1. 研究目的与意义
随着制造业的快速发展,基于现有高频振动挤压加工装置存在的问题,提出了一种高频振动滚压加工装置结构,根据超声振动金属表面光整装置采用超声振动头对工件表面进行冲击强化的特点,对其结构进行优化改进设计,开发适用范围更广的、具有预压力可调、预压力实时监控、小型风扇冷却、频率自动跟踪的高频振动挤压加工装置结构,高频振动挤压加工装置预设频率为28kHz,功率为500W,可作为机床附件适用于CK6140车床。并对设计的新型高频振动挤压加工装置零部件进行加工制作,并利用装配好的高频振动挤压加工装置样机进行加工工艺试验研究,改变不同的金属加工材料、在不同工件转速、不同预压力、不同进给量情况下,优化得出不同金属材料的滚压加工工艺参数.
2. 研究内容与预期目标
提出一种高频振动滚压加工装置结构,预计得到一种新型高频振动挤压加工装置的实现方法。对高频振动挤压加工装置进行了有限元结构动力学分析和优化,为高频振动挤压加工装置的实现提供理论基础。通过有限元仿真及试验研究表明,使用轴向超声振动滚压装置可明显提高薄壁筒形工件的表面质量,使工件表面粗糙度值降低,利用装配好的高频振动挤压加工装置样机进行加工工艺试验研究,改变不同的金属加工材料、在不同工件转速、不同预压力、不同进给量情况下,优化得出不同金属材料的滚压加工工艺参数,从而提高了刀具在加工中的使用寿命和被加工表面的综合性能。
3. 研究方法与步骤
本课题拟采用先进行模拟分析后进行实验的方法进行研究,主要采用有限元分析,研究步骤如下:
1、设计高频振动滚压加工装置的各个组成部分,包括换能器、变幅杆,使得高频振动滚压加工装置各个部分固有频率相近甚至相同,以达到谐振的目的。
2、模拟高频振动滚压加工装置在特定工作环境下的工作状态。
4. 参考文献
[1]孙恒, 陈作模.机械原理(第7版), 2006, (05)
[2]濮良贵.机械设计(第九版), 2013, (05)
[3]成大先.机械设计手册(第5版), 2014,(05)
5. 工作计划
1.2022-2-26~2022-3-2 查阅资料,了解高频振动滚压加工装置总体结构国内外研究现状和发展前景,了解超声换能器的设计方法。撰写开题报告和翻译外文资料;
2.2022-3-3~2022-3-9 查阅相关资料,确定高频振动滚压加工装置总体结构设计;
3.2022-3-10~2022-3-30 高频振动滚压加工装置总体结构设计;
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