CN109676172B - 一种数控的超声波钻孔机床 - Google Patents

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Abstract

本发明属于超声波加工领域，具体涉及一种数控的超声波钻孔机床，其具有一个超声换能装置，其包括外壳、内壳和底座，以及设在内壳之内的超磁致伸缩棒，超磁致伸缩棒由多个彼此之间存在间隔的超磁致切片组成，由此在超磁致伸缩棒的内部形成均匀分布的多个通道，通道内流通有液体绝缘树脂。本发明可以缓解在高频磁场激励下的超磁致伸缩棒上的电涡流效应，保持超磁致伸缩棒工作稳定，优化钻孔过程。

Description

一种数控的超声波钻孔机床
技术领域
本发明属于超声波加工领域，特别涉及一种数控的超声波钻孔机床。
背景技术
由于磁化状态的改变，其长度和体积会发生较大变化，即具有极大的磁致伸缩系数的磁致伸缩材料被称为超磁致伸缩材料（Giant Magnetostrictive Material 简称GMM），由于多为稀土构筑，又称稀土超磁致伸缩材料。用该材料制成的激振装置，例如浙江大学的一种激振装置（参考CN1836796），清华大学的超磁致伸缩纵-扭复合振动超声换能器（参考CN103203312A）等，都具有转换率高、能量密度大、响应速度快的优点。
发明内容
本发明提供了一种数控的超声波钻孔机床，其具有一个超声换能装置，所述超声换能装置能够缓解在高频磁场激励下的超磁致伸缩棒上的电涡流以及电涡流引起的发热。
一种数控的超声波钻孔机床，其具有一个超声换能装置，所述超声换能装置包括外壳、内壳和底座，以及设在内壳之内的超磁致伸缩棒，
外壳的下方设有液体绝缘树脂的出液口；
内壳的上方设有液体绝缘树脂的进液口；
超磁致伸缩棒由多个彼此之间存在间隔的超磁致切片组成，由此在超磁致伸缩棒的内部形成均匀分布的多个通道；
超磁致伸缩棒的上端与所述进液口连通，下端与所述出液口连通，液体绝缘树脂可以自上而下地流经并填充于多个通道内以形成绝缘膜，出液口与进液口在换能装置的外部通过阀门和泵机连通以形成液体绝缘树脂的流动循环，且所述阀门和泵机与一个控制器信号连接；
所述控制器与机床的主控通信连接以获取所要钻孔的工件的材质，且被配置为：
当所述材质为预设的一类材质，控制所述阀门和泵机运转，使液体绝缘树脂填充于通道内形成绝缘膜，将超磁致伸缩棒分隔为体积较小的多个超磁致伸缩切片以缓解电涡流效应；当所述材质为预设的二类材质（材质的加工硬度更大，钻孔时需要更高的运行功率，超磁致伸缩棒的电涡流效应也更大），控制泵机增大运转功率，提高通道内的液体绝缘树脂的流动速度，以便对超磁致伸缩棒进行吸热降温。
所述二类材质的加工硬度大于所述一类材质的加工硬度。
优选地，每对超磁致切片的相对面上均涂覆有聚四氟乙烯薄膜，用于减少液体绝缘树脂流动时在超磁致切片表面上的粘覆。
本发明的有益效果是：本发明可以缓解在高频磁场激励下的超磁致伸缩棒上的电涡流效应，并用液冷的方式，有效应对由电涡流效应引起的超磁致伸缩棒工作时的发热量，保持超磁致伸缩棒工作时的稳定，优化了钻孔加工过程。
附图说明
图1示出了超声换能装置的示意图；
图2示出了超磁致伸缩棒的示意图。
具体实施方式
下面参照附图，详细描述本系统的结构以及所实现的功能。
一种数控的超声波钻孔机床，其具有一个超声换能装置，所述超声换能装置包括外壳1、内壳2和底座3，以及设在内壳2之内的超磁致伸缩棒4，
外壳1的下方设有液体绝缘树脂的出液口11；
内壳2的上方设有液体绝缘树脂的进液口21；
超磁致伸缩棒4由多个彼此之间存在间隔的超磁致切片组成，由此在超磁致伸缩棒的内部形成均匀分布的多个通道41；
超磁致伸缩棒4的上端与所述进液口21连通，下端与所述出液口11连通，液体绝缘树脂可以自上而下地流经并填充于多个通道41内以形成绝缘膜，出液口11与进液口21在换能装置的外部通过阀门和泵机连通以形成液体绝缘树脂的流动循环，且所述阀门和泵机与一个控制器信号连接；
所述控制器与机床的主控通信连接以获取所要钻孔的工件的材质，且被配置为：
当所述材质为预设的一类材质，控制所述阀门和泵机运转，使液体绝缘树脂填充于通道41内形成绝缘膜，将超磁致伸缩棒分隔为体积较小的多个超磁致伸缩切片以缓解电涡流效应；当所述材质为预设的二类材质，控制泵机增大运转功率，提高通道内的液体绝缘树脂的流动速度，以便对超磁致伸缩棒进行吸热降温。
本领域技术人员应该认识到，不背离正如一般性地描述的本发明的实质和范围，可以对各个特定的实施例中示出的发明进行各种各样的变化和/或修改。因此，从所有方面来讲，这里的实施例应该被认为是说明性的而并非限定性的。同样，本发明包括任何特征的组合，尤其是专利权利要求中的任何特征的组合，即使该特征或者特征的组合并未在专利权利要求或者这里的各个实施例中被明确地说明。

Claims (3)

1.一种数控的超声波钻孔机床，其具有一个超声换能装置，所述超声换能装置包括外壳、内壳和底座，以及设在内壳之内的超磁致伸缩棒，其特征在于，
外壳的下方设有液体绝缘树脂的出液口；
内壳的上方设有液体绝缘树脂的进液口；
超磁致伸缩棒由多个彼此之间存在间隔的超磁致切片组成，由此在超磁致伸缩棒的内部形成均匀分布的多个通道；
超磁致伸缩棒的上端与所述进液口连通，下端与所述出液口连通，液体绝缘树脂可以自上而下地流经并填充于多个通道内以形成绝缘膜，出液口与进液口在换能装置的外部通过阀门和泵机连通以形成液体绝缘树脂的流动循环，且所述阀门和泵机与一个控制器信号连接；
所述控制器与机床的主控通信连接以获取所要钻孔的工件的材质，且被配置为：
当所述材质为预设的一类材质，控制所述阀门和泵机运转，使液体绝缘树脂填充于通道内形成绝缘膜，将超磁致伸缩棒分隔为体积较小的多个超磁致伸缩切片以缓解电涡流效应；当所述材质为预设的二类材质，控制泵机增大运转功率，提高通道内的液体绝缘树脂的流动速度，以便对超磁致伸缩棒进行吸热降温。
2.如权利要求1所述的超声波钻孔机床，其特征在于，每对超磁致切片的相对面上均涂覆有聚四氟乙烯薄膜，用于减少液体绝缘树脂流动时在超磁致切片表面上的粘覆。
3.如权利要求1所述的超声波钻孔机床，其特征在于，所述二类材质的加工硬度大于所述一类材质的加工硬度。
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