NOMEX蜂窩材料超聲切割直刃刀具設計與性能研究.pdf

1、碩士學位論文NOMEX蜂窩材料超聲切割直刃刀具設計與性能研究DesignandperformancestudyofultrasoniccuttingstraightbladecuttingtoolforNOMEXhoneycombmaterial學21304204完成日期：圣Q!魚生Q旦大連理工大學DalianUniversityofTechnology大連理工大學碩士學位論文摘要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、巢結構原理制成的，因密度小質輕、高的比強度與比剛度、抗沖擊能力強、良好的自熄性等特點而被廣泛的應用于航空航天高速列車等諸多領域。然而蜂窩芯材料的這種特殊結構和力學性能使其在傳統(tǒng)加工過程中表現出加工性能差、效率低以及刀具壽命低，從而引起質量問題，甚至導致零件報廢，因此研究高效且高質量的切削加工技術對其在諸多領域的應用具有非常重要的意義。超聲輔助加工技術作為一種新型)mI技術，克服了傳統(tǒng)加工技術所引起的諸多缺點，其優(yōu)勢表現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量，被廣泛的應用于蜂窩材料的加工。本文圍繞超聲輔助切割加工系統(tǒng)關鍵技術開展相關研究，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構，搭建了超聲切割蜂窩材料實驗平臺，并對超聲切割直刃尖刀性能進行了試驗驗證，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，結合超聲振動系統(tǒng)對刀具的材料、強度等方面的要求，研制蜂窩芯超聲切

4、削專用刀具，通過理論與仿真分析，結合實驗對比兩種結構形式的刀具性能，分析了刀具橫向振幅的變化規(guī)律，確定了合適的刀具結構。(2)為研究刀具與超聲振動系統(tǒng)的匹配性能，進一步進行超聲切割工藝研究，需要相應的超聲切割實驗平臺來滿足相應需求。在前人研究基礎上，搭建了性能穩(wěn)定，并能夠滿足實驗基本要求的超聲切割實驗平臺，通過實驗調試檢驗了平臺與超聲系統(tǒng)匹配后的整體性能。(3)在對模擬刀具分析研究的基礎上完善刀具結構參數，改變刀具材料，通過仿真與實驗，