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超声波切割刀结构设计和切割力实验研究

沙金  姚志远  焦阳  
【摘要】:论文设计了一种超声波切割刀,它在材料加工以及医疗卫生领域有广泛的应用前景。超声波切割刀是由超声波换能器、切割刀头和夹持进给装置组成的。该装置利用超声换能器激发结构共振,通过变幅杆将振动放大,再通过刀头将碰撞和冲击能量传递到被切介质,致使材料疲劳破碎,达到切割的目的。文章首先建立了其结构的有限元模型,通过模态分析和谐响应分析,优化其结构。然后研制了一台超声波切割刀样机,通过模态试验证实有限元分析结果。最后设计了一套测定切割力的系统,分别对45钢和65锰钢材质刀头的切割力进行测定,并对测定数据进行分析比较,得到切割力力学特性,它为进一步改进超声波切割刀的设计提供理论依据。

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