《表2 谐振频率对比表：纵弯椭圆振动辅助钻削装置的设计与优化研究》

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《纵弯椭圆振动辅助钻削装置的设计与优化研究》

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在带刀具和ER夹头螺母的谐响应分析中，图10(a）在轴向上27800Hz处存在着一个极大值点，图10(b）在径向26700Hz处存在着一个极大值点。刀具的插入使得装置质量增加，进而装置频率降低。因此刀具对频率的影响分为两大类：一是只是以刀具片的形式存在或者刀具的比重占整体装置的比重很小，可以忽略不计时，就可以直接忽略刀具的存在，绝大多数学者对超声振动系统的设计是不考虑刀具的，或者直接将刀具忽略不计；二是在刀具的比重和体积不能忽略的情况下，刀具对频率的影响会很大。此时，要使变幅杆末端安装刀具后频率不变，还要考虑变幅杆末端与刀具连接的ER夹头和螺母的影响，此时有3种处理方式：一是等质量法，适当减小变幅杆末端的长度再安装刀具和ER夹头螺母，加上刀具和ER夹头螺母后，理论解析法不再适用，可以在理论的基础上用有限元方法对该振动系统进行修整；二是将刀具简化成一个同材质的、直径和长相同的圆柱杆，此圆柱杆和原变幅杆组成一个新的变幅杆，根据边界条件和频率方程设计新的变幅杆，用有限元方法对ER夹头螺母的插入进行变幅杆修整；三是混合法，可以将ER夹头螺母等质量法代替一定长度的变幅杆，刀具简化为圆柱杆与原变幅杆组成一个新的变幅杆。本文采用第3种方式减小刀具与ER夹头螺母对频率的影响，修整后的谐响应分析如图11所示。修整后轴向在34650Hz处存在着一个极大值，径向在35550Hz处存在着一个极大值。