超聲橢圓振動系統(tǒng)--功率放大器驅(qū)動換能器應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)名稱：刀尖橢圓振動軌跡變化切削的研究

研究方向：超聲橢圓振動系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

UEVC系統(tǒng)采用全波長縱向振動換能器激振，獲得更大功率，提高了振幅，并簡化了刀桿設(shè)計和優(yōu)化道具的裝夾、定位，使得系統(tǒng)更加穩(wěn)定，明顯提升系統(tǒng)剛性，從而減少加工表面顫紋。利用UEVC系統(tǒng)研究控制刀尖橢圓軌跡形狀偏轉(zhuǎn)變化的參數(shù)對加工表面刀痕殘余高度和表面質(zhì)量的影響，并研究不同的切削參數(shù)在UEVC切削過程中對加工表面的影響。

測試目的：

利用純正交導(dǎo)波UEVC裝置研究刀尖橢圓軌跡偏轉(zhuǎn)變化對切削的影響，并完成微棱鏡微結(jié)構(gòu)加工實(shí)驗(yàn)。

測試設(shè)備：

UEVC系統(tǒng)（夾心式壓電陶瓷換能器、導(dǎo)波帶、工具頭、單晶金剛石刀具）、金屬熱電偶、數(shù)字測溫儀、信號發(fā)生器、功率放大器ATA-3082

實(shí)驗(yàn)過程：

橢圓振動系統(tǒng)工作溫度檢測過程：

利用大功率，電壓和頻率可調(diào)的超聲電源激勵換能器，并通過數(shù)字測溫儀連接金屬熱電偶（分辨率0.1℃）測量換能器前蓋板的溫度，其中該超聲電源主要是通過信號發(fā)生器+功率放大器來組成，設(shè)置信號發(fā)生器激振頻率為96.8KHz，通過輸出3V的電壓給功率放大器進(jìn)行放大輸出到換能器，換能器溫度隨之升高，需要等待溫度達(dá)到平衡時進(jìn)行測量。在電壓114V時，兩路換能器工作溫度在70℃左右達(dá)到平衡。為了發(fā)揮換能器的性能和提高其壽命，換能器的工作溫度一般低于80℃.

測試結(jié)果：

變相位差刀橢圓軌跡偏轉(zhuǎn)模型調(diào)節(jié)雙通道信號發(fā)生器的相位差，并通過高頻激光測振系統(tǒng)測量刀尖振幅數(shù)據(jù)，以驗(yàn)證UEVC系統(tǒng)刀尖橢圓軌跡實(shí)際控制能力。測量結(jié)果如下圖所示：