Journal of Applied Mechanical Engineering

Abstrait

Analyse par éléments finis et optimisation d'un dispositif de coupe assistée par vibrations elliptiques

Guilin Shi, Chen Zhang, Yingguang Li, Kornel F Ehmann, Yun Song et Ming Lu

Français La découpe assistée par vibrations elliptiques 2D (EVC), qui présente des avantages significatifs en termes de limitation de l'usure de l'outil, de réduction de la chaleur de découpe et d'amélioration de la qualité de la surface finie, est largement considérée comme la méthode d'usinage la plus prometteuse pour les matériaux difficiles à découper et la formation de microtextures. Sur la base de la certaine structure EVC 2D, trois structures d'angles différents (30°, 60° et 90°) pour l'optimisation et les modèles d'éléments finis correspondants des trois structures sont créés. Les analyses de simulation de la structure statique, de la réponse modale et harmonique de ces structures ont été menées. La structure topologique à 60° a été sélectionnée pour le modèle de conception final après la comparaison complète de la fréquence de résonance, des modes de vibration et des amplitudes de vibration des trajectoires elliptiques dans la pointe de l'outil. Le système de test de performance a été établi pour le test du dispositif EVC 2D réel, et les analyses de comparaison entre les résultats de l'analyse par éléments finis et les résultats expérimentaux ont été détaillées. Les données expérimentales ont montré que la structure optimisée pouvait générer le lieu elliptique requis pour la coupe par vibration elliptique. En comparant les résultats de l'analyse par éléments finis, l'effet de guidage de la méthode d'analyse par éléments finis sur l'optimisation de la structure et la prédiction de la trajectoire a été vérifié avec succès