[發(fā)明專利]一種超聲波特種加工裝備

在審

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• 申請日: 2020-02-18
• 公開（公告）號: CN111282791A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設計）人: 周永松;徐先宜;屠明軒;張振;莊百亮;顧勇;王金剛
• 申請（專利權）人: 機械科學研究總院江蘇分院有限公司
• 主分類號: B06B1/06
• 分類號: B06B1/06;B06B3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種超聲波特種加工裝備，包括裝備桿、非接觸式電能傳輸單元、縱向振動夾心式壓電電磁轉換器、壓蓋、預應力螺栓、加工裝置四個部分。所述非接觸式電能傳輸單元包括原邊磁芯和副邊磁芯兩個零件，可實現電能無線傳輸；所述縱向振動夾心式壓電電磁轉換器由電極片、壓電陶瓷片、絕緣套管組成，采用不銹鋼壓蓋與螺栓固定，保證機高效率電轉化；所述加工裝置通過連接錐面與刀體的定位錐孔緊密連接。本發(fā)明專利中通過預應力螺栓對縱向振動夾心式壓電電磁轉換器的堅固程度是可調節(jié)的，適用于不同硬脆材料；所述加工裝置支持全波長超聲波，長度是半波長的1.8倍，利用超聲波傳播在波峰與波谷時能量最大的特性，彌補了短波長超聲金屬焊加工裝置使用的局限性。

技術領域

本發(fā)明專利涉及精密加工技術領域，尤其涉及一種超聲波特種加工裝備。

背景技術

相比普通特種加工，特種超聲輔助加工在對硬脆材料等較難加工材料的加工中具有一定的優(yōu)勢。在特種超聲輔助加工系統(tǒng)中，超聲波特種加工裝備集超聲振動單元和電能傳輸單元于一身，是系統(tǒng)中的重要組件，而在目前的特種超聲加工領域中，超聲振動單元的機電轉化效率低和電能傳輸單元的穩(wěn)定性差制約著特種超聲加工裝備的使用效果，因此研制穩(wěn)定可靠的超聲波特種加工裝備，對推動于提高包括硬脆材料等難加工材料的制造水平，以及更廣泛地在特種加工領域中應用超聲輔助加工技術有重要意義。

發(fā)明內容

有必要提出一種超聲波特種加工裝備。

一種超聲波特種加工裝備，包括特種裝備桿、非接觸式電能傳輸單元、縱向振動夾心式壓電電磁轉換器、壓蓋、預應力螺栓、加工裝置五個部分組成。

其中非接觸式電能傳輸單元包括原邊磁芯和副邊磁芯兩個零件，原邊固定于機床主軸外部，副邊磁芯與桿體外殼裝配在一起。非接觸式電能傳輸單元的原邊磁芯保持相對靜止且不受其他外力作用，采用緊固螺釘的方式固定在主軸外部結構上。副邊磁芯利用特種裝備桿外表面定位，被預應力螺栓固定，從而實現副邊磁芯中心與主軸軸心、原邊磁芯中心重合，保證電能傳輸穩(wěn)定。

縱向振動夾心式壓電電磁轉換器由電極片、壓電陶瓷片、絕緣套管組成，被端蓋、預應力螺栓固定在特種裝備桿上。其中壓電陶瓷片與電極片相互隔開，絕緣套管位于壓電陶瓷晶堆和預應力螺栓之間。

加工裝置通過一端錐形面與特種裝備桿固定，特種裝備桿上存在方孔方便拆卸加工裝置。

附圖說明

圖1為所述超聲波特種加工裝備的立體外觀圖。

圖2為所述超聲波特種加工裝備的軸向剖視圖。

圖3為圖2的A處局部視圖，即：縱向振動夾心式壓電電磁轉換器14的結構圖。

圖4為所述副邊磁芯11的立體外觀圖。

圖5為所述桿體10的軸向剖視圖。

圖6為所述加工裝置15的立體外觀圖。

圖中：特種裝備桿10、定位錐孔101、預應力螺孔102、方孔103、副邊磁芯定位臺104、副邊磁芯11、縱向振動夾心式壓電電磁轉換器放置槽111、預應力螺栓同心孔112、壓蓋12、預應力螺栓13、縱向振動夾心式壓電電磁轉換器14、絕緣套管141、壓電陶瓷片142、電極片143、加工裝置15、焊頭本體151、連接錐面152、連接孔153、焊接端154、焊齒155。

具體實施方式

為了說明本發(fā)明專利的技術方案，下面附圖說明。