[實用新型]新型彎-扭復合振動超聲切削裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821763680.2
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN209124311U
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發(fā)明（設計）人: 王毅;趙波;高國富;王曉博;趙重陽;賈曉鳳
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: B06B1/06
• 分類號: B06B1/06;B06B3/02;B28D7/00
• 代理公司: 鄭州金成知識產權事務所(普通合伙) 41121
• 代理人: 郭增欣

1.一種新型彎-扭復合振動超聲切削裝置，包括反射端、壓電陶瓷片、銅電極和變幅器，其特征是：所述變幅器設置一個小端和兩個大端，其中，第一大端和第二大端沿變幅器徑向分布且互相垂直，所述兩個大端上分別設置一組反射端、壓電陶瓷片和銅電極；所述小端作為發(fā)射端，并且在其外端部中心設置刀具，兩組陶瓷片分別在超聲波發(fā)生器高頻電信號的激勵下產生互相垂直的縱向振動，經變幅器結構將第二大端和第三大端處兩組振動復合，其中水平方向大小相等方向相反的振動相互抵消，豎直方向的振動疊加，得到彎曲振動；變幅器前端錐體表面開有螺旋槽或斜槽，沿表面?zhèn)鞑サ牟糠衷谟龅铰菪刍蛐辈蹠r產生縱向慣性力F，縱向慣性力F將分解成兩部分：縱向作用力分量F_L及剪切作用力分量F_T，其中縱向作用力分量F_L沿著變幅器軸線方向；而剪切作用力分量F_T，在截面上任一點的剪切作用力分量F_T垂直于變幅器半徑的方向，由剪切作用力分量產生的總力矩是所有剪切作用力在整個截面上扭矩的積分，從而實現模態(tài)轉換，在輸出端得到彎-扭復合振動；兩個大端分別固定在肋板上，所述肋板設置在框架上。

2.根據權利要求1所述的新型彎-扭復合振動超聲切削裝置，其特征是：所述第一大端和第二大端的端面上分別設置一個法蘭盤，并且，所述第一大端和第二大端的端面中心設置有螺紋孔，兩組所述反射端、壓電陶瓷片和銅電極分別通過連接螺栓串接在一起，并且，所述連接螺栓的內端與所述螺紋孔旋合連接。

3.根據權利要求1所述的新型彎-扭復合振動超聲切削裝置，其特征是：每組所述反射端、壓電陶瓷片和銅電極中包括四個壓電陶瓷片和四個銅電極，或者兩個壓電陶瓷片和兩個銅電極，二者間隔交錯分布，相鄰所述壓電陶瓷片縱向極化方向相反，所述壓電陶瓷片凈化后采用專業(yè)粘合劑粘合，并進行老化處理；各接觸面、圓周面進行精磨，達到粗糙度及跳動要求。

4.根據權利要求2所述的新型彎-扭復合振動超聲切削裝置，其特征是：根據不同的加工要求，所述刀具為車刀或者鏜刀；兩個所述法蘭盤分別與固結在側板上的肋板通過螺栓連接，側板又通過螺栓與框架連接，頂部留有穿線孔方便與電源連接；調整螺旋槽與直徑方向之間的夾角θ可以改變入射角度，進而影響縱向作用力分量F_L與剪切作用力分量F_T之間的夾角α，最終改變輸出扭轉振動分量M。

5.根據權利要求1所述的新型彎-扭復合振動超聲切削裝置，其特征是：所述壓電陶瓷片預應力為3000-3500N/cm²，根據壓電陶瓷片的面積和連接螺栓的橫截面積計算預緊力，并通過測力矩扳手施加預緊力，進一步保證接觸面間緊密貼合。