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气凝胶超声铣削圆形刀设计

作者：张云电，储瑞，董昌帅，陈健日期：2018-01-11/span> 浏览：2896 查看PDF文档

气凝胶超声铣削圆形刀设计
张云电，储瑞，董昌帅，陈健
（杭州电子科技大学机械工程学院，浙江杭州 310018）

摘要：针对传统机械加工气凝胶出现的粉尘、材料凹陷、破损等问题，对气凝胶材料加工方式、加工刀具等方面进行了研究，提出了以超声铣削方式加工气凝胶材料。对圆形刀进行了结构设计，分析了圆形刀在强迫外力、自身阻尼力、声波作用力下的振动特性以及自由振动时自身的固有频率f，建立铣削力方程，从理论角度证明了超声铣削力要小于普通铣削力，利用ANSYS Workbench软件对刀具进行了各阶模态分析，并对比了各阶模态振型图和振型位移矢量图。研究结果表明：当f=19 407 Hz时，振型沿圆形刀径向传递，在刀具边缘时振幅达到最大，是超声铣削加工的理想振型；通过超声铣削方式加工气凝胶材料，能够实现减小铣削力、提高加工质量等功能，加工效率高。
关键词：超声铣削；圆形刀振动；模态分析；铣削力方程

中图分类号：TH113.1;TG54 文献标志码：A 文章编号：1001-4551(2017)11-1275-04

本文引用格式：
张云电，储瑞，董昌帅,等.气凝胶超声铣削圆形刀设计［J］.机电工程，2017，34(11)：1275-1278.
ZHANG Yundian, CHU Rui, DONG Changshuai, et al. Design of aerogel ultrasonic milling circular tool［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2017,34(11):1275-1278.
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