NOMEX蜂窩材料超聲切割直刃刀具設(shè)計(jì)與性能研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文NOMEX蜂窩材料超聲切割直刃刀具設(shè)計(jì)與性能研究DesignandperformancestudyofultrasoniccuttingstraightbladecuttingtoolforNOMEXhoneycombmaterial學(xué)21304204完成日期：圣Q!魚生Q旦大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要NOMEX蜂窩芯材料是人類仿照自然界中蜜蜂筑造的六邊形蜂

2、巢結(jié)構(gòu)原理制成的，因密度小質(zhì)輕、高的比強(qiáng)度與比剛度、抗沖擊能力強(qiáng)、良好的自熄性等特點(diǎn)而被廣泛的應(yīng)用于航空航天高速列車等諸多領(lǐng)域。然而蜂窩芯材料的這種特殊結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能使其在傳統(tǒng)加工過程中表現(xiàn)出加工性能差、效率低以及刀具壽命低，從而引起質(zhì)量問題，甚至導(dǎo)致零件報(bào)廢，因此研究高效且高質(zhì)量的切削加工技術(shù)對其在諸多領(lǐng)域的應(yīng)用具有非常重要的意義。超聲輔助加工技術(shù)作為一種新型)mI技術(shù)，克服了傳統(tǒng)加工技術(shù)所引起的諸多缺點(diǎn)，其優(yōu)勢表現(xiàn)為可有效降低切削力

3、、延長刀具使用壽命并提高工件表面加工質(zhì)量，被廣泛的應(yīng)用于蜂窩材料的加工。本文圍繞超聲輔助切割加工系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)開展相關(guān)研究，對比研究不同形狀超聲切割直刃刀具性能，確定合適的直刃刀具結(jié)構(gòu)，搭建了超聲切割蜂窩材料實(shí)驗(yàn)平臺，并對超聲切割直刃尖刀性能進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證，初步分析了超聲切割尖刀的加工性能與加工效果。本論文的主要研究內(nèi)容和研究成果如下：(1)針對蜂窩芯材料的特性及其加工要求，結(jié)合超聲振動(dòng)系統(tǒng)對刀具的材料、強(qiáng)度等方面的要求，研制蜂窩芯超聲切

4、削專用刀具，通過理論與仿真分析，結(jié)合實(shí)驗(yàn)對比兩種結(jié)構(gòu)形式的刀具性能，分析了刀具橫向振幅的變化規(guī)律，確定了合適的刀具結(jié)構(gòu)。(2)為研究刀具與超聲振動(dòng)系統(tǒng)的匹配性能，進(jìn)一步進(jìn)行超聲切割工藝研究，需要相應(yīng)的超聲切割實(shí)驗(yàn)平臺來滿足相應(yīng)需求。在前人研究基礎(chǔ)上，搭建了性能穩(wěn)定，并能夠滿足實(shí)驗(yàn)基本要求的超聲切割實(shí)驗(yàn)平臺，通過實(shí)驗(yàn)調(diào)試檢驗(yàn)了平臺與超聲系統(tǒng)匹配后的整體性能。(3)在對模擬刀具分析研究的基礎(chǔ)上完善刀具結(jié)構(gòu)參數(shù)，改變刀具材料，通過仿真與實(shí)驗(yàn)，