面向超磁致伸缩换能器的超声电源设计与性能分析

面向超磁致伸缩换能器的超声电源相对于传统的压电换能器超声电源存在一定的区别,但是目前这方面的相关研究报道较少。本研究建立了带有无线能量传输装置的等效电路模型,设计了一种面向超磁致伸缩换能器的超声电源。频率源基于直接数字合成(DDS)技术并利用全桥开关放大电路进行功率放大,使用相位和有效值(RMS)计算实现频率追踪策略,从而使该电源具备定频信号输出以及实时频率追踪的功能。最后,对超磁致伸缩换能器超声电源的输出性能进行了测试与分析,结果表明,在开环定频驱动功能下可以输出15~50 KHz的超声信号,在闭环追频驱动功能下可以在工作频率点处长时间稳定驱动超磁致伸缩换能器。此外,文章对面向超磁致伸缩换能器的超声电源进行了升级,并进行实验验证该电源可以实现超过1 kW的大功率输出。

超声纵振辅助螺旋铣削内壁形貌预测模型

超声纵振螺旋铣削工艺可以显著提高加工质量,然而其复杂运动学关系会导致已加工表面产生较之于传统螺旋铣削更为复杂的形貌。为了对这一工艺生成的孔内壁加工表面进行形貌预测和规律提炼,本文提出了超声纵振螺旋铣削的表面形貌预测模型及其可视化方法,并设计了验证试验,对波浪纹织构、尖峰、分割层3类典型表面特征进行对比,发现仿真和试验的吻合度良好。随后,本文利用该模型评估了振幅、转速、公转进给和切向进给对表面形貌的影响。研究结果表明,超声振动的振幅导致侧壁形成的波浪纹形貌,且主轴转速的增大导致了波浪纹织构变得稀疏。此外,切向每齿进给、每公转轴向进给和公转进给速度分别决定了斜向尖峰带的高度、分割层的间距和形貌的凸起高度。

TC4钛合金超声辅助精密铣削加工刀具磨损分析

主要对比研究了在相同的材料去除量下,普通加工以及超声加工TC4钛合金的刀具磨损。研究结果表明,与普通铣削加工对比,超声铣削加工的刀具后刀面磨损速率最大降低71.53%。

超声加工技术的应用及发展趋势

主要围绕工业应用需求角度介绍超声加工技术的发展概况、研究现状及未来发展趋势等。超声加工技术是一种面向难加工材料(硬脆材料、复合材料、难加工金属材料等)的特种加工技术,在航空航天、汽车、半导体、3C和医疗等领域存在着广阔的应用前景。超声加工技术可通过超声振动能量实现难加工材料的精密去除。近年来,在国内外众多高校、研究院所和企业的共同努力下,超声加工技术得到了快速发展,实现了在多类难加工材料精密加工场景的大量典型应用。超声加工技术作为先进制造技术中特种加工技术的代表,将为制造业水平的提升提供重要支撑。