殷振博士答辩公告

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殷振博士答辩公告

时间:2018-06-11来源:机电学院点击:808次

答辩博士：殷振

指导教师：傅玉灿教授

论文题目：复合梁变幅杆单激励超声椭圆振动切削基础研究

答辩委员会：

主席：李迎教授/博导南京理工大学

委员：谭业发教授/博导中国人民解放军陆军工程大学

李华教授苏州科技大学

曲宁松教授/博导南京航空航天大学

徐九华教授/博导南京航空航天大学

傅玉灿教授/博导南京航空航天大学

苏宏华教授/博导南京航空航天大学

秘书：张全利讲师/博士南京航空航天大学

答辩时间：2018年06月12日14:00-17:00

地点：南航明故宫校区6#-218

学位论文简介：

超声椭圆振动切削通过在刀具上附加椭圆轨迹的运动，使切削过程发生了根本性的改变，与普通切削和一维超声振动切削相比，超声椭圆振动切削在降低切削力、降低工件表面粗糙度和抑制毛刺等方面更具优势。现有的单激励超声椭圆振动切削装置结构刚度较低，双激励及三维超声椭圆振动切削装置结构比较复杂，为了克服这些装置存在的问题，充分发挥超声椭圆振动切削的优越性能，研制了一种结构简单、刚度更高的复合梁变幅杆单激励超声椭圆振动切削装置，并开展了相关切削加工的基础研究，完成的主要研究工作如下：

（1）开展了两个简谐振动合成椭圆振动的运动学分析，确定了单激励情况下椭圆振动的形成条件。建立了复合梁变幅杆椭圆振动模态转换数学模型，获得了复合梁变幅杆输出端的标准椭圆轨迹方程、X向和Y向上的振动幅值、两振动之间的相位差和椭圆轨迹曲线。

（2）完成了复合梁变幅杆单激励超声椭圆振动切削装置总体结构的布局，对构成单激励超声椭圆振动换能器的超声振动换能器和复合梁变幅杆进行了结构设计计算。对单激励超声椭圆振动换能器进行了结构动力学模态分析、谐响应分析、瞬态分析和结构优化，完成了复合梁变幅杆单激励超声椭圆振动切削装置的研制。

（3）对复合梁变幅杆单激励超声椭圆振动切削装置输出端X向和Y向上的振动幅值、两振动之间的相位差和椭圆振动轨迹进行了测试，验证了复合梁变幅杆椭圆振动模态转换数学模型的准确性。对单激励超声椭圆振动切削装置输出端的椭圆振动轨迹旋转方向、负载情况下的驱动力以及结构刚度进行了试验研究。

（4）建立了椭圆振动切削工件表面微观形貌模型，揭示了切削速比、椭圆轨迹倾斜角度、刃口钝圆、刀尖圆弧等多个参数对工件表面微观形貌的影响规律，并对椭圆振动切削工件表面微观形貌模型进行了试验验证。对复合梁变幅杆单激励超声椭圆振动切削和普通切削进行了有关工件表面毛刺、工件表面粗糙度、切屑形态、切削力的对比试验，验证了复合梁变幅杆单激励超声椭圆振动切削的优越加工性能。

主要创新点如下：

（1）研制了一种结构简单、静刚度高、制造容易、成本低的复合梁变幅杆单激励超声椭圆振动切削装置。

（2）建立了复合梁变幅杆单激励超声椭圆振动模态转换数学模型，通过对复合梁变幅杆输出端的振动分析，阐明了复合梁变幅杆的模态转换机理。

（3）建立了椭圆振动切削工件表面微观形貌模型，揭示了椭圆振动参数和切削参数对工件表面微观形貌的影响规律，探明了椭圆振动切削工件表面微观形貌的形成机理。

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