1、基于负载阻抗的固结磨料超声加工基于负载阻抗的固结磨料超声加工自动进给设计与试验自动进给设计与试验报告人：丁瑞翔指导老师：汪炜教授目录CONTENTS 一、研究背景二、研究内容三、结果与分析四、总结与展望1.1.提取加工状态的必要性：提取加工状态的必要性：保护工具保证加工过程稳定，提高加工效率和加工质量一、研究背景空载正常过载电流密度微细超声加工装置结构示意图微细超声加工装置结构示意图余祖元等2.2.研究现状研究现状需要增加力传感器响应速度慢检测精度受工件影响一、研究背景结构示意图3.3.基于基于负载阻抗负载阻抗测量法的超声加工自动进给系统测量法的超声加工自动进给系统一、研究背景区别：控制系统采
2、集超声振动系统的负载阻抗，不需要测力仪器区别：控制系统采集超声振动系统的负载阻抗，不需要测力仪器4.4.超声振动系统频率超声振动系统频率-阻抗曲线阻抗曲线负载阻抗：负载条件下，超声振动系统的串联谐振阻抗负载阻抗：负载条件下，超声振动系统的串联谐振阻抗袁秋玲等一、研究背景CH1：幅频曲线 CH2：相频曲线a a 固结磨料超声加工原理图固结磨料超声加工原理图c1k1Fnm1c1k1m1F1Fnb1 空载力学模型空载力学模型b2 负载力学模型负载力学模型c c 振动系统等效电路图振动系统等效电路图二、研究内容袁秋玲等1.振动系统的负载阻抗振动系统的负载阻抗22/PURI R负载负载F1 F1 ，负载
3、阻抗，负载阻抗ZrZr试验装置图试验装置图二、研究内容2.2.试验平台试验平台电流电流-振幅曲线振幅曲线拟合结果：Y=0.01875X-0.14286工具端面振幅A输出电流三、结果与分析无磨料工具工件匀速进给每发射一次脉冲测量一次负载阻抗间 隙 输出电流间隙间隙-阻抗曲线阻抗曲线负载阻抗Zr 1.1.振幅测试振幅测试2.2.阻抗测试阻抗测试加工试验条件加工试验条件工艺条件工艺条件参数参数加工方式固结磨料超声加工工件材料碳化硅陶瓷工具基体材料#45磨粒50目金刚石颗粒工作液水进给速度80um/s加工时间1min谐振状态串联谐振超声波发生器恒流源输出电流/mA700（2801200）超声频率/kH
4、z24空载阻抗/40负载阻抗阈值/80、85、90、95、100、150、175、200三、结果与分析3.加工试验加工试验三、结果与分析3加工试验加工试验Zr1150，Zr1 ，MRR ；3.加工试验加工试验三、结果与分析负载阻抗阈值负载阻抗阈值-材料去除率曲线材料去除率曲线不同负载阻抗阈值时工件剖面图不同负载阻抗阈值时工件剖面图三、结果与分析3.加工试验加工试验 新系统的优点：结构简单；适用范围广；响应速度快 四、总结与展望1.总结总结 负载F1 ，负载阻抗Zr 工具端面振幅A输出电流 加工间隙 ，输出电流 ，负载F1 ，负载阻抗Zr 存在最佳阻抗阈值Zrbest使得材料去除率MRR达到最大 2.展望展望四、总结与展望 其他材料，例如PZT8、蓝宝石等 其他超声加工方式，例如超声型面加工、超声切割、超声强化、微细超声加工等 其他因素对负载阻抗的影响
