摘要：通过分析纵向振动换能器的传统模型 ,设计出一种在结构不对称情况下 ,单向激励产生椭圆振动的理论等效模型 ,利用有限元分析工具对换能器的等效模型进行动力学和静力学分析 ,对换能器的尺寸进行优化设计 ,使换能器的谐振频率和振动模态达到较为理想的状态 ,在此基础上研制出一套单激励超声椭圆振动车削系统 ,并且利用人造多晶金刚石 (PCD)刀具进行了超声椭圆振动切削试验 ,得到了比较好的加工质量 ,验证了有限元分析的方法对换能器设计在参数优化和振动形式分析方面有实际的指导意义 ,同时也说明椭圆振动切削能够有效的提高加工质量 .

摘要：通过理论分析和有限元模拟提出了采用单激励的双弯曲型椭圆超声振动系统,建立了系统的力学模型,分析了系统参数变化对椭圆轨迹的影响。提出了采用弯曲振动换能器驱动的振动系统结构及其设计方法。

摘要：针对航空航天常用的钛合金机械加工特性差、加工质量低、效率差的问题,提出一种新的加工工艺,高速超声椭圆振动铣削工艺。它是一种刀尖在平面内按椭圆轨迹运动的超声频间歇性切削方法,能够有效地改善铣削质量且突破了常规超声振动加工对临界速度的限制。将高速超声振动铣削工艺引入航空常见薄壁零件结构,腹板的加工中。先分析该工艺微观分离原理,并设计试验验证该工艺在钛合金腹板加工中的效果。结果显示:高速超声振动铣削工艺相比于普通铣削的加工方式在已加工表面让刀量及表面粗糙度值两方面均有稳定提升。粗糙度降幅约10%-40%,让刀量降幅50%左右。

摘要：设计一种共振型超声椭圆振动超精密刀架,基于郎之万标准方程,建立超精密刀架的有限元分析模型,设计一种新型组合梁阶梯变幅杆。对共振型超声椭圆振动超精密刀架进行动力学分析。通过模态分析获得振动模态云图,确定超精密刀架的固有频率,并确定刀架存在纵弯耦合振动;通过谐响应分析获得超精密刀架的幅频响应曲线和刀架的共振频率;通过瞬态分析确定超精密刀架前端质点的振动轨迹为椭圆轨迹。动力学分析的结果表明:该超精密刀架可以实现超声椭圆振动。

摘要：提出了一种新型的单激励纵弯复合椭圆振动切削系统的结构。通过理论分析揭示了实现振动方式转换的机理,提出了实现椭圆振动的条件和结构设计的方法。通过有限元动态数值模拟分析和实验验证了理论分析的结果。

摘要：采用在变幅杆上开槽的方式设计了一种非对称结构单激励超声椭圆振动车削系统振子,利用有限元分析软件ANSYS对该振子进行了结构动力学分析,并对其样机进行了阻抗测试和动态特性测试,验证了其单激励超声椭圆振动效果和车削系统设计方案的可行性。

摘要：基于纵振波动方程和扭振波动方程设计一种纵振振子和一种扭振振子,利用有限元分析方法 (FEM),提出一种对纵振振子和扭振振子结构振动曲线进行简并设计新型纵扭复合超声椭圆振动振子的方法,对简并的超声椭圆振动振子进行了结构动力学仿真分析,并对纵扭复合超声椭圆振动振子样机进行阻抗特性和振动特性实验研究。结构动力学仿真、样机阻抗特性和振动特性实验得到的参数和曲线对纵扭复合超声椭圆振动振子的制造、装配、电路阻抗匹配和生产应用具有一定指导意义和参考价值。

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：基于椭圆振动切削机理,利用Thirdwave-AdvantEdge软件研究了椭圆振动切削过程,分析了椭圆振动切削难加工材料的切削机理,比较了铝、黄铜、不锈钢、镍合金四种材料在椭圆振动切削时切屑形态、切削力和剪切变形区温度的变化。模拟发现,不锈钢的平均切削力和切削温度接近于有色金属铝和黄铜,而远低于镍合金的平均切削力和切削温度。研究结果表明,椭圆振动切削不仅可以降低难加工材料切削时的切削力和切削温度,还有利于其切屑的排除,抑制积屑瘤的产生,提高表面加工质量。

摘要：在超声椭圆振动切削加工中电源设计中引入了嵌入式操作系统Salvo,使得控制系统具有实时性特点。描述了电源系统的硬件和软件结构。给出了采用高可靠性微处理器PIC16F877A和嵌入式实时操作系统Salvo的设计过程。对Salvo的任务划分、事件设置和系统实时性配置作了详细阐述。