[發明專利]一種高速組織切削的振動切削裝置及設計方法和成像系統

有效

• 申請號: 202010344613.2
• 申請日: 2020-04-27
• 公開（公告）號: CN111496857B
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 陳鍵偉;龔輝;袁菁;李亞峰;駱清銘
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: B26D1/06
• 分類號: B26D1/06;B26D7/08;B26D7/26
• 代理公司: 杭州宇信知識產權代理事務所(普通合伙) 33231
• 代理人: 王健

1.一種高速組織切削的振動切削裝置設計方法，其特征在于，所述振動切削裝置包括相互連接的驅動部(200)、切削部(100)和引導部(300)，所述引導部(300)具有柔性機構，所述引導部(300)與所述切削部(100)組成一個彈簧質量系統，所述切削部(100)用于在所述驅動部(200)的驅動和所述引導部(300)的引導下進行往復直線運動，所述柔性機構為包括柔性板簧(311)的柔性機構，所述驅動部(200)包括固定件(210)和驅動件(220)，所述驅動件(220)用于為所述切削部(100)提供進行往復直線運動的動力；

所述方法包括：

根據樣品參數及要求的切削時間確定所需的切削速度；

獲取切削速度與切削頻率對應關系；

根據所述切削速度和所述切削頻率，確定所述彈簧質量系統的固有頻率；

根據所述彈簧質量系統的固有頻率，確定振動切削裝置中的柔性機構的尺寸；

其中，根據所述彈簧質量系統的固有頻率，確定振動切削裝置中的柔性機構的尺寸，包括：

確定第一質量，所述第一質量為第一部分的質量，所述第一部分包括所述切削部和所述驅動件；

根據所述固有頻率和所述第一質量，確定振動方向的剛度，所述振動方向為所述切削部往復直線運動的方向；

確定所述柔性板簧的寬度和所述柔性板簧的長度；

根據所述振動方向的剛度、所述柔性板簧的寬度和所述柔性板簧的長度，確定所述柔性板簧的厚度。

2.根據權利要求1所述的設計方法，其特征在于，所述振動方向的剛度，采用以下公式確定：

K＝4π²mf²

式中：K為所述振動方向的剛度；m為所述第一質量；f為所述彈簧質量系統的固有頻率。

3.根據權利要求1所述的設計方法，其特征在于，

所述切削部(100)包括振動質量塊(110)和刀片(120)，所述刀片(120)與所述振動質量塊(110)的第一側面連接；所述驅動部(200)包括固定件(210)和驅動件(220)，所述驅動件(220)與所述振動質量塊(110)的第二側面連接，所述引導部(300)包括引導塊(310)，所述引導塊(310)的一端與所述振動質量塊(110)的第三側面連接，所述第三側面和所述第一側面關于所述第二側面的對稱面對稱，所述引導塊(310)的另一端與所述固定件(210)連接，

所述柔性板簧的厚度采用以下公式確定：

式中：K為所述振動方向的剛度；b為所述柔性板簧的寬度；l為所述柔性板簧的長度；E為所述柔性板簧使用的材料的彈性模量。