[發(fā)明專利]一種可拓展帶寬的旋轉超聲加工裝置

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• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN111097969A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發(fā)明（設計）人: 林彬;付俊帆
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B23D79/00
• 分類號: B23D79/00;B26D7/08
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 韓新城

1.一種可拓展帶寬的旋轉超聲加工裝置，其特征在于，包括換能器(1)、刀具(2)和組合式刀桿(3)，所述組合式刀桿(3)一端與換能器(1)相連，另一端與刀具(2)相連；所述組合式刀桿(3)包括套筒部、桿狀部，所述套筒部與相應的桿狀部能同軸心并聯(lián)連接或是部分串聯(lián)部分并聯(lián)連接，兩個所述桿狀部能同軸心端面接觸串聯(lián)連接，形成所需要的組合式刀桿；并聯(lián)連接時，所述套筒部套在所述桿狀部的匹配的桿段上，且并聯(lián)段內(nèi)表面與所述桿段的外圓面相接觸配合；所述套筒部和/或桿狀部采用不同阻尼系數(shù)的阻尼材料制作形成。

2.根據(jù)權利要求1所述可拓展帶寬的旋轉超聲加工裝置，其特征在于，所述套筒部為并聯(lián)套筒(3.1)，所述桿狀部為并聯(lián)桿(3.2)，所述并聯(lián)套筒(3.1)套裝在并聯(lián)桿(3.2)上。

3.根據(jù)權利要求2所述可拓展帶寬的旋轉超聲加工裝置，其特征在于，所述并聯(lián)桿(3.2)與刀具(2)連接，所述并聯(lián)套筒(3.1)的端面直接或通過連接件與換能器(1)的振幅輸出端面接觸式相連；超聲波傳遞過程中，并聯(lián)套筒(3.1)的材料阻尼消耗部分超聲波能量，降低機械品質(zhì)因數(shù)，從而擴大帶寬。

4.根據(jù)權利要求1所述可拓展帶寬的旋轉超聲加工裝置，其特征在于，所述桿狀部為兩個，包括第一串聯(lián)桿(3.3)和第二串聯(lián)桿(3.4)，所述第一串聯(lián)桿(3.3)和第二串聯(lián)桿(3.4)端面接觸相連串接。

5.根據(jù)權利要求4所述可拓展帶寬的旋轉超聲加工裝置，其特征在于，所述第一串聯(lián)桿(3.3)的端面直接或通過連接件與換能器(1)的振幅輸出端面接觸式相連，所述第二串聯(lián)桿(3.4)與刀具連接；超聲波傳遞過程中，第一串聯(lián)桿(3.3)的材料阻尼消耗部分超聲波能量，降低機械品質(zhì)因數(shù)，從而擴大帶寬。

6.根據(jù)權利要求1所述可拓展帶寬的旋轉超聲加工裝置，其特征在于，所述套筒部包括并聯(lián)套筒(3.1)，所述桿狀部包括混聯(lián)桿(3.5)，所述混聯(lián)桿(3.5)為一階梯軸；所述混聯(lián)桿(3.5)的直徑較大的一端為混聯(lián)桿串聯(lián)段(3.5.1)，直徑較小的一端為混聯(lián)桿并聯(lián)段(3.5.2)，并聯(lián)套筒(3.1)套裝在混聯(lián)桿并聯(lián)段(3.5.2)上，并聯(lián)套筒(3.1)的一端面和混聯(lián)桿(3.5)的階梯面相連。

7.根據(jù)權利要求6所述可拓展帶寬的旋轉超聲加工裝置，其特征在于，所述混聯(lián)桿串聯(lián)段(3.5.1)的端面直接或通過平面間的機械密封件與換能器(1)的振幅輸出端面接觸式相連，所述混聯(lián)桿并聯(lián)段(3.5.2)與刀具連接；超聲波傳遞過程中，并聯(lián)套筒(3.1)的材料阻尼消耗部分超聲波能量，降低機械品質(zhì)因數(shù)，從而擴大帶寬。

8.根據(jù)權利要求1所述可拓展帶寬的旋轉超聲加工裝置，其特征在于，所述的阻尼材料包括金屬、無機非金屬、陶瓷、有機聚合物和復合材料。