Page 104 - 《应用声学》2022年第3期

426 2022 年 5 月

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型输出侧面 31629 节点进行测量获得谐响应分析 R 1 = 18.2545 Ω，机械品质因数 Q m = 234.604，
曲线，结果如图10所示。 导纳圆为规整的单圆，电导曲线仅有一对极大和
极小值。相对于设计频率 35 kHz 的误差率仅为
8.0
1.26‰，这完全满足TUR35系列超声电源对振动频
7.2
6.4 率(35±0.5) kHz的使用要求。
ៈ૝ࣨϙ/(T10 -8 ) 4.8
5.6
4.0
3.2
2.4
1.6
0.8
0
30 32 34 36 38 40
ᮠဋ/kHz

图 10 谐响应曲线
Fig. 10 Harmonic response curve

4 试验测试

图 12 阻抗测试结果
4.1 振动特性测试
Fig. 12 Impedance measurement results
依据前述分析计算结果，加工制作了带工具头
的异形超声振动系统，将其与自主研发的超声电源 接下来，在换能器两端施加 600 V、频率为
和无线输电装置的连接振动效果与加工现场，分别 35048 Hz 的交流信号，并应用日本基恩士研制的
如图11(a)与图11(b)所示。 CCD 激光位移传感器 LK-G10 对工具头上安装的
油石进行振动幅度测试，结果如图 13所示。由图 13
可知：当在 A-B 区间时，油石端面上的振幅相对
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比较稳定，最大振幅和最小振幅分别为 13 µm 和
12.9 µm，平均幅值为12.95 µm。

(a) ᡔܦ૝ү஍౧

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(b) ҫࢺဘڤ

图 11 带油石的超声振动系统
图 13 振幅测试结果
Fig. 11 The ultrasonic vibration system with oil-
stone Fig. 13 Amplitude measurement results

利用北京时代研制的阻抗分析仪对其进行 4.2 加工效果测试
测试，结果如图 12 所示。由图 12 可知：整个系 机床选用山口精工自研超精机，油石材质：立
统的机械谐振频率 F s = 35044 Hz， 动态电阻 方氮化硼 (CBN)；粒度：8000 目；油石尺寸 (R)：