超声振动钻孔半波长振动系统的设计

为了避免碳纤维复合材料传统钻孔出入口易劈裂、内部易分层、掉渣、刀具易磨损 ,同时满足像卫星主体等碳纤维复合材料大型构件多孔位、多角度钻孔的要求 ,研制了一种便携式超声旋转钻 .基于一维振动理论 ,设计了体积小 (长 1 30mm)、重量轻 ( 1 .6kg)、转动惯量小的半波长振动系统 .由于在加工中依据不同的要求经常更换不同直径、不同长度、不同材质的工具将引起振动系统的谐振频率飘移 ,针对设计的半波长振动系统 ,基于阻抗匹配原则 ,给出了振动系统与工具之间进行阻抗匹配的方法 ,建立了更换工具的简易计算式 ;保证了更换工具后 ,振动系统处于最佳的工作状态 .

超声钻削加工工具更换问题的探讨

介绍了适用超声钻削加工的半波长振动系统结构、针对该振动系统，给出了工具更换后变幅杆与工具之间进行阻抗匹配的方法，依据各部分的边界条件，按一维问题，导出了加工中工具更换后的阻抗匹配数学模型。