[發明專利]一種單激勵二維復合振動超聲深滾加工裝置

無效

• 申請號: 201110352774.7
• 申請日: 2011-11-01
• 公開（公告）號: CN102500994A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 李曙生;鄭建新;徐晨影;羅傲梅;吳豪瓊
• 申請（專利權）人: 泰州職業技術學院;泰州市晨虹數控設備制造有限公司
• 主分類號: B23P9/00
• 分類號: B23P9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于超聲加工技術領域，特別是涉及一種單激勵二維復合振動超聲深滾加工裝置。?

背景技術

二維復合振動超聲加工是指刀具或工件作縱-彎或縱-扭復合振動，已應用于超聲車削、超聲磨削和超聲銑削加工中，獲得的加工質量優于單一振動超聲加工。在超聲深滾加工技術領域，尚無二維復合振動超聲深滾加工的應用實例。?

進行二維復合振動超聲加工的裝置主要有兩大類：(1)采用縱向振動換能器和彎曲振動換能器或扭轉振動換能器同頻雙激勵縱向振動變幅桿和彎曲振動變幅桿或扭轉振動變幅桿；(2)采用縱向振動換能器單激勵驅動能實現縱-彎復合振動或縱-扭復合振動的變幅桿，其變幅桿的結構是在矩形平板或中空傳統結構的變幅桿上開斜槽。實現換能器同頻雙激勵較為困難；在變幅桿上開斜槽則易產生應力集中，且加工較為困難。申請者申請的中國發明專利《單激勵縱-扭復合振動轉換裝置》(申請號：201110176076.6)公開了一種縱-扭復合振動轉換器，采用第一轉換器和第二轉換器通過榫卯結構方式頂壓配合實現單激勵縱-扭復合振動；這種結構復雜，加工較為困難。?

發明內容

本發明為了解決現有技術中的不足之處，提供一種單激勵二維復合振動超聲深滾加工裝置，它通過斜面頂壓的兩個變幅桿組合來實現單激勵下縱-彎復合振動。?

為解決上述技術問題，基于縱波在固體介質中的傳播原理，即當縱波由一固體介質以一定的入射角向另一固體介質入射時，在交界面處會產生反射縱波和橫波以及折射縱波和橫波，則入射縱波、反射縱波、反射橫波、折射縱波和折射橫波的聲壓在平行于入射縱波方向和垂直于入射縱波方向的分量會產生縱向振動和橫向彎曲或扭轉振動，因此選擇合適的縱波入射角和合理的固體介質?結構，則可實現縱-彎復合振動或縱-扭復合振動。本發明采用的技術方案是：單激勵二維復合振動超聲深滾加工裝置，包括包括壓電換能器，與壓電換能器通過導線相連的超聲波發生器，與壓電換能器聯接的第一變幅桿和第二變幅桿。其特征在于：所述第一變幅桿的一端和第二變幅桿的一端通過斜面頂壓配合，第一變幅桿和第二變幅桿通過鎖緊螺釘固定聯接。?

所述的單激勵二維復合振動超聲深滾加工裝置，其特征在于：所述第一變幅桿和第二變幅桿組合成錐形平板。?

所述的單激勵二維復合振動超聲深滾加工裝置，其特征在于：所述第一變幅桿大端為平面，與壓電換能器聯接；第一變幅桿小端為斜面。第一變幅桿上還設有矩形面板，用來安裝超聲深滾加工裝置。?

所述的單激勵二維復合振動超聲深滾加工裝置，其特征在于：所述第二變幅桿大端設有與第一變幅桿頂壓配合的斜面，小端開有矩形缺口，小端側錐形側面上開有通孔，可與銷軸配合聯接。?

所述的單激勵二維復合振動超聲深滾加工裝置，其特征在于：球形滾壓工具沿軸心線開有通孔，通過與銷軸間隙配合聯接在第二變幅桿上。為提高工具耐磨性，球形滾壓工具可采用陶瓷或硬質合金材料制作。?

本發明設計合理、結構簡單，可固定在普通金屬切削機床的刀架上，擴展機床的加工范圍，實現二維復合振動超聲深滾加工。?

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；?

圖2是圖1中第一變幅桿和第二變幅桿的俯視圖；?

圖3是圖1中第一變幅桿和第二變幅桿的分解爆炸圖。?

具體實施方式

如圖1～圖3所示，本發明的單激勵二維復合振動超聲深滾加工裝置，包括組合成錐形平板的第一變幅桿2和第二變幅桿3，第一變幅桿2的一端和第二變幅桿3一端通過斜面8頂壓配合，并通過鎖緊螺釘7固定聯接。第一變幅桿2?的平面端與壓電換能器1相連，壓電換能器1通過導線10與超聲波換能器相連。球形工具4通過銷軸5固定在第二變幅桿3的矩形缺口6中。該單激勵二維復合振動超聲深滾加工裝置可通過第一變幅桿2上的矩形面板9固定在普通金屬切削機床的刀架上。?

工作使用時，首先將第一變幅桿2和第二變幅桿3通過斜面8頂壓配合，并通過鎖緊螺釘7固定；然后將球形工具4放入第二變幅桿3的矩形缺口6中，并通過銷軸5聯接在第二變幅桿3上；將第一變幅桿2平面端與壓電換能器1相連，并將壓電換能器1通過導線10與超聲波發生器相連；最后將整個單激勵二維復合振動超聲深滾加工裝置通過第一變幅桿2上的矩形面板9固定在普通金屬切削機床的刀架上。開啟超聲波發生器，則可利用該機床進行二維復合振動超聲深滾加工。?