CN115318606A - 一种非接触式大带宽超声加工附件化加工系统 - Google Patents
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Abstract
一种非接触式大带宽超声加工附件化加工系统，涉及超声加工技术领域，本发明的目的是为了解决目前第三代非接触式超声加工系统存在换能器工作稳定性差的问题。人机交互界面通过主边补偿电路与无线输电系统相连，无线输电系统安装在超声刀柄上；人机交互界面，用于设定超声刀柄的运行频率，还用于根据所述的运行频率计算并自动调整主边补偿电路的阻抗值，使主边补偿电路和无线输电系统整体接近零电抗；换能器嵌在标准刀柄的底部，换能器的底部中心安装展频延长杆，展频延长杆中含有阻尼材料；换能器的电能输出端连接导线的一端，导线的另一端通过标准刀柄上的小孔穿至标准刀柄外与无线输电系统连接。它用于提高系统稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及超声加工技术领域，具体涉及一种非接触式大带宽超声加工附件化加工系统。
背景技术
目前，超声加工技术作为先进材料的有效加工工艺正在航空航天、3C、军工、生物材料等多个领域不断推进应用，设备性能、工作稳定性、工具兼容性都是各种应用场景中重点关注的问题。超声加工装备目前处于以非接触式输电为代表的第三代技术，但是换能器和超声电源依然基于第二代接触式超声加工采用高机械品质因数换能器和频率追踪电源，而这具有下述三点负面效果：第一，高机械品质因数换能器的工作稳定性差，原因在于高机械品质因数的代价是换能器带宽极小，而设备运行过程中换能器会持续发热，改变压电陶瓷材料性能参数，进而导致谐振频率变化，换能器和超声电源之间发生频率失谐，振幅严重降低；第二，高机械品质因数换能器对工具的兼容性差，原因同样在于其极小的带宽，换能器安装不同工具后，其带宽在频域上发生偏移，极小的带宽导致不同带宽之间基本不存在重叠部分，即换能器极难在同一个频率下或同一个频带内驱动工具作较大振动；第三，频率跟踪技术在非接触式系统中无效，频率跟踪技术的基本原理是通过超声电源上的监测模块监测换能器的电学参数，但是在非接触式系统中，监测模块监测的是包括换能器、电磁耦合器、补偿元件在内的整体电路的电学参数，因此频率跟踪技术在非接触式系统中根本无法有效工作。
为继续改进完善第三代加工技术，需要利用大带宽换能器的稳定性。在恒定电压或电流下，换能器的电学参数会随着电源频率发生改变，在谐振频率处其功率会达到最大值，称为最大功率点，此时换能器输出振幅最大。谐振频率附近的功率虽然会降低，但是在一定频率范围内，其功率、振幅、运行效果依然可以被接受，为了量化这个频率范围，业内通常采用半功率带宽这个概念来表征功率对频率的依赖性，简称带宽，即满足功率不小于最大功率点一半的频率范围。采用大带宽换能器后，即使电源频率不变，换能器频率会随着发热和更换工具而变化，功率和振幅却不会因此而快速降低，设备的工作稳定性和工具兼容性大大提升。
除了在硬件上的改进，超声加工系统的工作策略也需要改变。一般情况下，换能器采用谐振频率作为工作频率，此时导纳角为零。但是随着工作时间的增加，换能器导纳曲线向更低频率偏移，导纳点向反谐振点移动并最终在接近反谐振点处形成热平衡，导纳角变为负数。如果将初始的工作频率定在近反谐振频率，一方面以该点功率为基准的带宽会增大，另一方面能更快达到热平衡。
综上所述，当前的第三代超声加工设备在输电系统升级为非接触式时忽略了其对系统工作原理的颠覆，大幅降低了工作稳定性和工具兼容性，极不利于需要振幅稳定输出的超声加工过程。
发明内容
本发明的目的是为了解决目前第三代非接触式超声加工系统存在换能器工作稳定性差的问题，提出了一种非接触式大带宽超声加工附件化加工系统。
一种非接触式大带宽超声加工附件化加工系统，其特征在于，所述系统包括超声电源、无线输电系统、超声刀柄和展频延长杆；
超声电源包括人机交互界面和主边补偿电路；
超声刀柄包括标准刀柄、换能器和导线；
人机交互界面通过主边补偿电路与无线输电系统相连，无线输电系统安装在超声刀柄上；人机交互界面，用于设定超声刀柄的运行频率，还用于根据所述的运行频率计算并自动调整主边补偿电路的阻抗值，使主边补偿电路和无线输电系统整体接近零电抗；
换能器嵌在标准刀柄的底部，换能器的底部中心安装展频延长杆，展频延长杆中含有阻尼材料；
换能器的电能输出端连接导线的一端，导线的另一端通过标准刀柄上的小孔穿至标准刀柄外与无线输电系统连接。
优选地，无线输电系统包括主边耦合器、副边耦合器和副边补偿电路，
主边耦合器和副边耦合器均为圆环体，主边耦合器套在副边耦合器的外部，且主边耦合器和副边耦合器同心、同高度，副边耦合器与副边补偿电路的输入端相连，副边补偿电路的输出端连接导线的另一端；
在超声刀柄的运行频率下，副边补偿电路和副边耦合器整体接近零电抗；
人机交互界面，根据所述的运行频率计算并自动调整主边补偿电路的阻抗值，使主边补偿电路和主边耦合器整体接近零电抗。
本发明的有益效果是：
本申请的超声电源通过无线输电系统向换能器输入运行频率，使得换能器按照此运行频率旋转，本申请通过换能器中的阻尼块和展频延长杆中的阻尼杆或阻尼材料吸收部分超声波能量，从而降低换能器机械品质因数，增大带宽，减少因换能器工作发热和换刀引起的频率偏移而造成的振幅降低，即增加设备的工作稳定性和工具兼容性。通过将超声电源的频率跟踪模式改为固定频率模式，并配合超声刀柄识别与自动设置的功能，避免因自动跟踪频率造成主副边电磁耦合器和补偿电路的失配，改进自动跟踪频率的弊端。因此，本申请通过人机交互界设置运行频率及设置阻尼材料及让副边补偿电路和无线输电系统整体接近零电抗，使本申请的系统工作稳定性好。
附图说明
图1是一种非接触式大带宽超声加工附件化加工系统的电路连接图；
图2是一种非接触式大带宽超声加工附件化加工系统的安装位置图；
图3是超声电源的内部电路连接示意图；
图4是无线输电系统的结构示意图；
图5是超声刀柄的结构示意图；
图6是换能器的第一种结构图；
图7是展频延长杆的第一种结构图；
图8是未安装展频延长杆时的一种非接触式大带宽超声加工附件化加工系统的结构图；
图9是换能器的第二种结构图；
图10是展频延长杆的第二种结构图；
图11是展频延长杆的第三种结构图；
图12是展频延长杆的第四种结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
具体实施方式一：结合图1至图3、图5、图6、图8说明本实施方式，本实施方式所述的一种非接触式大带宽超声加工附件化加工系统，所述系统包括超声电源1、无线输电系统2、超声刀柄3和展频延长杆4；
超声电源1包括人机交互界面11和主边补偿电路12；
超声刀柄3包括标准刀柄31、换能器32和导线33；
人机交互界面11通过主边补偿电路12与无线输电系统2相连，无线输电系统2安装在超声刀柄3上；人机交互界面11，用于设定超声刀柄3的运行频率，还用于根据所述的运行频率计算并自动调整主边补偿电路12的阻抗值，使主边补偿电路12和无线输电系统2整体接近零电抗；
换能器32嵌在标准刀柄31的底部，换能器32的底部中心安装展频延长杆4，展频延长杆4中含有阻尼材料；
换能器32的电能输出端连接导线33的一端，导线33的另一端通过标准刀柄31上的小孔穿至标准刀柄31外与无线输电系统2连接。
本实施方式中，可以在人机交互界面11中录入各个种类超声刀柄3的编号、各个种类超声刀柄3的运行频率和各个种类超声刀柄3的刀具尺寸，人机交互界面11还具有显示各个种类超声刀柄3的编号、各个种类超声刀柄3的运行频率和各个种类超声刀柄3的刀具尺寸的作用。
人机交互界面11通过主边补偿电路12与无线输电系统2相连，无线输电系统2安装在超声刀柄3上；超声电源1通过无线输电系统2向超声刀柄3中的换能器32施加运行频率，使换能器32旋转运动，从而带动与换能器32连接的展频延长杆4和刀一起旋转。
本申请因为有人机交互界面11，可以对超声刀柄3设置运行频率，避免因自动跟踪频率造成主副边电磁耦合器和补偿电路的失配。另外，展频延长杆4中含有阻尼材料，阻尼材料能够吸收部分超声波能量，从而降低换能器机械品质因数，增大带宽，减少因换能器工作发热和换刀引起的频率偏移而造成的振幅降低，即增加设备的工作稳定性和工具兼容性。
具体实施方式二：结合图4说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的一种非接触式大带宽超声加工附件化加工系统进一步限定，在本实施方式中，无线输电系统2包括主边耦合器21、副边耦合器22和副边补偿电路23，
主边耦合器21和副边耦合器22均为圆环体，主边耦合器21套在副边耦合器22的外部，且主边耦合器21和副边耦合器22同心、同高度，副边耦合器22与副边补偿电路23的输入端相连，副边补偿电路23的输出端连接导线33的另一端；
在超声刀柄3的运行频率下，副边补偿电路23和副边耦合器22整体接近零电抗；
人机交互界面11，根据所述的运行频率计算并自动调整主边补偿电路12的阻抗值，使主边补偿电路12和主边耦合器21整体接近零电抗。
本实施方式中，如图5所示，换能器安装或焊接在标准刀柄上。
具体实施方式三：结合图6说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的一种非接触式大带宽超声加工附件化加工系统进一步限定，在本实施方式中，
换能器32的第一种结构为：包括一号变幅杆321、压电陶瓷晶堆322、后盖板323和阻尼块324，
一号变幅杆321为锥形或喇叭形结构，一号变幅杆321的顶部连接压电陶瓷晶堆322底部，压电陶瓷晶堆322的顶部连接后盖板323底部，后盖板323的顶部连接阻尼块324底部，一号变幅杆321、压电陶瓷晶堆322、后盖板323和阻尼块324同轴设置，阻尼块324材料的损耗因数大于一号变幅杆321和后盖板323材料的损耗因数；
一号变幅杆321的顶部、压电陶瓷晶堆322、后盖板323和阻尼块324均嵌入在标准刀柄31的内部，一号变幅杆321的底部露在标准刀柄31的外部，一号变幅杆321底部与展频延长杆4通过安装件连接；
压电陶瓷晶堆322作为换能器32的电能输入端。
本实施方式中，如图6所示，一号变幅杆321和展频延长杆4的连接方式有很多种，
当安装件为夹持机构时，夹持机构安装在一号变幅杆321的底部，用于夹持住展频延长杆4。
当安装件为弹簧夹头时，在一号变幅杆321的底部开设槽，槽内插入弹簧夹头，展频延长杆4插入弹簧夹头中。
换能器32安装在标准刀柄31内，无线输电系统2为换能器32提供超声频率的交流电，使换能器32振动。
图1、图2和图8中的一种非接触式大带宽超声加工附件化加工系统可以采用图6所示的换能器32结构或者采用图9所示的换能器32结构。
具体实施方式四：结合图9说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的一种非接触式大带宽超声加工附件化加工系统进一步限定，在本实施方式中，换能器32的第二种结构为：包括二号变幅杆325、二号压电陶瓷晶堆326、二号后盖板327和二号阻尼块328，
二号变幅杆325为锥形或喇叭形结构，二号变幅杆325的顶部连接二号压电陶瓷晶堆326的底部，二号压电陶瓷晶堆326的顶部连接二号阻尼块328底部，二号阻尼块328的顶部连接二号后盖板327底部，二号变幅杆325、二号压电陶瓷晶堆326、二号后盖板327和二号阻尼块328同轴设置，二号阻尼块328材料的损耗因数大于二号变幅杆325和二号后盖板327材料的损耗因数；
二号变幅杆325的顶部、二号压电陶瓷晶堆326、二号阻尼块328和二号后盖板327均嵌入在标准刀柄31的内部，二号变幅杆325的底部露在标准刀柄31的外部，二号变幅杆325的底部与展频延长杆4通过安装件连接；
压电陶瓷晶堆322作为换能器32的电能输入端。
本实施方式中，如图9所示，如图6所示，二号变幅杆325和展频延长杆4的连接方式有很多种，
当安装件为夹持机构时，夹持机构安装在二号变幅杆325的底部，用于夹持住展频延长杆4。
当安装件为弹簧夹头时，在二号变幅杆325的底部开设槽，槽内插入弹簧夹头，展频延长杆4插入弹簧夹头中。
具体实施方式五：结合图7说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式三或四所述的一种非接触式大带宽超声加工附件化加工系统进一步限定，在本实施方式中，展频延长杆4的第一种结构包括一号延长杆41和一号阻尼杆42；
一号延长杆41的一端和一号阻尼杆42的一端通过连接件连接，一号延长杆41的另一端与一号变幅杆321或二号变幅杆325底部通过安装件连接，一号阻尼杆42的另一端通过中间件连接刀具；
一号阻尼杆42阻尼材料的损耗因数大于延长杆41阻尼材料的损耗因数，一号阻尼杆42安装在一号延长杆41夹持机构上。
图1、图2和图8中的一种非接触式大带宽超声加工附件化加工系统可以采用图7所示的展频延长杆4结构或者采用图10所示的展频延长杆4结构或者采用图11所示的展频延长杆4结构或者采用图12所示的展频延长杆4结构。
具体实施方式六：结合图6、图7和图9说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式五所述的一种非接触式大带宽超声加工附件化加工系统进一步限定，在本实施方式中，连接件和中间件均采用一号弹簧夹头411，安装件采用二号弹簧夹头实现；二号变幅杆325的底部开设槽，二号弹簧夹头的一端插入该槽中，与一号变幅杆321或二号变幅杆325固定，一号延长杆41的另一端插入二号弹簧夹头的另一端。
本实施方式中，图7中的一号弹簧夹头411和二号弹簧夹头结构不同，一号弹簧夹头411是套设在一号延长杆41或一号阻尼杆42上，而二号弹簧夹头是嵌入二号变幅杆325或一号变幅杆321底部的槽中。
具体实施方式七：结合图10说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式三或四所述的一种非接触式大带宽超声加工附件化加工系统进一步限定，在本实施方式中，展频延长杆4的第二种结构包括二号延长杆43、二号阻尼杆44和一号安装块45；
二号延长杆43为一台阶杆，二号阻尼杆44为一空心圆柱，二号延长杆43一端与一号变幅杆321或二号变幅杆325底部通过安装件连接，二号延长杆43另一端插入空心二号阻尼杆44，并从二号阻尼杆44伸出，伸出位置的外圆周上有螺纹结构，一号安装块45与螺纹结构螺纹连接，二号延长杆43伸出位置的内部为空心，三号弹簧夹头431的一端插入该空心中，三号弹簧夹头431另一端的内部用于插入刀具；二号阻尼杆42阻尼材料的损耗因数大于二号延长杆41和一号安装块43阻尼材料的损耗因数。
本实施方式中，图10中的展频延长杆中的阻尼杆或阻尼材料能够吸收部分超声波能量，从而降低换能器机械品质因数，增大带宽，减少因换能器工作发热和换刀引起的频率偏移而造成的振幅降低，即增加设备的工作稳定性和工具兼容性。
具体实施方式八：本实施方式是对具体实施方式七所述的一种非接触式大带宽超声加工附件化加工系统进一步限定，在本实施方式中，安装件采用四号弹簧夹头实现；一号变幅杆321或二号变幅杆325的底部开设槽，四号弹簧夹头的一端插入该槽中，与一号变幅杆321或二号变幅杆325固定，二号延长杆43的一端插入四号弹簧夹头的另一端。
本实施方式中，图10中的三号弹簧夹头431和四号弹簧夹头结构相同，都是嵌在部件内部，三号弹簧夹头431是嵌在一号安装块43伸出位置的内部，四号弹簧夹头嵌在二号变幅杆325或一号变幅杆321底部。
具体实施方式九：结合图11说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式三或四所述的一种非接触式大带宽超声加工附件化加工系统进一步限定，在本实施方式中，展频延长杆4的第三种结构包括三号延长杆46、三号阻尼杆47和二号安装块48；
三号阻尼杆47为一台阶杆，三号延长杆46为一空心圆柱，一号变幅杆321或二号变幅杆325的底部开设槽，五号弹簧夹头的一端插入该槽中，与一号变幅杆321或二号变幅杆325固定，三号阻尼杆47的一端插入五号弹簧夹头的另一端，三号阻尼杆47的另一端插入空心三号延长杆46，并从三号延长杆46伸出，伸出位置的外圆周上有螺纹结构461，一号安装块45与螺纹结构461螺纹连接，三号阻尼杆47伸出位置的内部为空心，六号弹簧夹头的一端插入该空心中，六号弹簧夹头另一端的内部用于插入刀具；
三号阻尼杆47阻尼材料的损耗因数大于三号延长杆46和二号安装块48阻尼材料的损耗因数。
本实施方式中，图11中的展频延长杆中的阻尼杆或阻尼材料能够吸收部分超声波能量，从而降低换能器机械品质因数，增大带宽，减少因换能器工作发热和换刀引起的频率偏移而造成的振幅降低，即增加设备的工作稳定性和工具兼容性。
图11中的六号弹簧夹头461和五号弹簧夹头结构相同，都是嵌在部件内部，六号弹簧夹头461是嵌在三号阻尼杆47伸出位置的内部，五号弹簧夹头嵌在二号变幅杆325或一号变幅杆321底部。
具体实施方式十：结合图12说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式三或四所述的一种非接触式大带宽超声加工附件化加工系统进一步限定，在本实施方式中，展频延长杆4的第四种结构包括四号延长杆49；
一号变幅杆321或二号变幅杆325的底部开设槽，七号弹簧夹头的一端插入该槽中，与一号变幅杆321或二号变幅杆325固定，四号延长杆49的一端插入七号弹簧夹头的另一端，四号延长杆49另一端套设有八号弹簧夹头491，八号弹簧夹头491491用于连接刀具；
八号弹簧夹头491材料采用阻尼材料，八号弹簧夹头491阻尼材料的损耗因数大于换能器32的变幅杆321和后盖板323阻尼材料的损耗因数。
本实施方式中，图12中的八号弹簧夹头和七号弹簧夹头结构不同，七号弹簧夹头是嵌在一号变幅杆321或二号变幅杆325的底部槽中，八号弹簧夹头是套设在四号延长杆49的另一端上。
图12中的展频延长杆中的阻尼杆或阻尼材料能够吸收部分超声波能量，从而降低换能器机械品质因数，增大带宽，减少因换能器工作发热和换刀引起的频率偏移而造成的振幅降低，即增加设备的工作稳定性和工具兼容性。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。
Claims (10)
1.一种非接触式大带宽超声加工附件化加工系统，其特征在于，所述系统包括超声电源(1)、无线输电系统(2)、超声刀柄(3)和展频延长杆(4)；
超声电源(1)包括人机交互界面(11)和主边补偿电路(12)；
超声刀柄(3)包括标准刀柄(31)、换能器(32)和导线(33)；
人机交互界面(11)通过主边补偿电路(12)与无线输电系统(2)相连，无线输电系统(2)安装在超声刀柄(3)上；人机交互界面(11)，用于设定超声刀柄(3)的运行频率，还用于根据所述的运行频率计算并自动调整主边补偿电路(12)的阻抗值，使主边补偿电路(12)和无线输电系统(2)整体接近零电抗；
换能器(32)嵌在标准刀柄(31)的底部，换能器(32)的底部中心安装展频延长杆(4)，展频延长杆(4)中含有阻尼材料；
换能器(32)的电能输出端连接导线(33)的一端，导线(33)的另一端通过标准刀柄(31)上的小孔穿至标准刀柄(31)外与无线输电系统(2)连接。
2.根据权利要求1所述的一种非接触式大带宽超声加工附件化加工系统，其特征在于，无线输电系统(2)包括主边耦合器(21)、副边耦合器(22)和副边补偿电路(23)，
主边耦合器(21)和副边耦合器(22)均为圆环体，主边耦合器(21)套在副边耦合器(22)的外部，且主边耦合器(21)和副边耦合器(22)同心、同高度，副边耦合器(22)与副边补偿电路(23)的输入端相连，副边补偿电路(23)的输出端连接导线(33)的另一端；
在超声刀柄(3)的运行频率下，副边补偿电路(23)和副边耦合器(22)整体接近零电抗；
人机交互界面(11)，根据所述的运行频率计算并自动调整主边补偿电路(12)的阻抗值，使主边补偿电路(12)和主边耦合器(21)整体接近零电抗。
3.根据权利要求1所述的一种非接触式大带宽超声加工附件化加工系统，其特征在于，
换能器(32)的第一种结构为：包括一号变幅杆(321)、压电陶瓷晶堆(322)、后盖板(323)和阻尼块(324)，
变幅杆(321)为锥形或喇叭形结构，一号变幅杆(321)的顶部连接压电陶瓷晶堆(322)底部，压电陶瓷晶堆(322)的顶部连接后盖板(323)底部，后盖板(323)的顶部连接阻尼块(324)底部，一号变幅杆(321)、压电陶瓷晶堆(322)、后盖板(323)和阻尼块(324)同轴设置，阻尼块(324)材料的损耗因数大于一号变幅杆(321)和后盖板(323)材料的损耗因数；
一号变幅杆(321)的顶部、压电陶瓷晶堆(322)、后盖板(323)和阻尼块(324)均嵌入在标准刀柄(31)的内部，一号变幅杆(321)的底部露在标准刀柄(31)的外部，一号变幅杆(321)底部与展频延长杆(4)通过安装件连接；
压电陶瓷晶堆(322)作为换能器(32)的电能输入端。
4.根据权利要求1所述的一种非接触式大带宽超声加工附件化加工系统，其特征在于，
换能器(32)的第二种结构为：包括二号变幅杆(325)、二号压电陶瓷晶堆(326)、二号后盖板(327)和二号阻尼块(328)，
二号变幅杆(325)为锥形或喇叭形结构，二号变幅杆(325)的顶部连接二号压电陶瓷晶堆(326)的底部，二号压电陶瓷晶堆(326)的顶部连接二号阻尼块(328)底部，二号阻尼块(328)的顶部连接二号后盖板(327)底部，二号变幅杆(325)、二号压电陶瓷晶堆(326)、二号后盖板(327)和二号阻尼块(328)同轴设置，二号阻尼块(328)材料的损耗因数大于二号变幅杆(325)和二号后盖板(327)材料的损耗因数；
二号变幅杆(325)的顶部、二号压电陶瓷晶堆(326)、二号阻尼块(328)和二号后盖板(327)均嵌入在标准刀柄(31)的内部，二号变幅杆(325)的底部露在标准刀柄(31)的外部，二号变幅杆(325)的底部与展频延长杆(4)通过安装件连接；
压电陶瓷晶堆(322)作为换能器(32)的电能输入端。
5.根据权利要求3或4所述的一种非接触式大带宽超声加工附件化加工系统，其特征在于，展频延长杆(4)的第一种结构包括一号延长杆(41)和一号阻尼杆(42)；
一号延长杆(41)的一端和一号阻尼杆(42)的一端通过连接件连接，一号延长杆(41)的另一端与一号变幅杆(321)或二号变幅杆(325)底部通过安装件连接，一号阻尼杆(42)的另一端通过中间件连接刀具；
一号阻尼杆(42)阻尼材料的损耗因数大于延长杆(41)阻尼材料的损耗因数，一号阻尼杆(42)安装在一号延长杆(41)夹持机构上。
6.根据权利要求5所述的一种非接触式大带宽超声加工附件化加工系统，其特征在于，连接件和中间件均采用一号弹簧夹头(411)实现，安装件采用二号弹簧夹头实现；二号变幅杆(325)的底部开设槽，二号弹簧夹头的一端插入该槽中，与一号变幅杆(321)或二号变幅杆(325)固定，一号延长杆(41)的另一端插入二号弹簧夹头的另一端。
7.根据权利要求3或4所述的一种非接触式大带宽超声加工附件化加工系统，其特征在于，展频延长杆(4)的第二种结构包括二号延长杆(43)、二号阻尼杆(44)和一号安装块(45)；
二号延长杆(43)为一台阶杆，二号阻尼杆(44)为一空心圆柱，二号延长杆(43)一端与一号变幅杆(321)或二号变幅杆(325)底部通过安装件连接，二号延长杆(43)另一端插入空心二号阻尼杆(44)，并从二号阻尼杆(44)伸出，伸出位置的外圆周上有螺纹结构，一号安装块(45)与螺纹结构螺纹连接，二号延长杆(43)伸出位置的内部为空心，三号弹簧夹头(431)的一端插入该空心中，三号弹簧夹头(431)另一端的内部用于插入刀具；二号阻尼杆(42)阻尼材料的损耗因数大于二号延长杆(41)和一号安装块(43)阻尼材料的损耗因数。
8.根据权利要求7所述的一种非接触式大带宽超声加工附件化加工系统，其特征在于，安装件采用四号弹簧夹头实现；一号变幅杆(321)或二号变幅杆(325)的底部开设槽，四号弹簧夹头的一端插入该槽中，与一号变幅杆(321)或二号变幅杆(325)固定，二号延长杆(43)的一端插入四号弹簧夹头的另一端。
9.根据权利要求3或4所述的一种非接触式大带宽超声加工附件化加工系统，其特征在于，展频延长杆(4)的第三种结构包括三号延长杆(46)、三号阻尼杆(47)和二号安装块(48)；
三号阻尼杆(47)为一台阶杆，三号延长杆(46)为一空心圆柱，一号变幅杆(321)或二号变幅杆(325)的底部开设槽，五号弹簧夹头的一端插入该槽中，与一号变幅杆(321)或二号变幅杆(325)固定，三号阻尼杆(47)的一端插入五号弹簧夹头的另一端，三号阻尼杆(47)的另一端插入空心三号延长杆(46)，并从三号延长杆(46)伸出，伸出位置的外圆周上有螺纹结构(461)，一号安装块(45)与螺纹结构(461)螺纹连接，三号阻尼杆(47)伸出位置的内部为空心，六号弹簧夹头的一端插入该空心中，六号弹簧夹头另一端的内部用于插入刀具；
三号阻尼杆(47)阻尼材料的损耗因数大于三号延长杆(46)和二号安装块(48)阻尼材料的损耗因数。
10.根据权利要求3或4所述的一种非接触式大带宽超声加工附件化加工系统，其特征在于，展频延长杆(4)的第四种结构包括四号延长杆(49)；
一号变幅杆(321)或二号变幅杆(325)的底部开设槽，七号弹簧夹头的一端插入该槽中，与一号变幅杆(321)或二号变幅杆(325)固定，四号延长杆(49)的一端插入七号弹簧夹头的另一端，四号延长杆(49)另一端套设有八号弹簧夹头(491)，八号弹簧夹头(491)用于连接刀具；
八号弹簧夹头(491)材料采用阻尼材料，八号弹簧夹头(491)阻尼材料的损耗因数大于换能器(32)的变幅杆(321)和后盖板(323)阻尼材料的损耗因数。
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- 2022-09-15 CN CN202211131628.6A patent/CN115318606A/zh active Pending
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