陶瓷材料旋转超声辅助加工设备的结构优化

摘要

陶瓷材料因其优异的热稳定性、绝缘性和耐磨性被广泛应用于各行各业当中,但在加工时存在加工效率低和加工精度差等缺点,急需一种磨削加工工艺方法和装备以满足当前需求。旋转超声辅助加工是解决上述缺点的一种先进技术,但在装备设计时易忽略前盖板凹槽、后盖板倒角和工具头等零件尺寸,从而影响旋转超声振动系统的振频和振幅,致使加工效果欠佳。根据牛顿定律,设计出旋转超声振动系统的外形尺寸,利用有限元方法分析了前盖板、后盖板和工具头等零件尺寸参数对旋转超声振动特性的变化规律。结果表明,当工具头位置距离为6 mm,前盖板凹槽宽度为14 mm,后盖板无倒角时,旋转超声振动系统的频率为20.5 kHz,工具头末端的振幅为21.346μm,此时加工性能达到最优。