导读:本文包含了超声切削论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:芳纶蜂窝材料,超声切削,切削仿真,有限元模型
超声切削论文文献综述
李秀渊,胡小平,吴欣,于保华[1]（2019）在《芳纶蜂窝材料超声切削仿真的有限元模型研究》一文中研究指出芳纶蜂窝材料超声切削仿真中有限元模型建立的准确性在很大程度上影响分析的精确度。从切削力、芳纶蜂窝材料变形破损过程及仿真耗时等角度入手,针对蜂窝材料结构仿真模型的构建方法,研究单层整体建模、双层胶合建模以及叁层整体建模叁种方法对芳纶蜂窝材料超声切削过程仿真的影响。实验结果表明:基于双层胶合模型的仿真切削力和实验切削力最大误差为11.3%,仿真耗时22.5 h,适用于芳纶蜂窝材料超声切削工艺参数优化的研究;基于叁层整体模型的仿真切削力和实验切削力最大误差为5.3%,适用于芳纶蜂窝材料超声切削加工机理的研究。(本文来源于《杭州电子科技大学学报(自然科学版)》期刊2019年05期）
汤沁民[2]（2019）在《基于QFD理论的超声切削主轴研发》一文中研究指出Nomex蜂窝材料是一种性能优良的多孔纤维复合材料,被广泛应用于航空航天领域以及一些民用工业领域。采用传统的数控铣削方式获得的Nomex蜂窝零件表面质量差,且在加工时会产生大量粉尘,而采用超声切削加工的方式制造Nomex蜂窝零件能很好地避免上述问题。目前我国的超声加工装备主要依靠进口,在价格与技术上受到了很大的制约,对我国航空航天事业的发展十分不利。研发拥有自主知识产权的超声切削加工机床及其关键部件,对提高我国的超声加工装备制造水平,具有非常重要的意义。在此背景下,结合某企业的生产工程需求,本文开展了超声切削加工机床核心部件——超声切削主轴的研发工作。为了提高超声切削主轴设计质量,缩短超声切削主轴的研发周期,加快国产超声切削机床的研发进度,在质量功能展开(QFD)理论的指导下,以客户需求为出发点,将质量控制融入到产品研发的每一环节,确保最终所得超声切削主轴能满足客户需求。论文的具体研究内容包括:(1)阐述超声切削主轴的研究背景与意义。介绍超声切削装备的国内外研究现状;在研读国内外相关文献的基础上,对QFD理论与应用作了全面的回顾与总结,为本文的研究提供方法论上的指导。(2)基于QFD的超声切削主轴的产品规划与方案设计。利用亲和图法(KJ)对超声切削主轴的客户需求进行整理与分类后采用层次分析法(AHP)对其重要度进行分析并排序;根据QFD方法将客户需求转换成技术特征并采用独立配点法对技术特征的的重要度进行分析与排序;再结合技术特征的自相关性进行分析,制定了基于客户需求的超声切削主轴产品规划;在产品规划的指导下,对超声切削主轴进行功能模块划分以及各模块的方案设计。(3)超声切削主轴关键零部件的质量规划与工艺规划。对主轴产品规划中的技术特征进一步展开,获得变幅杆、锥形法兰、空心主轴、内轴套、外轴套等主要零部件的质量特性。以空心主轴为例,对影响主轴关键性能的关键零件质量特性进行展开,并结合失效模式与影响分析方法(FMEA),对关键加工工艺进行了 FMEA分析,将产品设计阶段的技术要求转化成产品生产阶段的工艺要求。(4)超声切削主轴样机试制与关键性能测试。试制超声切削主轴样机,并构建相应的电控系统。对超声切削主轴样机的谐振频率、刀具输出振幅、主轴——刀具回转精度这几个关键性能进行测试与分析,为在量产前进一步优化产品的设计、工艺、生产规划奠定基础。(本文来源于《杭州电子科技大学》期刊2019-03-01）
李秀渊[3]（2019）在《芳纶蜂窝材料超声切削过程仿真和实验研究》一文中研究指出超声辅助切削能够有效减小切削力和切削热、改善被加工材料表面质量并且能够提高加工效率,因此被广泛应用于芳纶蜂窝材料等弱刚度难加工材料切削领域中。尽管可以通过实验手段研究超声切削的工艺优化,但是大量超声切削实验需要的人力、物力和时间成本比较高,并且实验过程中芳纶蜂窝材料的微观破损表面特征呈现困难,而通过仿真手段研究则能够有效弥补超声切削实验本身的缺憾。有限元仿真不仅可以直观、形象地呈现超声切削过程中刀具和芳纶蜂窝材料接触的界面特征,而且能够实时、方便地获取超声切削过程中的切削力,这对芳纶蜂窝材料超声切削过程的切削工艺参数优化、装备开发以及专用刀具研究都具有重要意义。基于此本文开展了芳纶蜂窝材料超声切削过程仿真和实验研究,旨在确定最优的有限元仿真模型来指导超声切削工艺参数的优化。围绕蜂窝材料微观断裂模型、直刀超声切削仿真模型、圆刀超声切削仿真模型、基于仿真分析的超声切削工艺参数优化等主要方面,研究工作和研究成果如下:(1)超声切削蜂窝材料的理论基础。研究了蜂窝材料的本构特性和力学性能,根据芳纶蜂窝材料的本构特征推导了基于单层各向同性的芳纶蜂窝材料本构方程,根据小挠度薄板弯曲理论并结合直刀超声切削和圆刀超声切削两种不同的加工工艺,推导出基于薄板理论的直刀超声切削作用下蜂窝材料受力变形公式和圆刀超声切削作用下蜂窝材料受力变形公式,指出超声切削作用下蜂窝材料的断裂特性和断裂状态判定方法。(2)芳纶蜂窝材料超声切削仿真建模的关键技术研究。根据超声切削蜂窝材料的加工特性和芳纶蜂窝材料的结构特点,提出减小材料断裂应变参数来体现超声切削高应变率特点的材料本构建模方法;研究将芳纶蜂窝材料胞壁结构中的芳纶纸和酚醛树脂看作整体或装配体分别构建基于单层和多层的材料结构模型,并进一步从几何建模角度将单层材料结构模型细化为整体建模、层状建模和壳体建模叁种单层模型,针对叁种单层和一种多层的材料结构模型,分别定义了材料本构特性并分析仿真模式下超声切削过程中的断裂特点。(3)直刀超声切削仿真。通过对比直刀超声切削仿真后处理模型中胞壁节点在进给方向的位移量和基于薄板理论计算的直刀超声切削作用下蜂窝材料胞壁上对应位置的挠度,以及从进给方向的切削力、蜂窝材料变形破损过程两个角度比较超声切削仿真结果与实际切削实验结果的相符性,结果表明,多层仿真模型的综合精度最高,但耗时长;单层仿真模型中层状建模方法的综合性能最优,并且还可以预测芳纶蜂窝材料在实际切削加工后的表面破坏特征。(4)圆刀超声切削仿真。构建了采用层状建模方法的芳纶蜂窝材料单层材料结构模型,对比了圆刀超声切削作用下切削力的仿真结果和实验结果、位移量的仿真计算结果和理论计算结果,表明本文所建圆刀超声切削仿真模型是有效的。(5)工艺参数优化。通过引入有限元仿真技术,在现有超声切削仿真模型的基础上以超声切削力最小为优化目标,结合正交实验方案设计和极差分析方法针对直刀和圆刀分别获取超声切削作用下的最优工艺参数组合,利用超声切削实验来验证基于仿真分析的超声切削工艺参数优化的可靠性。仿真优化结果表明:优化后的超声切削工艺参数能够降低超声切削力,基于仿真手段获取最佳工艺参数的方法能够大幅度缩减芳纶蜂窝材料超声切削工艺参数优化的研究周期。(本文来源于《杭州电子科技大学》期刊2019-03-01）
王栋梁,秦娟娟,孙永吉[4]（2019）在《液压阀芯超声切削表面粗糙度的试验与预测》一文中研究指出采用聚晶立方氮化硼刀具对精密液压阀芯进行超声辅助车削试验,并建立基于反向传播神经网络的液压阀芯表面粗糙度预测模型,以及基于优化遗传算法的遗传算法-反向传播神经网络的液压阀芯表面粗糙度预测模型,对结果进行对比。结果表明,遗传算法-反向传播神经网络预测模型的预测精度高于反向传播神经网络预测模型的预测精度,且遗传算法-反向传播神经网络预测模型的预测结果与试验值的吻合性好于反向传播神经网络预测模型。(本文来源于《机械制造》期刊2019年02期）
[5]（2019）在《国产超声切削装备成功应用于我国航空航天领域》一文中研究指出航空航天领域先进复合材料的应用及其加工水平是国家综合实力和科技水平的体现。弱刚度复合材料蜂窝芯作为一种先进的轻量化结构材料,大量应用于航空航天大型构件中。复合材料蜂窝芯具有不连续、弱刚度、各项异性的材料和结构特征,采用传统的高速铣削方法加工时,加工效率低、质量差,无法满足航空航天领域大型蜂窝芯构件的高质高效的加工需求。高精度高效率加工技术和设备的缺乏已(本文来源于《石河子科技》期刊2019年01期）
孔立阳,胡小平,于保华,刘东海[6]（2018）在《超声切削加工的声系统阻抗匹配问题研究》一文中研究指出匹配电路作为超声发生器的电系统与声系统的传输纽带,其设计的好坏决定了整个超声加工系统的工作性能。基于实验,分析了匹配电路元件的不同连接方式对声系统性能的影响;提出了基于最小功率点与能量传输效率综合最优的匹配方式与原则,并验证了此种匹配方式能大幅提升切削加工的稳定性。为同类超声加工工艺的匹配电路参数的选取和声系统性能优化提供了依据。(本文来源于《声学技术》期刊2018年06期）
张明军,焦锋,刘建慧,史龙飞[7]（2018）在《硬质合金激光辅助二维超声切削的表面质量》一文中研究指出钨钴类硬质合金作为1种典型的难加工材料,具有良好的综合性能,在此类材料的加工中,采用传统的加工方式存在刀具磨损严重、精度低、效率低等缺点,难以满足实际生产的要求。基于正交试验,采用了椭圆超声振动及激光加热复合超精密加工的方法对硬质合金激光超声辅助加工的表面质量进行了研究,分析得到了表面粗糙度受切削加工参数及激光功率的影响规律及趋势,建立了基于响应曲面法的表面粗糙度预测模型。研究表明:对于表面质量的影响程度方面,激光功率和进给速度比背吃刀量及主切削速度起的作用更大,粗糙度的值跟随激光功率和切削速度的增大先减后增,随着背吃刀量和进给速度的增加而增大。(本文来源于《机械设计与研究》期刊2018年05期）
张生芳,庞皓文,马付建,刘宇,沙智华[8]（2018）在《圆盘刀超声切削振动系统的振动频率数值拟合方法研究》一文中研究指出圆盘刀是超声切削NOMEX蜂窝芯材料的刀具之一,其几何参数直接影响超声切削振动系统的振动频率,进而影响超声切削的加工性能。根据刀具几何参数约束区间,确定振动频率数值模型拟合样本点,分别采用叁种拟合方法对超声切削振动系统的振动频率进行数值拟合,并进行全区间拟合准确性对比检验。研究结果表明:采用二次多项式逐步回归法拟合出的方程在几何参数全区间内有更高的准确性,建立的振动频率数值模型可以为超声切削刀具几何参数优化的研究提供参考。(本文来源于《工具技术》期刊2018年05期）
张迅[9]（2018）在《直刃尖刀超声切削Nomex蜂窝芯表面质量研究》一文中研究指出蜂窝芯复合材料(以下简称为“蜂窝芯”)相比于金属及合金材料具有密度低,纵向刚度高,阻热,阻燃性能好等优点。蜂窝芯与金属材料不同,由于其薄壁六边形蜂窝几何结构使得蜂窝芯具有横向弱刚度的特点,导致其在加工时容易变形,产生加工毛刺,对加工精度及表面质量产生影响。现阶段蜂窝芯主要的加工方法是高速铣削,但是采用高速铣削加工存在切削力过大,加工变形严重等问题。超声切削是一种新型加工方法,在切削加工的过程中,对刀具施加20k Hz左右的超声频率振动,利用超声振动的能量瞬间切开蜂窝芯,减小蜂窝芯孔格变形,克服了高速铣削的加工缺点,在切削过程中具有切削力小,无粉尘等特点。采用超声切削技术加工Nomex蜂窝芯可以得到相比高速铣削更好的加工形貌和质量。蜂窝芯的加工质量是评定加工工艺好坏的指标之一,评价加工质量的关键是找出加工质量的表征量,从定量的角度去分析加工中产生的典型形貌特征,为提高加工质量提供指导。国内仅有少数研究机构对超声切削技术开展研究,缺少对蜂窝芯加工生产中加工缺陷的评价手段,而且超声切削技术加工蜂窝芯的形貌方面的研究文献较少。本文对直刃尖刀超声切削条件下的蜂窝芯加工质量进行研究,搭建超声切削实验平台,开展了一系列加工试验,研究内容如下:1.在超声切削实验平台上开展切削试验,归纳总结蜂窝芯在直刃尖刀超声切削条件下的表面形貌;2.分析切削试验得到的蜂窝芯表面形貌特征,对是否影响蜂窝芯加工完整性的形貌进行区分,提出加工形貌的表征参数,并研究加工过程中的形貌与加工参数的关系;3.针对在加工过程中得到的影响蜂窝芯加工完整性的形貌,对超声切削方式进行改进,提高加工质量;本文从蜂窝芯切削试验出发,对蜂窝芯的加工形貌进行观测,并根据微观形貌特征出现在蜂窝芯壁上的位置进行归纳分析。在加工质量方面,针对常见影响蜂窝芯加工完整性的形貌,提出表征参数,从定量的角度分析加工参数与加工形貌之间的关系。在此基础之上,针对直刃尖刀切削过程中出现的蜂窝芯压溃形貌及其产生的原因进行了研究,并提出了正后角切削的加工工艺。对正后角切削进行理论分析,测力分析和超景深观测试验,均证明此方法可以有效抑制蜂窝芯压溃形貌,对提高加工质量有良好作用。(本文来源于《大连理工大学》期刊2018-05-11）
黄帅[10]（2018）在《蜂窝芯材料超声切削盘刀设计与研究》一文中研究指出随着Nomex蜂窝芯材料应用场合不断扩大,市场需求也随之越来越大,同时对其质量的要求也越来越高,Nomex蜂窝芯材料本身的品质已经达到了很高的水平,现在制约着这种材料广泛应用的是其对加工的较高要求。Nomex蜂窝芯材料是一种典型的难加工材料,传统的高速铣削容易导致基体出现毛刺、外形缺陷等现象,难以达到优质高效的加工。针对这些问题,相关学者将超声切削技术引入到Nomex蜂窝芯材料加工领域中来,但是我国起步较晚,目前对超声铣削技术的研究还处于初级阶段。国内超声加工设备主要采用从国外购买的方式,但是其关键技术无法获得。本文通过结构创新设计,设计了具有锋利切削刃的锯齿圆盘刀,以实现Nomex蜂窝芯材料优质高效的切削加工。主要研究内容与成果如下:(1)通过对Nomex蜂窝芯材料的性能特点分析总结,创新设计了一种具有锋利切削刃的锯齿圆盘刀,建立了锯齿圆盘刀超声加工切削力模型,检验了本文设计的锯齿圆盘刀在超声切削条件下有效的降低了切削力。(2)设计了切削系统稳定性仿真试验,采用MATLAB软件的SIMULINK模块建立出超声切削系统稳定性仿真模型,通过仿真实验得出:主轴转速在0～1400r/min范围内齿数越小稳定瓣越大;在1400～1800r/min范围内齿数越大稳定瓣越大。分析得出当刀具齿数为36时对材料的去除率较大。(3)对锯齿圆盘刀进行了模态分析,各阶振型中最大振幅都出现在刀的边缘上,第12阶振型的位移是沿径向分布的,传递到刀具边缘时振幅最大,振幅分布有规律,振型理想。讨论分析了刀具固有频率为19.5～20HKz情况下对应的结构参数组合,得出6组符合频率范围的刀具结构参数组合。(4)对Nomex蜂窝芯材料超声切削进行了切削仿真分析,随着刀具直径由45mm增加到55mm,切削力X、Y、Z方向分别减小了 9.1%、7.9%和6.2%,切削热减小了8.9%;随着刀具楔角由10°增加到 18°,切削力X、Y、Z方向分别增加了 10.2%、11.2%和11%,切削热增加了 9.4%;随着刀具后角由1°增加到9°,切削力X、Y、Z方向分别增加了 7.5%、9.1%和9.5%,切削热增加了 7.4%。(5)优选出直径为53mm的锯齿圆盘刀,对锯齿圆盘刀和变幅杆装备体进行谐响应分析,得出变幅杆放大倍数为6.15～6.16,与设计振幅倍数相差4%,在误差要求范围之内。当振型图最佳时刀具切削刃部位振幅最大,符合超声振动切削技术对变幅杆及刀具的设计要求。(本文来源于《西南石油大学》期刊2018-05-01）
超声切削论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
Nomex蜂窝材料是一种性能优良的多孔纤维复合材料,被广泛应用于航空航天领域以及一些民用工业领域。采用传统的数控铣削方式获得的Nomex蜂窝零件表面质量差,且在加工时会产生大量粉尘,而采用超声切削加工的方式制造Nomex蜂窝零件能很好地避免上述问题。目前我国的超声加工装备主要依靠进口,在价格与技术上受到了很大的制约,对我国航空航天事业的发展十分不利。研发拥有自主知识产权的超声切削加工机床及其关键部件,对提高我国的超声加工装备制造水平,具有非常重要的意义。在此背景下,结合某企业的生产工程需求,本文开展了超声切削加工机床核心部件——超声切削主轴的研发工作。为了提高超声切削主轴设计质量,缩短超声切削主轴的研发周期,加快国产超声切削机床的研发进度,在质量功能展开(QFD)理论的指导下,以客户需求为出发点,将质量控制融入到产品研发的每一环节,确保最终所得超声切削主轴能满足客户需求。论文的具体研究内容包括:(1)阐述超声切削主轴的研究背景与意义。介绍超声切削装备的国内外研究现状;在研读国内外相关文献的基础上,对QFD理论与应用作了全面的回顾与总结,为本文的研究提供方法论上的指导。(2)基于QFD的超声切削主轴的产品规划与方案设计。利用亲和图法(KJ)对超声切削主轴的客户需求进行整理与分类后采用层次分析法(AHP)对其重要度进行分析并排序;根据QFD方法将客户需求转换成技术特征并采用独立配点法对技术特征的的重要度进行分析与排序;再结合技术特征的自相关性进行分析,制定了基于客户需求的超声切削主轴产品规划;在产品规划的指导下,对超声切削主轴进行功能模块划分以及各模块的方案设计。(3)超声切削主轴关键零部件的质量规划与工艺规划。对主轴产品规划中的技术特征进一步展开,获得变幅杆、锥形法兰、空心主轴、内轴套、外轴套等主要零部件的质量特性。以空心主轴为例,对影响主轴关键性能的关键零件质量特性进行展开,并结合失效模式与影响分析方法(FMEA),对关键加工工艺进行了 FMEA分析,将产品设计阶段的技术要求转化成产品生产阶段的工艺要求。(4)超声切削主轴样机试制与关键性能测试。试制超声切削主轴样机,并构建相应的电控系统。对超声切削主轴样机的谐振频率、刀具输出振幅、主轴——刀具回转精度这几个关键性能进行测试与分析,为在量产前进一步优化产品的设计、工艺、生产规划奠定基础。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
超声切削论文参考文献
[1].李秀渊,胡小平,吴欣,于保华.芳纶蜂窝材料超声切削仿真的有限元模型研究[J].杭州电子科技大学学报(自然科学版).2019
[2].汤沁民.基于QFD理论的超声切削主轴研发[D].杭州电子科技大学.2019
[3].李秀渊.芳纶蜂窝材料超声切削过程仿真和实验研究[D].杭州电子科技大学.2019
[4].王栋梁,秦娟娟,孙永吉.液压阀芯超声切削表面粗糙度的试验与预测[J].机械制造.2019
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[6].孔立阳,胡小平,于保华,刘东海.超声切削加工的声系统阻抗匹配问题研究[J].声学技术.2018
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[9].张迅.直刃尖刀超声切削Nomex蜂窝芯表面质量研究[D].大连理工大学.2018
[10].黄帅.蜂窝芯材料超声切削盘刀设计与研究[D].西南石油大学.2018