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作者：孙艺嘉;宫虎;赵春阳;刘旭辉;朱均超;
单位：天津理工大学电气工程与自动化学院天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室;天津大学精密仪器与光电子工程学院精密测试技术及仪器国家重点实验室;北京控制工程研究所;
摘要：将超声振动叠加在微细刀具上进行小结构件的精密加工是超声加工的典型应用。刀具的超声参数是影响超声加工结果的重要因素，通常需要在加工前对其状态进行测量。但由于刀具几何形状的复杂性，目前还没有合适的方法对微细刀具的超声振动状态进行直接或间接表征。为解决此问题，基于辐射声压提出了一种微细刀具超声振动状态的表征方法，理论研究了刀具超声振动参数与其辐射声压之间的关系，分析了在不同测量条件下声压测量值与理想刀具辐射声压的差异。测量了不同形状微细刀具辐射的声压分布，提出了表征微细刀具超声振动的声压测量策略，并根据此策略搭建了实验平台，结果实现了对不同直径(0.1～0.9 mm)微细麻花钻工作频率的准确识别和对刀具振动相对幅值的定量描述。结果说明基于辐射声压的表征方法可以在低成本和高适应性条件下实现对微细刀具超声振动状态的在位表征。
关键词：微细刀具;;超声加工;;刀具超声振动;;声学表征;;工作频率
基金资助：国防基础科研计划(JCKY2021110B46)
