超声椭圆振动系统--功率放大器驱动换能器应用

发布日期：2025/5/31来源：网络

实验名称：刀尖椭圆振动轨迹变化切削的研究

研究方向：超声椭圆振动系统

实验内容：

UEVC系统采用全波长纵向振动换能器激振，获得更大功率，提高了振幅，并简化了刀杆设计和优化道具的装夹、定位，使得系统更加稳定，明显提升系统刚性，从而减少加工表面颤纹。利用UEVC系统研究控制刀尖椭圆轨迹形状偏转变化的参数对加工表面刀痕残余高度和表面质量的影响，并研究不同的切削参数在UEVC切削过程中对加工表面的影响。

测试目的：

利用纯正交导波UEVC装置研究刀尖椭圆轨迹偏转变化对切削的影响，并完成微棱镜微结构加工实验。

测试设备：

UEVC系统（夹心式压电陶瓷换能器、导波带、工具头、单晶金刚石刀具）、金属热电偶、数字测温仪、信号发生器、功率放大器ATA-3082

实验过程：

实验过程.png

椭圆振动系统工作温度检测过程：

利用大功率，电压和频率可调的超声电源激励换能器，并通过数字测温仪连接金属热电偶（分辨率0.1℃）测量换能器前盖板的温度，其中该超声电源主要是通过信号发生器+功率放大器来组成，设置信号发生器激振频率为96.8KHz，通过输出3V的电压给功率放大器进行放大输出到换能器，换能器温度随之升高，需要等待温度达到平衡时进行测量。在电压114V时，两路换能器工作温度在70℃左右达到平衡。为了发挥换能器的性能和提高其寿命，换能器的工作温度一般低于80℃.

检测过程.png

测试结果：

变相位差刀椭圆轨迹偏转模型调节双通道信号发生器的相位差，并通过高频激光测振系统测量刀尖振幅数据，以验证UEVC系统刀尖椭圆轨迹实际控制能力。测量结果如下图所示：

测试结果1.png

测试结果2.png

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