摘要：超声振动切削是目前数控机床机械制造中的热点,保证工件的表面质量是关键的目标。为此设计了一种基于回归神经网络(RNN)的数控机床超声振动切削预测评估方法,并开展铣削试验测试分析。研究结果表明:预测结果与实测结果的相关性高达0.99,表明获得了良好预报效果,最大偏差仅为0.05,表明设计的算法可以保证获得理想处理结果。相比较卷积神经网络(CNN)、支持向量机(SVM)与高斯过程回归(GPR)方法,RNN获得较好预测效果,磨损和表明粗糙值分别是3.685和2.216,R^(2)值达到了0.975。该研究有助于适合于高精度制造领域,具有很好的开发价值。

摘要：振动切削在当今时代的制造业越来越普遍,而振动切削的关键参数刀具振幅又因能量损失而无法避免,为了能保证良好的切削效果,需要知道实际切削过程中的刀具振幅。目前普遍使用激光测振仪测量振动切削的刀具振幅,但设备较为昂贵。为了实现对振动切削刀具振幅经济有效的测量,提出了一种利用加速度传感器测量振动切削刀具振幅的测量方法。利用加速度传感器获得刀具振动方向的加速度,通过傅里叶变换和频域二次积分以及傅里叶反变换,将加速度信号积分为振幅信号。根据实验结果可知,本测量系统的测量误差低于0.8%。

摘要：基于振动切削刀杆的结构特点,从其动力学问题的基本方程出发,建立了三阶梯对称刀杆的参数化有限元动力学模型;利用有限元分析软件ANSYS的参数化设计语言APDL对其进行二次开发,编制程序绘制了阶梯刀杆尺寸对其谐振频率和夹紧间距影响的三维关系曲线,完成了三阶梯对称弯曲谐振刀杆的参数化有限元设计。对比本文有限元计算和文献1的解析计算与实验结果的差别,谐振频率和夹紧间距的计算误差分别为2.5％和3.5％,而相同的刀杆尺寸范围内解析法的计算误差分别是3％和5％。说明本文提出的方法能更好地逼近实验结果,从而为振动切削刀杆的设计提供了更加方便、准确的手段。

摘要：构建了振动切削深孔加工钻杆在轴向振动、振动切削力和切削液流体力影响下的多跨动力学有限元模型。引入自由模态综合技术,将钻杆线性自由度的特征模态进行缩减,仅保留具有非线性动力特征的模态,从而可有效降低耦合系统自由度数,减小计算量。利用该缩减后的模型,研究了辅助支撑位置和加工深度与孔直线度误差的作用关系,获得了孔直线度随初始偏差量变化的规律,为大跨度振动切削深孔加工机床的精度设计和加工误差分析提供了依据。通过试验与数值计算结果的对比,验证了所提出方法的有效性与准确性。

摘要：在超声振动切削中 ,由于系统的发热及加工负载的变化 ,机械谐振系统的谐振频率会在较大范围内发生变化 .若超声波电源的工作频率不能自动跟踪机械系统的谐振频率 ,超声振动切削就无法持续稳定地进行 .为了解决上述问题 ,分析了超声振动切削系统的组成 ,剖析了系统中超声换能器的电阻抗特性 ,提出了根据换能器中电压和电流的相位差来调整超声波电源工作频率的自动调谐方法 ,并设计了相应的自动调谐系统 .试验结果表明 :该自动调谐方法在加工条件变化的情况下能使切削系统始终工作在谐振状态 ,实现连续稳定的振动切削 .

摘要：从振动切削过程出发,研究振动切削过程中刀具与工件之间的力学规律。在此基础上探讨了振动切削的施力方式问题,并对现行振切系统进行了分析,提出了新型振动切削系统的设计原则和方法。

摘要：从系统整体的角度出发，对振子自由中置式超声振动切削系统在空载和负载下的二级变幅特性进行了系统的理论分析和试验。揭示了系统结构参数和负载对二级变幅的影响，为超声振动系统的优化设计提供了指导。

摘要：设计了一种具有复合梁变幅杆的单激励超声椭圆振动切削装置。基于有限元分析方法,对具有不同结构参数复合梁变幅杆的单激励超声椭圆振动切削装置进行了结构动力学分析,总结了单激励超声椭圆振动切削装置的频率变化规律、振幅变化规律、X、Y、Z向振幅分量变化规律等,得出了对该单激励超声椭圆振动切削装置的加工制作具有重要指导意义的曲线和参数,并使用阻抗分析仪、激光测振仪、示波器、数据处理系统对单激励超声椭圆振动切削装置样机进行了阻抗和振动特性测试。最后对该单激励超声椭圆振动切削装置的切削性能进行了普通切削和椭圆振动切削的对比实验,验证了有限元分析方法对该装置设计的指导意义和单激励超声椭圆振动切削装置的切削性能。

摘要：振动切削技术具有优良的工艺效果,但在加工实践中却难以推广应用,其重要原因之一是系统较复杂,效率低下。通常采用大功率的电子管式超声波激振源,体积大而笨重。本文以振动车削为例,从超声波振车削中切削能量出发,定量研究了完成振动切削所需的刀具超声振动功率。据此提出了采用高效的压电换能器,以及直接驱动刀具的新型超声振动切削系统,并对系统特性进行了测试。

摘要：分析了误差补偿技术和超声振动切削技术的特点，设计出能同时实现误差补偿和振动切削的执行机构，将振动切削技术引入误差补偿系统中，以提高加工表面质量和精度。