THIẾT KẾ VÀ THỬ NGHIỆM ĐẦU RUNG SIÊU ÂM THEO PHƯƠNG BÁN KÍNH HỖ TRỢ TRONG QUÁ TRÌNH TIỆN

Tóm tắt

Nghiên cứu này trình bày quá trình thiết kế, mô phỏng, chế tạo và xác nhận thực nghiệm các đầu rung cho phương pháp tiện có hỗ trợ rung động siêu âm theo phương hướng kính (Radial Ultrasonic-Assisted Turning - RUAT). Hai cấu hình đầu rung, bao gồm trụ hai bậc và bốn bậc, đã được phân tích bằng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) nhằm tối ưu hóa biên độ rung tại mũi dao. Kết quả mô phỏng cho thấy đầu rung hai bậc đạt biên độ rung tại mũi dao lớn hơn (17,6 µm) so với thiết kế bốn bậc (10,5 µm). Tiếp theo, đầu rung bốn bậc được chế tạo và tiến hành đo biên độ rung bằng cảm biến khoảng cách laser có tần số lấy mẫu cao. Các phép đo trên đầu rung bốn bậc cho thấy độ lệch so với mô phỏng là 14,6% tại mũi dao và dưới 5,3% tại các mặt cắt ngang bên trong. Những kết quả này khẳng định tính hiệu quả của FEM trong việc dự đoán và tối ưu hóa đặc tính rung động của đầu rung siêu âm ứng dụng trong RUAT.