CN114474439A - 一种内圆切片机纵弯复合振动二维超声加工装置 - Google Patents
一种内圆切片机纵弯复合振动二维超声加工装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114474439A CN114474439A CN202210148354.5A CN202210148354A CN114474439A CN 114474439 A CN114474439 A CN 114474439A CN 202210148354 A CN202210148354 A CN 202210148354A CN 114474439 A CN114474439 A CN 114474439A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- piezoelectric ceramic
- longitudinal
- bending
- vibration
- vibration piezoelectric
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005452 bending Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 238000003754 machining Methods 0.000 title description 11
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 49
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 3
- 238000013016 damping Methods 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000007514 turning Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
- B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
- B28D5/04—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by tools other than rotary type, e.g. reciprocating tools
- B28D5/047—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by tools other than rotary type, e.g. reciprocating tools by ultrasonic cutting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
- B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
- B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
- B28D5/0058—Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Abstract
本发明提供了一种内圆切片机作纵弯复合振动的超声振动装置,包括:前盖板、两片纵振压电陶瓷整圆环、中盖板、四片弯振压电陶瓷半圆环、后盖板、变幅杆、螺栓、六片铜电极片。本发明通过将纵、弯振压电陶瓷圆环布置于不同位置,通过两超声发射装置给纵、弯压电陶瓷圆环供电,实现纵、弯谐振,使超声振动装置可以实现纵弯复合振动进而实现工件的二维超声加工,提高切片表面质量。
Description
技术领域
本发明属于特种加工领域,尤其涉及一种内圆切片机纵弯复合振动二维超声加工装置。
背景技术
内圆切片是一种加工硬脆材料的特种加工方式,内圆加工通过在内圆刀片的内径上电镀金刚石磨粒来实现切削加工。内圆切片加工可有效降低硬脆材料切片表面的粗糙度、平整度,提高切片表面的精度,因而内圆加工在中、小型硬脆材料的切片加工中应用广泛。
传统内圆加工虽然是切削硬脆材料的一种方式,但随着科技的提高,工业上对硬脆材料切片表面的质量要求越来越高,传统内圆加工已经无法满足人们对其的要求,而超声辅助加工通过对刀片或工件施加超声振动而使得工件与刀片间歇性接触从而可以有效降低切削力提高表面质量及精度。现阶段超声加工与一些常规加工方式,如:钻削、磨削、铣削以及车削的结合使得工艺有了显著的提高。通过研究发现二维超声频加工使得工件与刀片间隙性接触更为明显,在提高表面质量及表面精度上比一维超声频加工更具优势。
为提高传统内圆加工技术,提高切片的表面质量,本发明首次提出将二维超声振动与内圆切片机相结合,提出一种作纵弯复合振动内圆切片机用超声振动加工装置,该装置通过纵振压电陶瓷整圆环与弯振压电陶瓷半圆环摆放位置不同实现纵弯二维椭圆复合振动。
发明内容
本发明的目的在于提供一种内圆切片机纵弯复合振动二维超声加工装置,该装置可使工件在纵弯方向上实现超声椭圆复合振动。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种内圆切片机纵弯复合振动二维超声加工装置,其特征在于,包括螺栓(1)、前盖板(2)、铜电极片(3)、纵振压电陶瓷整圆环(4)、中盖板(5)、弯振压电陶瓷半圆环(6)、后盖板(7)、变幅杆(8),其中每两片弯振压电陶瓷半圆环(6)组成一个弯振压电陶瓷组。螺栓(1)通过前盖板(2)上的螺纹孔,穿过铜电极片(3)以及两纵振压电陶瓷整圆环(4)与中盖板(5)一侧的螺纹盲孔相连。中盖板(5)带有外螺纹的另一侧穿过铜电极片(3)、四片弯振压电陶瓷半圆环(6)组成的两组弯振压电陶瓷组与后盖板(7)一端的螺纹盲孔相连,后盖板(8)另一侧的螺纹盲孔与变幅杆(8)带有外螺纹的一端相连,完成超声振动装置的连接。
所述两纵振压电陶瓷整圆环(4)中间的铜电极片(3)与第一个超声波发射装置正极相连,左右两端铜电极片(3)与第一个超声波发射装置负极相连;四弯振压电陶瓷半圆环(6),每两个半圆环组成一个弯振压电陶瓷组,两组弯振压电陶瓷组中间的铜电极片(3)与第二个超声波发射装置负极相连,两组弯振压电陶瓷组左右两端的铜电极片(3)与第二个超声波发射装置正极相连。
所述的前盖板(2)有螺纹通孔,螺栓(1)可通过该螺纹通孔与铜电极片(3)、两纵振压电陶瓷整圆环(4)以及中盖板(5)一端的螺纹盲孔进行配合,对纵振压电陶瓷圆环(4)施加初始的预紧力;所述的后盖板(7)一端有一螺纹盲孔,中盖板(5)带有外螺纹的一侧通过该盲孔与铜电极片(3)、四片弯振压电陶瓷半圆环(6)组成的两组弯振压电陶瓷圆环进行配合,对两组弯振压电陶瓷圆环施加初始的预紧力。
本发明的优势在于:该超声振动装置可使得工件在轴向产生超声频纵向振动,在径向方向上产生超声频弯曲振动,二者发生谐振,使得整个装置带动工件产生超声频二维椭圆纵弯复合超声频振动。装置整体加工简便、装配方便,并可与内圆切片机床完美连接。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图
图2为超声振动装置结构爆炸图
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行进一步说明:
一种内圆切片机纵弯复合振动二维超声加工装置,如图1所示,包括螺栓(1)、前盖板(2)、6片铜电极片(3)、两纵振压电陶瓷整圆环(4)、中盖板(5)、四片弯振压电陶瓷半圆环(6)、后盖板(7)、变幅杆(8),其中每两片弯振压电陶瓷半圆环(6)组成一个弯振压电陶瓷组。
本发明中的超声振动加工装置的爆炸图,如图2所示,螺栓(1)通过前盖板(2)上的螺纹孔,穿过铜电极片(3)以及两纵振压电陶瓷整圆环(4)与中盖板(5)一侧的螺纹盲孔相连。中盖板(5)带有外螺纹的另一侧穿过铜电极片(3)、四片弯振压电陶瓷半圆环(6)组成的两组弯振压电陶瓷组与后盖板(7)一端的螺纹盲孔相连,后盖板(8)另一侧的螺纹盲孔与变幅杆(8)带有外螺纹的一端相连,完成超声振动装置的连接。当两纵振压电陶瓷整圆环(4)中间的铜电极片(3)与第一个超声波发射装置正极相连,左右两端铜电极片(3)与第一个超声波发射装置负极相连;四弯振压电陶瓷半圆环(6),两个半圆环为一组组成一个弯振压电陶瓷组,两组弯振压电陶瓷组中间的铜电极片(3)与第二个超声波发射装置负极相连,两组弯振压电陶瓷组左右两端的铜电极片(3)与第二个超声波发射装置正极相连。此时该超声振动加工装置处于工作状态,当超声波发射装置启动,超声波发射装置将高频的交变电流信号传递给两纵振压电陶瓷圆环(4)及四片弯振压电陶瓷半圆环(6)组成的两组弯振压电陶瓷组,由于压电材料具有逆压电效应使得两纵振压电陶瓷圆环(4)及四片弯振压电陶瓷半圆环(6)分别在轴向及径向振动并产生谐振,进而将纵弯二维椭圆超声频振动传递给工件。
Claims (3)
1.一种内圆切片机纵弯复合振动二维超声加工装置,由螺栓(1)、前盖板(2)、铜电极片(3)、纵振压电陶瓷整圆环(4)、中盖板(5)、弯振压电陶瓷半圆环(6)、后盖板(7)、变幅杆(8)组成,其中每两片弯振压电陶瓷半圆环(6)组成一个弯振压电陶瓷组,螺栓(1)通过前盖板(2)上的螺纹孔,穿过铜电极片(3)以及两个纵振压电陶瓷整圆环(4)与中盖板(5)一侧的螺纹盲孔相连,中盖板(5)带有外螺纹的另一侧穿过铜电极片(3)、四片弯振压电陶瓷半圆环(6)组成的两组弯振压电陶瓷组与后盖板(7)一端的螺纹盲孔相连,后盖板(8)另一侧的螺纹盲孔与变幅杆(8)带有外螺纹的一端相连,完成超声振动装置的连接。
2.根据权利要求1所述的一种内圆切片机纵弯复合振动二维超声加工装置,其特征在于:两纵振压电陶瓷整圆环(4)中间的铜电极片(3)与第一个超声波发射装置正极相连,左右两端铜电极片(3)与第一个超声波发射装置负极相连;弯振压电陶瓷半圆环(6),每两个半圆环组成一个弯振压电陶瓷组,两组弯振压电陶瓷组中间的铜电极片(3)与第二个超声波发射装置负极相连,两组弯振压电陶瓷组左右两端的铜电极片(3)与第二个超声波发射装置正极相连。
3.根据权利要求1所述的一种内圆切片机纵弯复合振动二维超声加工装置,其特征在于:两超声波发射装置将高频的交变电流信号传递给两纵振压电陶瓷圆环(4)及四片弯振压电陶瓷半圆环(6)组成的两组弯振压电陶瓷组,由于压电材料具有逆压电效应使得两纵振压电陶瓷圆环(4)及四片弯振压电陶瓷半圆环(6)分别在轴向及径向振动并产生谐振,进而将纵弯二维椭圆超声频振动传递给工件。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210148354.5A CN114474439A (zh) | 2022-02-17 | 2022-02-17 | 一种内圆切片机纵弯复合振动二维超声加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210148354.5A CN114474439A (zh) | 2022-02-17 | 2022-02-17 | 一种内圆切片机纵弯复合振动二维超声加工装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114474439A true CN114474439A (zh) | 2022-05-13 |
Family
ID=81483278
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210148354.5A Pending CN114474439A (zh) | 2022-02-17 | 2022-02-17 | 一种内圆切片机纵弯复合振动二维超声加工装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114474439A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115232937A (zh) * | 2022-07-21 | 2022-10-25 | 清华大学 | 纵弯匹配振动的内孔强化装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101773907A (zh) * | 2010-02-05 | 2010-07-14 | 严锦璇 | 钳式超声波处理器及其应用 |
CN101804575A (zh) * | 2010-03-05 | 2010-08-18 | 清华大学 | 一种轨迹可调整的椭圆超声振动辅助切削装置 |
CN108927572A (zh) * | 2017-05-23 | 2018-12-04 | 郑州飞机装备有限责任公司 | 一种纵弯复合模式三维椭圆超声振动切削装置 |
KR102044101B1 (ko) * | 2018-07-31 | 2019-11-12 | 정성수 | 초음파 진동자 |
CN113334648A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-09-03 | 华中科技大学 | 一种高频椭圆振动切削系统及方法 |
-
2022
- 2022-02-17 CN CN202210148354.5A patent/CN114474439A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101773907A (zh) * | 2010-02-05 | 2010-07-14 | 严锦璇 | 钳式超声波处理器及其应用 |
WO2011094925A1 (zh) * | 2010-02-05 | 2011-08-11 | 广州市新栋力超声电子设备有限公司 | 钳式超声波处理器及其应用 |
CN101804575A (zh) * | 2010-03-05 | 2010-08-18 | 清华大学 | 一种轨迹可调整的椭圆超声振动辅助切削装置 |
CN108927572A (zh) * | 2017-05-23 | 2018-12-04 | 郑州飞机装备有限责任公司 | 一种纵弯复合模式三维椭圆超声振动切削装置 |
KR102044101B1 (ko) * | 2018-07-31 | 2019-11-12 | 정성수 | 초음파 진동자 |
CN113334648A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-09-03 | 华中科技大学 | 一种高频椭圆振动切削系统及方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115232937A (zh) * | 2022-07-21 | 2022-10-25 | 清华大学 | 纵弯匹配振动的内孔强化装置 |
CN115232937B (zh) * | 2022-07-21 | 2024-04-19 | 清华大学 | 纵弯匹配振动的内孔强化装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106985015B (zh) | 一种整体式复合超声刀柄装置 | |
CN101733492B (zh) | 超声振动辅助磨削-脉冲放电复合加工主轴单元 | |
CN204413769U (zh) | 一种三维超声振动elid内圆磨削实验装置 | |
CN209681728U (zh) | 一种超声振动切削刀柄 | |
CN110052870B (zh) | 一种超声刀柄 | |
WO2022222280A1 (zh) | 一种旋转超声磨削机床及应用 | |
CN103128605B (zh) | 一种超声加工刀柄 | |
CN113510060B (zh) | 一种纵弯复合振动模式的超声椭圆振动切削装置 | |
CN114474439A (zh) | 一种内圆切片机纵弯复合振动二维超声加工装置 | |
CN106026420A (zh) | 一种电磁共振式无线电能传输的超声振动辅助切削装置 | |
CN204035001U (zh) | 一种高速电主轴通用旋转超声换能器总成 | |
CN113477496A (zh) | 一种双激励纵扭复合超声振动装置 | |
CN104624461B (zh) | 一种侧向激励式超声椭圆振动铣削刀柄 | |
EP4269021A1 (en) | Ultrasonic conduction grinding module | |
CN109894684A (zh) | 一种超声辅助切削振动系统 | |
CN113042782A (zh) | 基于工件二维振动的超声椭圆振动钻削装置及钻削方法 | |
CN104138831B (zh) | 高速电主轴通用旋转超声换能器总成 | |
CN105268620B (zh) | 一种双向纵扭复合振动装置 | |
CN109909533A (zh) | 一种智能纵扭复合超声铣削装置 | |
CN215698021U (zh) | 一种内圆切片机轴向和弯曲振动超声主轴 | |
CN104942710A (zh) | 一种超声波电主轴 | |
CN102267139A (zh) | 非金属材料单丝线切割用的旋转超声换能器 | |
CN113146370B (zh) | 一种单向超声辅助成形磨削装备及操作方法 | |
CN102284970B (zh) | 非金属材料多丝线切割用的旋转超声换能器 | |
CN202225313U (zh) | 一种非金属材料多丝线切割用的旋转超声换能器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |