超声振动辅助激光加工陶瓷装置结构设计开题报告

 2024-01-08 10:28:12

1. 研究目的与意义

陶瓷材料是用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料,其具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点。现代先进陶瓷材料和传统陶瓷在原材料、结构和制备工艺上均存在极大差异。现代先进陶瓷材料有着传统陶瓷所不能比的优异力学性质,因此现代陶瓷材料在各个工业领域,甚至在尖端技术领域如航天和军事中有着广泛的应用价值。

但是正因为陶瓷材料有着高硬度、高强度、脆性大的特质,这种材料加工难度很高,被划分为难加工材料。在发展初期,陶瓷材料只能采用磨削方法加工;随着机械加工技术的进步,越来越多的先进工艺被研究出来,超声振动加工就是其中一种。

本课题旨在超声振动加工的基础上,研究如何复合激光装置,对陶瓷表面进行照射,达到软化材料表面的目的,以此实现更好的磨削加工结果。这种拥有新功能的陶瓷加工装置将会进一步提升陶瓷材料加工的效率和效果

2. 研究内容和预期目标

设计一种超声振动激光辅助加工陶瓷装置。

设计其具体的超声振动与激光发生器复合的结构,并对超声振动激光辅助加工陶瓷装置进行仿真分析与优化,设计装置合理尺寸参数,为该装置的实现提供理论基础。

3. 研究的方法与步骤

本课题拟采用先进行仿真分析后进行实验的方法进行研究,主要涉及有限元分析,APDL语言优化,BP神经网络加工参数优化。

研究步骤如下:
1、根据机械设计手册,设计超声振动激光辅助加工陶瓷装置的各个组成部分,包括超声振动换能器、变幅杆、刀头等,并使用Solidworks进行建模。


2、使用ANSYS对装置进行模态分析与谐响应分析,求解得到其理论工作频率。

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5. 计划与进度安排

1、 提前熟悉solidworks2024、或UG软件,设计的部分尽量使用三维软件建模,然后转换二维平面工程图。


2、 2024年2月22日,交英文翻译,QQ邮件发给我,57449381@qq.com。


英文翻译要求:英文原稿和翻译稿都按照论文格式排版,文中图片中的英文也要翻译,参考文献可以不翻译。

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