超声振动平面磨削装置结构设计开题报告

1. 研究目的与意义

由于快速发展的科技和越发激烈的市场竞争,相关产品更新换代的步伐也加快了,因此,零部件对于结构和材料的要求更加繁多,这让传统机械制造业面临不小的挑战。如何磨削难磨削材料尤其是硬脆材料和复合材料的问题成了一个急待解决的难题。而超声振动磨削加工则是当前的一项特种加工技术。该加工技术加工玻璃、硬质合金等硬脆材料轻而易举。

超声波加工方法不但适合加工硬脆材料而且不会损害工件表面，因此具有传统加工无可比拟的工艺效果，应用范围更加广泛。而本课题主要是超声振动平面磨削装置的结构设计，这对超声波加工以及机床的发展具有十分重要的意义。

2. 研究内容和预期目标

用于磨削加工玻璃、陶瓷等硬脆材料的超声振动平面磨削装置，包括驱动砂轮旋转的超声振动主轴、一维运动平台、工作台前后左右移动机构、可驱动砂轮的主轴上下升降机构。置于超声振动主轴内的超声振动系统由换能器、变幅杆和工具头等部分组成，是超声设备的核心部分。在应用中，超声振动系统大都采用一维纵向振动方式，并按“全调谐”方式工作。该装置加工硬脆材料更加快捷有效，用途广泛，具有很大优势。

3. 研究的方法与步骤

本课题拟采用先进行模拟分析后进行实验的方法进行研究，主要采用有限元分析如ansys以及三维建模软件solidworks作为辅助软件，研究步骤如下：

1、设计超声振动平面磨削装置的各个组成部分，包括超声振动主轴、一维运动工作台、工作台前后左右移动机构以及主轴上下升降机构等，使得超声振动平面磨削装置各个部分固有频率相近甚至相同，以达到谐振的目的。

2、模拟超声振动平面磨削装置在特定工作环境下的工作状态以及能量分布情况。

4. 参考文献

[1]孙恒,陈作模,机械原理(第7版),2006,(05)

[2]濮良贵,机械设计(第九版),2013,(05)

[3]成大先,机械设计手册(第5版),2014,(05)

5. 计划与进度安排

1．2022-2-22～2021-2-28查阅资料，了解超声振动平面磨削装置国内外研究现状和发展前景。撰写开题报告、任务书和翻译外文资料；

2．2022-2-28～2021-3-11查阅相关资料，确定超声振动平面磨削装置的总体方案；