超聲橢圓振動系統--功率放大器驅動換能器應用

實驗名稱：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

實驗內容：

UEVC系統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，并簡化了刀桿設計和優化道具的裝夾、定位，使得系統更加穩定，明顯提升系統剛性，從而減少加工表面顫紋。利用UEVC系統研究控制刀尖橢圓軌跡形狀偏轉變化的參數對加工表面刀痕殘余高度和表面質量的影響，并研究不同的切削參數在UEVC切削過程中對加工表面的影響。

測試目的：

利用純正交導波UEVC裝置研究刀尖橢圓軌跡偏轉變化對切削的影響，并完成微棱鏡微結構加工實驗。

測試設備：

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

實驗過程：

橢圓振動系統工作溫度檢測過程：

利用大功率，電壓和頻率可調的超聲電源激勵換能器，并通過數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生器+功率放大器來組成，設置信號發生器激振頻率為96.8KHz，通過輸出3V的電壓給功率放大器進行放大輸出到換能器，換能器溫度隨之升高，需要等待溫度達到平衡時進行測量。在電壓114V時，兩路換能器工作溫度在70℃左右達到平衡。為了發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℃.

測試結果：

變相位差刀橢圓軌跡偏轉模型調節雙通道信號發生器的相位差，并通過高頻激光測振系統測量刀尖振幅數據，以驗證UEVC系統刀尖橢圓軌跡實際控制能力。測量結果如下圖所示：