基于模态分析的超声切削刀具设计方法

摘要

本发明公开了一种基于模态分析的超声切削刀具设计方法，用于解决现有超声切削刀具使用安全性差的技术问题。技术方案是首先确定系统的共振频率，然后确定刀具在设计时可以更改的尺寸变量，采用遗传算法优化，以经过模态分析得出的振幅最大为目标，得出刀具尺寸最优的结果。由于采用改变刀具可变参数的方法，以匹配超声振动切削系统的工作频率，使得超声加工过程中能获得最大的振幅。同时，在加工过程中，每次换刀所选择的刀具都是经过数值优化计算得到的最优刀具，不需要每次都重新定位测量选择刀具顶端的位置，因此可以在加工中心中使用自动换刀，提高了加工效率，保证加工的安全性，适用工厂大规模推广使用。