适应自动换刀功能的超声电主轴结构设计及实验研究
刘建慧
马志鹏
郭星辰
河南理工大学机械与动力工程学院,河南焦作454000
摘要：将HSK刀柄作为半波长复合变幅杆的一部分,并考虑超声振动对主轴旋转精度和寿命的影响,提出一种基于HSK标准刀柄、适应加工中心自动换刀功能的超声振动电主轴.将拉爪与刀柄接触面作为变幅杆的设计节点,利用四端网络法确定复合变幅杆的尺寸参数和工作频率.自由模态分析结果表明,主轴临界转速和变幅杆工作频率下的模态振型与理论计算相吻合.预应力模态分析证明,受拉力时变幅杆能正常工作.通过阻抗分析及实验振幅测量,得到变幅杆的实际工作频率,为20 552 Hz,此频率下刀具端部产生最大5 μm的稳定周期性振动.研究结果有利于推动超声加工中心的实用化.
关键词：超声电主轴超声变幅杆四端网络法模态分析临界转速自动换刀
分类号：TB559(声学工程)
资助基金：国家自然科学基金(U1604255)
论文发表日期：2022-06-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 90-95,127 )
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