PHÂN TÍCH, THIẾT KẾ ĐẦU RUNG CHO QUÁ TRÌNH TIỆN CÓ HỖ TRỢ CỦA RUNG ĐỘNG SIÊU ÂM

Tóm tắt

Có nhiều kỹ thuật sản xuất và ứng dụng công nghiệp sử dụng dao động siêu âm. Trong gia công cơ khí, kỹ thuật siêu âm được áp dụng để hỗ trợ quá trình gia công cắt gọt. Một thành phần chính của thiết bị sử dụng hiệu ứng siêu âm trong quá trình gia công là đầu rung siêu âm (ultrasonic horn) hay còn gọi là đầu khuếch đại siêu âm (ultrasonic booster). Tính năng của thiết bị siêu âm phụ thuộc và thiết kế hợp lý hình dạng của đầu rung. Trong bài báo này, các tính chất động học theo các hình dạng khác nhau của đầu rung siêu âm được trình bày. Sự phụ thuộc của các tính chất động lực học trong miền tần số (Modal properties) vào thông số hình học và tính chất vật liệu của đầu rung được phân tích. Phân tích Modal (tần số tự nhiên, hình dạng mode rung động) được thực hiện bằng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM – Finite Element Method).

Title

ANALYSIS, DESIGN OF HORN FOR ULTRASONIC VIBRATION ASSISTED TURNING

Abstract

There are many manufacturing techniques and industrial applications that use ultrasonic vibration. In mechanical machining, ultrasonic technology is applied to assist the cutting process. A main component of the equipment that uses the ultrasonic effect in the machining process is the ultrasonic horn, also known as the ultrasonic booster. The performance of the ultrasonic device depends on the appropriate architecture of the horn. In this study, the modal properties of the ultrasonic horn according to different shapes are presented, the dependence of horn’s modal properties on the geometry and material properties of is analyzed. Modal analysis (natural frequency, vibration mode shape) is performed using the Finite Element Method (FEM).