RU2702640C2 - Устройство для генерирования ультразвукового колебания в инструменте и для измерения параметров колебания - Google Patents
Устройство для генерирования ультразвукового колебания в инструменте и для измерения параметров колебания Download PDFInfo
- Publication number
- RU2702640C2 RU2702640C2 RU2018104701A RU2018104701A RU2702640C2 RU 2702640 C2 RU2702640 C2 RU 2702640C2 RU 2018104701 A RU2018104701 A RU 2018104701A RU 2018104701 A RU2018104701 A RU 2018104701A RU 2702640 C2 RU2702640 C2 RU 2702640C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tool
- sensor signal
- sensor
- ultrasonic
- tool holder
- Prior art date
Links
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 title abstract description 26
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 38
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 42
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 14
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 4
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 23
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 10
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 5
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 230000010358 mechanical oscillation Effects 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B37/00—Boring by making use of ultrasonic energy
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
- B23B31/02—Chucks
- B23B31/10—Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B1/00—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes
- B24B1/04—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes subjecting the grinding or polishing tools, the abrading or polishing medium or work to vibration, e.g. grinding with ultrasonic frequency
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H11/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties
- G01H11/06—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means
- G01H11/08—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means using piezoelectric devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2260/00—Details of constructional elements
- B23B2260/108—Piezoelectric elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2260/00—Details of constructional elements
- B23B2260/128—Sensors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2260/00—Details of constructional elements
- B23B2260/128—Sensors
- B23B2260/1285—Vibration sensors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2270/00—Details of turning, boring or drilling machines, processes or tools not otherwise provided for
- B23B2270/10—Use of ultrasound
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C2270/00—Details of milling machines, milling processes or milling tools not otherwise provided for
- B23C2270/10—Use of ultrasound
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Turning (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
- Jigs For Machine Tools (AREA)
- Milling Processes (AREA)
- Drilling And Boring (AREA)
Abstract
Настоящее изобретение относится к устройству для генерирования ультразвукового колебания инструмента (90) для ультразвуковой обработки заготовки со снятием материала и для измерения параметров ультразвукового колебания инструмента (90), содержащему инструментодержатель (10) для размещения инструмента (90), ультразвуковой преобразователь (20) в инструментодержателе (10) для создания ультразвукового колебания инструмента (90), сенсорное устройство (40) в инструментодержателе (10) для генерирования сигнала датчика на основе ультразвукового колебания инструмента (90) и устройство (110) оценки сигнала датчика для оценки сигнала датчика. Причем сенсорное устройство (40) содержит цельный элемент (41) из пьезоэлектрического материала и множество электродных сегментов (42a) для детектирования доли ультразвуковых составляющих колебания в осевом направлении инструмента (90), а также доли изгибной составляющей ультразвукового колебания инструмента (90). Также изобретение относится к станку для обработки заготовки со снятием материала и к способу измерения параметров ультразвукового колебания инструмента. Предлагаемое устройство позволяет обеспечить высокую точность обработки при ультразвуковой обработке заготовки со снятием материала. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 7 ил.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Данное изобретение касается устройства для генерирования ультразвукового колебания в инструменте для ультразвуковой обработки заготовки со снятием материала и для измерения параметров ультразвукового колебания инструмента, причем устройство содержит инструментодержатель для размещения инструмента и ультразвуковой преобразователь в инструментодержателе для создания ультразвукового колебания в инструменте, а также изобретение касается способа измерения параметров ультразвукового колебания инструмента для ультразвуковой обработки заготовки со снятием материала.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Из уровня техники известны станки для обработки заготовок со снятием материала, которые содержат устройство для обработки сигнала, а также передающие диоды и диоды приемника в инструментодержателе, с помощью которых сигналы могут передаваться на приемо-передающую станцию.
В EP 0 229 399 A2 описан зажимной патрон с несколькими передающими диодами и диодами приемника, расположенными в радиальной плоскости с распределением по периметру, и встроенное в зажимной патрон устройство для обработки сигналов с усилительной частью. В указанной радиальной плоскости расположена фиксированная по месту приемо-передающая станция. Встроенный в зажимной патрон датчик определяет соответствующие рабочие состояния, которые обрабатываются устройством для обработки сигналов, опрашиваются приемо-передающей станцией и посредством передающих диодов зажимного патрона передаются на комбинированную приемо-передающую станцию.
В полезной модели DE 20 2006 020 526 U1 описано устройство передачи момента вращения со статорной частью и роторной частью, с пакетами сердечника, расположенными по одному со стороны статора и со стороны ротора, и отделенными друг от друга воздушным зазором между обращенными друг к другу концами, с по меньшей мере одной силовой обмоткой, намотанной на пакет сердечника со стороны статора и на пакет сердечника со стороны ротора для передачи энергии по трансформаторному принципу, и связанные друг с другом попарно витки связи со стороны статора и со стороны ротора для индукционной передачи данных, которые подключены к приемной и/или передающей электронике, причем статорная часть расположена в корпусе, который собран из основного корпуса для размещения приемной и передающей электроники с подсоединительным кабелем, а также из установленного разъемно на основном корпусе сменного корпуса для размещения силовой обмотки и указанного по меньшей мере одного витка связи, и причем между основным корпусом и сменным корпусом расположены разъемные штекерные контакты для создания электрических соединений.
Кроме того, из уровня техники известны инструментальные головки, которые делают возможной индукционную передачу тока потребителю тока в такой инструментальной головке.
В EP 0 719 199 B1 описана инструментальная головка для использования в станках, содержащих бобину, выступающий аксиально над бобиной инструментальный вал, соединяемый со шпинделем станка, вращающимся в расположенном со стороны станка статоре, по меньшей мере один потребитель тока, выполненный предпочтительно как серводвигатель для установленного в бобине ползуна и/или как электронное измерительное оборудование, и внешнее устройство электроснабжения для потребителя тока, причем это устройство электроснабжения имеет линию индукционной передачи электроэнергии с первичной обмоткой, установленной в расположенном со стороны станка корпусе обмотки, и вторичной обмоткой, установленной в корпусе обмотки, расположенном со стороны инструментальной головки и кольцеобразно охватывающем инструментальный вал, и причем оба корпуса обмотки при соединении инструментального вала со шпинделем станка отделены друг от друга воздушным зазором.
Кроме того, известны станки, у которых при обработке заготовки со снятием материала с помощью инструмента на вращательное движение инструмента может накладываться ультразвуковое колебание инструмента.
В EP 1 763 416 B1 в этой связи описан инструмент с инструментодержателем, который на первом конце имеет гнездо инструментодержателя для адаптации к вращающемуся переднему концу шпинделя, а на втором конце, противоположном первому, имеет посадочное место для инструмента, и с вставляемой в это посадочное место инструментальной головкой, причем инструментодержатель содержит вибродвигатель.
В таком станке ультразвуковой преобразователь в инструментодержателе, вызывающий ультразвуковое колебание инструмента, колебательный элемент и вставленный в инструментодержатель инструмент образуют колебательную систему, которая приводится в механические колебания посредством электрического сигнала, причем максимально возможную амплитуду механических колебаний получают, когда это колебательная система возбуждается с ее резонансной частотой.
Возникающая при этом проблема заключается в том, что эта резонансная частота может меняться в процессе обработки. Для этого есть по существу три причины. Во-первых, колебательная система или ее части при обработке могут нагреваться, вследствие чего изменяются свойства материала. Это ведет к температурному дрейфу резонансной частоты.
Во-вторых, колебание демпфируется за счет контакта инструмента с обрабатываемой заготовкой, причем резонансная частота системы при демпфируемом колебании ниже, чем резонансная частота свободных колебаний системы.
Кроме того, за счет связи колебательной системы с заготовкой образуется новая, связанная колебательная система, резонансная частота которой как правило выше, чем резонансная частота свободных колебаний. Эти три эффекта на практике комбинируются, причем в зависимости от конкретной ситуации при обработке доминирует тот или иной эффект.
Кроме того, следует учитывать, что помимо сдвига резонансной частоты играет роль и изменение мощности, так как за счет взаимодействия инструмента с заготовкой может потребоваться более высокое выходное напряжение, чтобы достичь той же мощности.
Если возбуждение вызывается с резонансной частотой свободных колебаний, то фактическая резонансная частота системы при обработке будет от нее отличаться, и получают колебание инструмента с меньшей амплитудой, из-за чего эффективность обработки снижается.
По этой причине важно детектировать изменение резонансной частоты колебательной системы, чтобы можно было соответствующим образом согласовывать параметры колебания так, чтобы снова достигалась максимально возможная амплитуда колебаний.
Из опыта применения ультразвуковой сварки известно определение для этой цели как резонансной частоты свободных колебаний, так и изменения резонансной частоты системы по выходным значениям генератора, который вырабатывает электрический сигнал для механического колебания на пьезоэлектрический привод в инструментодержателе. Полное электрическое сопротивление колебательной системы, подключенной к генератору через индукционную передающую линию, является частотно-зависимым и при механическом резонансе имеет минимальную величину. В соответствии с этим генератор в случае сдвига резонансной частоты регулирует собственную частоту до тех пор, пока снова не будет достигнут минимум полного сопротивления. Помимо частоты, при которой полное электрическое сопротивление достигает минимума, в процессе обработки изменяется и само значение полного электрического сопротивления, т.е. для того, чтобы получить ту же мощность необходимо более высокое выходное напряжение.
Этот метод, однако, не пригоден для обработки со снятием материала, поскольку там, в отличие от ультразвуковой сварки, импедансные диаграммы используемых сонотродов с установленными инструментами являются гораздо более сложными: с одной стороны, имеется значительно больше минимумов полного сопротивления вследствие множества разных видов колебаний инструментов, имеющих сложную форму. С другой стороны, факторы, вызывающие сдвиг резонансной частоты, являются экстремальными по своему воздействию, т.е. частотный сдвиг может быть настолько большим, что проскакиваются следующие минимумы полного сопротивления. При сварке сонотрод в течение всего процесса оказывает на заготовку примерно одинаковое давление. Это ведет к единичному частотному сдвигу, который при повторяющихся процессах одинаков и при котором этот минимум полного электрического сопротивления всегда может быть однозначно идентифицирован. И напротив, частотный сдвиг при обработке со снятием материала непрерывно меняется вследствие меняющихся условий врезания инструмента в материал, и такая привязка, как описывалось выше, зачастую больше не возможна только на основании измерения полного электрического сопротивления.
Это связано с тем, что там применяется очень много инструментов различной формы, например, сверла и фрезы различных размеров, и режущие инструменты с различной геометрией режущих кромок, что ведет к очень большому разбросу в форме импедансной диаграммы по сравнению с ультразвуковой сваркой.
Далее, при обработке со снятием материала действующая на колебательную систему сила в общем значительно больше, так что изменение импедансной диаграммы выражено гораздо сильнее.
К тому же, из-за постоянно повторяющихся этапов обработки при сварке доминирующий эффект частотного сдвига хорошо предсказуем, что ограничивает возможные реакции системы. Напротив, при обработке со снятием материала должны учитываться все эффекты, из-за чего возможности прогноза и, соответственно, возможности ограничения регулировочных параметров недостаточны. Кроме того, невозможно отличить изгибные или подобные колебания от осевых видов колебаний только на основании измерения полного электрического сопротивления. Точно так же, существуют чисто электрические резонансы, которые вообще не вызывают никаких колебаний. Эти паразитные эффекты не могут быть распознаны известными методами.
КРАТКОЕ РАСКРЫТИЕ СУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача данного изобретения состоит поэтому в том, чтобы предложить устройство для генерирования ультразвукового колебания инструмента для ультразвуковой обработки заготовки со снятием материала и для измерения параметров ультразвукового колебания инструмента, с помощью которого устраняются вышеуказанные проблемы.
В частности, задача данного изобретения заключается также в том, чтобы предложить устройство, которое позволяет обеспечить высокую точность обработки при ультразвуковой обработке заготовки со снятием материала.
Далее, задачей данного изобретения является также создание способа, который позволяет достичь высокой точности обработки при ультразвуковой обработке заготовки со снятием материала.
Эти задачи решаются посредством устройства согласно независимому пункту 1 и способа согласно независимому пункту 15 формулы изобретения. В зависимых пунктах формулы раскрыты предпочтительные примеры осуществления предлагаемого изобретением устройства и, соответственно, предлагаемого изобретением способа.
Предлагаемое изобретением устройство для создания ультразвукового колебания инструмента для ультразвуковой обработки заготовки со снятием материала и для измерения параметров ультразвукового колебания этого инструмента содержит: инструментодержатель для размещения инструмента, ультразвуковой преобразователь в инструментодержателе для создания ультразвукового колебания инструмента, сенсорное устройство в инструментодержателе для выработки сигнала датчика, основывающегося на ультразвуковом колебании инструмента, и устройство оценки сигнала датчика для оценки сигнала датчика.
Например, ультразвуковой преобразователь может быть выполнен как один или несколько пьезоэлементов, которые функционируют и как сенсорное устройство. При этом сигнал возбуждения для пьезоэлементов кратковременно прерывается, и вызванное колебание пьезоэлементов детектируется как сигнал напряжения. Для возбуждения и для измерения колебания могут использоваться одни и те же передающие линии посредством соответствующей проводки со стороны станка или же разные передающие линии, причем при использовании только одной передающей линии она может соединяться с генератором для возбуждения колебания, а для измерения колебания может соединяться с электроникой.
В порядке альтернативы ультразвуковой преобразователь и сенсорное устройство могут быть выполнены как отличающиеся друг от друга элементы устройства, причем для возбуждения колебания и для измерения колебания тоже могут использоваться разные передающие линии. Сенсорное устройство может быть выполнено, например, как пьезоэлектрический датчик. Это сенсорное устройство может быть выполнено также как тензометрический датчик с электронной схемой в инструментодержателе для создания сигнала датчика.
Таким образом, предлагается устройство, с помощью которого может производиться ультразвуковое колебание инструмента и параллельно с этим проводиться непосредственное измерение параметров ультразвукового колебания этого колеблющегося инструмента. Так, может быть выработан электрический сигнал датчика, который позволяет сделать непосредственный вывод о механическом колебании. Сигнал датчика может вырабатываться в один или в несколько моментов времени, или в течение временного промежутка во время обработки, и тем самым может постоянно обновляться. Это делает возможным контроль колебания или, соответственно, детектирование изменений параметров колебания, как например, уменьшение амплитуды колебаний или изменение резонансной частоты.
Предпочтительно сенсорное устройство выполнено как пьезоэлектрический сенсорный элемент, и сигнал датчика представляет собой электрическое напряжение, вызванное ультразвуковым колебанием инструмента.
Преимущество заключается в том, что для создания и передачи сигнала датчика в инструментодержателе не требуется создавать никаких дополнительных схем в этом инструментодержателе.
Предпочтительно инструментодержатель выполнен вращающимся, а устройство содержит соединенный с сенсорным устройством передающий элемент в инструментодержателе и расположенный на расстоянии от этого передающего элемента принимающий элемент для бесконтактной передачи сигнала датчика от передающего элемента на принимающий элемент.
При этом принимающий элемент может быть установлен, например, вне инструментодержателя в фиксированной по месту части станка с предлагаемым изобретением устройством. С помощью принимающего элемента, расположенного на расстоянии от передающего элемента со стороны станка, сигнал датчика может быть выведен с вращающегося инструментодержателя для его оценки.
Предпочтительно сенсорное устройство имеет цельный элемент из пьезоэлектрического материала и множество электродных сегментов для детектирования доли ультразвуковых составляющих колебания в осевом направлении инструмента, а также доли изгибных составляющих в ультразвуковом колебании инструмента.
Например, сенсорное устройство может быть выполнено как пластинчатый пьезоэлемент, на котором с двух противоположных сторон размещены электроды. Сегментирование электродов обладает тем преимуществом, что могут детектироваться не только аксиальные (вдоль оси инструмента) составляющие колебания инструмента, но и доли изгибных или релаксационных составляющих колебания, которые могут возникать при боковой нагрузке на инструмент. Преимущество здесь заключается в том, что сигнал датчика содержит более точную информацию о механическом колебании.
Предпочтительно сенсорное устройство содержит изоляционный элемент для электрической изоляции от ультразвукового преобразователя, и указанное устройство содержит энергопередающее устройство для передачи энергии в инструментодержатель для энергоснабжения ультразвукового преобразователя, причем это энергопередающее устройство электрически изолировано от передающего элемента и от принимающего элемента.
Благодаря такой электрической развязке сенсорного устройства и линии сигнала датчика в инструментодержателе от ультразвукового колебательного привода и его энергообеспечения детектирование колебания инструмента происходит полностью независимо от генерирования этого колебания инструмента, вследствие чего предотвращается искажение сигнала датчика.
Предпочтительно сенсорное устройство так расположено в инструментодержателе относительно ультразвукового преобразователя, что генерирование ультразвукового колебания инструмента с помощью ультразвукового преобразователя и детектирование ультразвукового колебания инструмента с помощью сенсорного устройства по существу происходит в одинаковом направлении.
Преимуществом здесь является то, что формы собственных колебаний колебательной системы, которые не соответствуют предпочтительному для процесса обработки ультразвуковому колебанию инструмента, как например, изгибное колебание инструмента, не измеряются, и только релевантные формы колебания распознаются посредством сенсорного элемента. Сенсорный элемент и ультразвуковой преобразователь могут быть расположены, например, в инструментодержателе вдоль оси инструмента друг за другом, чтобы генерировать или, соответственно, детектировать аксиальное колебание.
Предпочтительно ультразвуковой преобразователь имеет слоистую конструкцию из нескольких первых пьезоэлементов, а сенсорное устройство имеет слоистую конструкцию из второго пьезоэлемента и множества изоляционных элементов, причем ультразвуковой преобразователь и сенсорное устройство механически связаны друг с другом.
При этом предпочтительно второй пьезоэлемент расположен на одном конце ультразвукового преобразователя, так как там наиболее велика измеряемая амплитуда колебаний. Например, шесть первых пьезоэлементов и пьезоэлектрический сенсорный элемент могут быть расположены вдоль оси инструмента последовательно друг за другом. Тем самым, ультразвуковой преобразователь и сенсорный элемент могут быть компактно размещены в инструментодержателе. За счет удвоения числа первых пьезоэлементов на инструмент может быть передана удвоенная сила. Другими словами, при наличии шести первых пьезоэлементов передается утроенная сила по сравнению с использованием двух первых пьезоэлементов.
Предпочтительно на инструментодержателе по периметру расположено несколько передающих элементов, соединенных с сенсорным устройством.
Например, по периметру инструментодержателя могут быть установлены четыре передающих элемента с интервалом в 90°. Преимуществом здесь является то, что потери сигнала при передаче сигнала датчика из инструментодержателя в расположенную со стороны станка часть удерживаются незначительными, в частности, при вращении инструментодержателя.
Предпочтительно передающий элемент и принимающий элемент выполнены с возможностью индукционной передачи сигнала датчика с передающего элемента на принимающий элемент.
Эта форма бесконтактной передачи дает то преимущество, что не требуется никаких дополнительных схем или энергообеспечения в инструментодержателе, или блока сетевого питания, чтобы вывести сигнал датчика из инструментодержателя, так как такая индукционная передача не требует дополнительной энергии.
Предпочтительно передающий элемент с принимающим элементом образует первый трансформатор, причем передающий элемент имеет первый ферритовый сердечник и первичную обмотку этого первого трансформатора, а принимающий элемент имеет второй ферритовый сердечник и вторичную обмотку первого трансформатора, и энергопередающее устройство выполнено как второй трансформатор с первичной обмоткой второго трансформатора и вторичной обмоткой второго трансформатора, причем первый трансформатор и второй трансформатор расположены таким образом, что передача сигнала датчика с первичной обмотки первого трансформатора на вторичную обмотку первого трансформатора происходит в направлении, по существу перпендикулярном направлению передачи энергии для энергоснабжения ультразвукового преобразователя с первичной обмотки второго трансформатора на вторичную обмотку второго трансформатора.
Преимуществом здесь является то, что соответствующие магнитные поля обоих этих трансформаторов ориентированы перпендикулярно друг другу, так что энергообеспечение и передача сигнала влияют друг на друга лишь незначительно.
В порядке альтернативы передающий элемент и принимающий элемент выполнены с возможностью оптической передачи сигнала датчика с передающего элемента на принимающий элемент.
Предпочтительно передающий элемент расположен в отверстии с наружной стороны инструментодержателя.
Таким образом, отверстие, которое уже имеется в инструментодержателе, например, для размещения чипа для накопления данных, может использоваться дополнительно для размещения передающего элемента.
Предпочтительно предлагаемое устройство содержит компенсационную схему для компенсации потока реактивной мощности между генератором и инструментодержателем.
Эта компенсационная схема может быть реализована как параллельная схема, последовательная схема или комбинированная схема из одной или нескольких емкостей и/или одной или нескольких индуктивностей. Например, эта компенсационная схема может быть реализована как емкость, включенная параллельно с вторым трансформатором. Преимуществом здесь является то, что может быть снижен нагрев системы от реактивной мощности. Предлагаемое устройство может, кроме того, содержать реле для согласования компенсации потока реактивной мощности между генератором и инструментодержателем. Преимуществом здесь является то, что таким путем значения емкостей и/или индуктивностей такой компенсационной схемы могут быть изменены простым образом.
Предлагаемый изобретением станок для обработки заготовки со снятием материала содержит предлагаемое изобретением устройство и корпус, в котором расположены как фиксированная по месту часть энергопередающего устройства, имеющего первичную обмотку второго трансформатора и первый чашевидный сердечник второго трансформатора, так и принимающий элемент.
Тем самым, сигнал датчика может быть направлен в фиксированную по месту часть станка и там оценен.
Предлагаемый изобретением способ измерения параметров ультразвукового колебания инструмента для ультразвуковой обработки заготовки со снятием материала включает в себя следующие этапы: придание размещенному в инструментодержателе инструменту ультразвукового колебания; генерирование сигнала датчика на основании ультразвукового колебания инструмента посредством сенсорного устройства в инструментодержателе; направление сигнала датчика от сенсорного устройства на связанный с сенсорным устройством передающий элемент в инструментодержателе; передача сигнала датчика с передающего элемента на принимающий элемент, находящийся на расстоянии от передающего элемента; направление сигнала датчика от принимающего элемента в устройство оценки сигнала датчика; оценивание сигнала датчика в устройстве оценки сигнала датчика для определения параметров ультразвукового колебания инструмента.
Таким образом, генерируется электрический сигнал датчика, который позволяет сделать непосредственный вывод о механическом колебании. Этот сигнал датчика может генерироваться в один или несколько моментов времени, или в течение промежутка времени во время обработки. Таким образом параметры ультразвукового колебания могут постоянно обновляться, а изменения колебания могут непрерывно детектироваться.
Предпочтительно сигнал датчика представляет собой электрическое напряжение, вызванное ультразвуковым колебанием инструмента.
Преимуществом здесь является то, что по такому сигналу датчика могут быть простым образом определены параметры механического колебания.
Предпочтительно при оценке сигнала датчика частота ультразвукового колебания инструмента определяется по частоте сигнала датчика, и/или амплитуда ультразвукового колебания инструмента определяется по амплитуде сигнала датчика.
Таким образом, изменения резонансной частоты колебательной системы или, соответственно, уменьшение амплитуды могут простым образом определяться по этому сигналу датчика. На основании сравнения полученной (eingestrahlten) частоты и текущей резонансной частоты колебательная система может быть, таким образом, настроена в резонанс, если это предпочтительно для процесса обработки.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На прилагаемых чертежах показано следующее:
Фиг. 1 - инструментодержатель согласно одному примеру осуществления предлагаемого изобретением устройства, в разрезе;
Фиг. 2 - инструментодержатель согласно одному примеру осуществления предлагаемого изобретением устройства;
Фиг. 3 - пьезоэлектрический сенсорный элемент согласно одному примеру осуществления предлагаемого изобретением устройства, в разрезе;
Фиг. 4A - электрод согласно одному примеру осуществления предлагаемого изобретением устройства;
Фиг. 4B - электрод согласно другому примеру осуществления предлагаемого изобретением устройства;
Фиг. 5A - пример осуществления предлагаемого изобретением устройства во время обработки;
Фиг. 5B - пример осуществления предлагаемого изобретением устройства во время обработки;
Фиг. 6 - часть предлагаемого изобретением станка с предлагаемым изобретением устройством согласно одному примеру осуществления;
Фиг. 7 - еще один пример осуществления предлагаемого изобретением устройства.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ И ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ДАННОГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
В дальнейшем данное изобретение рассматривается подробно на примерах осуществления и с привлечением представленных в качестве примера чертежей.
На Фиг. 1 показан инструментодержатель 10 предлагаемого изобретением устройства. На одном конце инструментодержателя 10 находится посадочное место 11 для размещения инструмента 90 (не показан). В инструментодержателе 10 расположены штабелем несколько, например, шесть первых пьезоэлементов 21 в форме дисков с отверстием, которые через участок 12 передачи соединены с посадочным местом 11 для инструмента и образуют ультразвуковой преобразователь 20 для преобразования электрического напряжения в механическое колебание. Через этот участок 12 передачи механическое колебание первых пьезоэлементов 21 передается на инструмент 90. Эти первые пьезоэлементы 21 могут быть выполнены, например, как пьезокерамические пластины с помещенными между ними электродами. Энергообеспечение ультразвукового преобразователя 20 осуществляется через трансформатор (второй трансформатор), который со стороны станка состоит из первого чашевидного сердечника 31 и первичной обмотки 32 (не показана), а со стороны инструмента - из второго чашевидного сердечника 33 и вторичной обмотки 34, которые в виде кольцевых элементов расположены на внешней стороне инструментодержателя 10.
На обращенной от посадочного места 11 для инструмента стороне штабеля из первых пьезоэлементов 21 расположен в качестве сенсорного устройства 40 имеющий форму диска с отверстием пьезоэлектрический сенсорный элемент, который механически связан с первыми пьезоэлементами 21, но электрически изолирован от этих первых пьезоэлементов 21 изоляционным элементом 43, который может состоять из керамического диска с отверстием. С помощью еще одного изоляционного элемента 43 пьезоэлектрический сенсорный элемент 40 электрически изолирован от крепежного элемента 13, например, крепежной гайки. Крепежный элемент 13 служит для крепления пьезоэлектрического сенсорного элемента 40 на ультразвуковом преобразователе 20 и для предварительного напряжения первых пьезоэлементов 21, поскольку они подвергаются динамической нагрузке. Конструкция пьезоэлектрического сенсорного элемента 40 ниже будет описана точнее с привлечением Фиг. 3. Эти первые пьезоэлементы 21 и пьезоэлектрический сенсорный элемент 40 ориентированы одинаково, вследствие чего, во-первых, генерирование и детектирование колебания возможно в одинаковом направлении и, во-вторых, получается компактное расположение элементов в инструментодержателе 10. Пьезоэлектрический сенсорный элемент 40 преобразует механические колебания колебательной системы, состоящей из инструмента 90, участка 12 передачи, ультразвукового преобразователя 20 и пьезоэлектрического сенсорного элемента 40, в сигнал датчика, который в форме электрического напряжения по проводному соединению 50 передается от пьезоэлектрического сенсорного элемента 40 через инструментодержатель 10 на передающий элемент 60 на внешней стороне инструментодержателя 10. От передающего элемента 60 сигнал датчика бесконтактно передается на расположенный со стороны станка принимающий элемент 80 (не показан). Этот передающий элемент 60 является частью еще одного трансформатора (первого трансформатора) и состоит из первого ферритового сердечника 61 и первичной обмотки 62; принимающий элемент 80 тоже является частью первого трансформатора и состоит из второго ферритового сердечника 81 и вторичной обмотки 82. Тем самым сигнал датчика может индукционно передаваться от инструментодержателя 10 на расположенное со стороны станка устройство 110 оценки сигнала датчика (не показано). В порядке альтернативы возможна также оптическая передача, причем передающий элемент 60 выполнен как светодиод, а принимающий элемент 80 - как фотодиод. Передающий элемент 60 может иметь такие размеры и позиционирован так, что он входит в отверстие 70 под микросхему для данных об инструменте согласно стандарту DIN 69893. Конструкции энергопередающего устройства 30 и устройства передачи данных, состоящего из передающего элемента 60 и принимающего элемента 80, ниже будут рассмотрены подробнее с привлечением Фиг. 6. Инструментодержатель 10 может быть установлен с возможностью вращения относительно фиксированной по месту части станка (не показана).
На Фиг. 2 показан вид сбоку инструментодержателя 10. На внешней стороне инструментодержателя 10 находится отверстие 70, в котором размещен передающий элемент 60. На этой фигуре внизу показан чашевидный сердечник 33 (второй чашевидный сердечник) энергопередающего устройства 30, которое снабжает энергией ультразвуковой преобразователь 20 в инструментодержателе 10. Инструмент 90 (не показан), на этом изображении будучи обращен вниз, может быть вставлен в посадочное место 11 для инструмента (не показано).
На Фиг. 3 показана в разрезе конструкция пьезоэлектрического сенсорного элемента 40. Этот пьезоэлектрический сенсорный элемент 40 состоит из выполненного в виде одной детали элемента 41 из пьезоэлектрического материала, например, из пьезоэлектрической керамики, который имеет форму круглого диска с круглым центральным отверстием. На обеих сторонах этого цельного элемента 41 размещены электроды 42, так что под действием электрического поля, создаваемого механическим колебанием, возникает электрическое напряжение на электродах 42. Электроды 42 могут быть выполнены либо цельными в форме круглого диска с круглым центральным отверстием аналогично цельному элементу 41 из пьезоэлектрического материала, однако меньшей толщины, чем этот элемент (см. Фиг. 4A), либо в виде сегмента 42а диска, например, четверти диска (см. Фиг. 4B). С помощью цельного электродного диска 42 могут детектироваться осевые составляющие колебаний колебательной системы вдоль оси инструмента; электродные сегменты 42a обладают тем преимуществом, что таким образом могут детектироваться составляющие колебания системы по двум осям. Подробнее это будет разъяснено ниже в связи с Фиг. 5A и Фиг. 5B. Кроме того, посредством нескольких электродных сегментов 42a и подходящим образом поляризованной пьезокерамики в качестве цельного элемента 41 могут детектироваться также крутильные колебания инструмента 90. На другой поверхности каждого электрода, которая не граничит с цельным элементом 41 из пьезоэлектрического материала, размещено по одному изоляционному элементу 43, который тоже может быть выполнен в виде круглого диска с центральным отверстием и состоять из керамики. Посредством этих изоляционных элементов 43 пьезоэлектрический сенсорный элемент 40 электрически изолируется от соседнего ультразвукового преобразователя 20 и от других частей инструментодержателя 10, в частности, от крепежного элемента 13, так что генерируемый пьезоэлектрическим сенсорным элементом 40 сигнал датчика не искажается и передается только через проводное соединение 50.
На Фиг. 5A и Фиг. 5B показаны различные формы колебаний колебательной системы. На Фиг. 5A инструмент 90 в инструментодержателе 10 колеблется в осевом направлении, т.е. в направлении вдоль оси инструмента туда и обратно, как это показано вертикальной стрелкой. На Фиг. 5B тоже показано осевое колебание инструмента 90, на которое, однако, накладывается колебание в направлении, перпендикулярном к нему. Такое наложенное колебание может быть вызвано, например, за счет боковой нагрузки давлением на инструмент при обработке со снятием материала, которая изгибает инструмент 90. Для детектирования компонентов колебания в осевом направлении достаточно цельных электродов 42, как показано на Фиг. 4A. Если должны детектироваться изгибные составляющие колебания также и в других направлениях, необходимы сегментированные электроды 42a, как показано на Фиг. 4B, поскольку в этом случае электродные сегменты 42a могут по-разному колебаться на поверхности цельного элемента 41 из пьезоэлектрического материала.
На Фиг. 6 показана в разрезе конструкция энергопередающего устройства 30 для передачи энергии для ультразвукового преобразователя 20 в инструментодержатель 10 и конструкция передающего элемента 60 и принимающего элемента 80 для передачи сигнала датчика из инструментодержателя 10.
Энергопередающее устройство 30 выполнено как трансформатор (второй трансформатор) с первым чашевидным сердечником 31, первичной обмоткой 32, вторым чашевидным сердечником 33 и вторичной обмоткой 34, причем отверстия этих чашевидных сердечников 31, 33 обращены друг к другу, и обмотки 32, 34 расположены в соответствующих чашевидных сердечниках 31, 33. Второй чашевидный сердечник 33 при этом кольцеобразно расположен по периметру инструментодержателя; первый чашевидный сердечник 31 в осевом направлении позиционирован на расстоянии от второго чашевидного сердечника в расположенном со стороны станка корпусе 100 и установлен вокруг инструментодержателя 10 в виде сегмента кольца или сплошного кольца. Таким образом, энергия индукционно передается в осевом направлении на Фиг. 6 сверху вниз с первичной обмотки 32 на вторичную обмотку 34.
В корпусе 100 находится также принимающий элемент 80. На расстоянии от принимающего элемента 80 на инструментодержателе 10 в отверстии 70 расположен передающий элемент 60. Сигнал датчика, таким образом, в радиальном направлении на Фиг. 6 слева направо бесконтактно передается с передающего элемента 60 на принимающий элемент 80. По периметру инструментодержателя 10 могут быть установлены несколько передающих элементов 60, чтобы во время вращения инструментодержателя 10 снизить потери сигнала при передаче сигнала датчика. Точно так же могут быть установлены несколько принимающих элементов 80 напротив передающего элемента 60 или передающих элементов 60.
При вращении инструментодержателя 10 второй чашевидный сердечник 33 и вторичная обмотка 34 энергопередающего устройства 30, а также передающий элемент 60 вращаются вместе с инструментодержателем 10, тогда как корпус 100 с первым чашевидным сердечником 31 и первичной обмоткой 32 энергопередающего устройства 30, а также с принимающим элементом 80, например, смонтированы на шпинделе инструмента (не показан) и не вращаются.
На Фиг. 7 показана схема соединения вышеупомянутых компонентов с компенсационной схемой (в качестве примера). Здесь показана эквивалентная схема пьезоэлектрического привода в инструментодержателе 10, второго трансформатора 31-34 с первичной обмоткой 32 слева и вторичной обмоткой 34 справа и ультразвуковой генератор 120 для возбуждения пьезоэлектрического привода. Со стороны станка параллельно трансформатору 31-34 включена емкость 180, величина которой может изменяться посредством реле 190 (не показано).
В зависимости от фазового сдвига между напряжением и током между генератором 120 и инструментодержателем 10 течет реактивная мощность в обоих направлениях, которая не совершает механической работы, а только способствует нагреву системы. Эта реактивная мощность может компенсироваться емкостью 180. Однако, поскольку скомпенсированное полное электрическое сопротивление имеет частотную зависимость, то такая компенсация при остающейся постоянной величине емкости 180 достаточно хорошо работает только при небольших изменениях частоты возбуждения для пьезоэлектрического привода. При большом изменении емкость 180 соответственно подключается через реле 190.
Компенсационная схема может быть реализована в виде параллельной схемы, последовательной схемы или комбинированной схемы из емкостей и/или индуктивностей и подключаться через реле 190.
Данное изобретение на ограничивается описанными выше примерами осуществления, более того, отдельные аспекты или, соответственно, отдельные признаки вышеописанных примеров осуществления могут комбинироваться для создания еще одного примера осуществления данного изобретения.
Перечень ссылочных обозначений
10 инструментодержатель
11 посадочное место для инструмента
12 участок передачи
13 крепежный элемент
20 ультразвуковой преобразователь
21 первый пьезоэлемент
30 энергопередающее устройство
31 первый чашевидный сердечник
32 первичная обмотка второго трансформатора
33 второй чашевидный сердечник
34 вторичная обмотка второго трансформатора
40 пьезоэлектрический сенсорный элемент как сенсорное устройство
41 цельный элемент из пьезоэлектрического материала
42 электрод
42a электродный сегмент
43 изоляционный элемент
50 проводное соединение
60 передающий элемент
61 первый ферритовый сердечник
62 первичная обмотка первого трансформатора
70 отверстие
80 принимающий элемент
81 второй ферритовый сердечник
82 вторичная обмотка первого трансформатора
90 инструмент
100 корпус
110 устройство оценки сигнала датчика
180 емкость
190 реле
Claims (49)
1. Устройство для генерирования ультразвукового колебания инструмента (90) для ультразвуковой обработки заготовки со снятием материала и для измерения параметров ультразвукового колебания инструмента (90), содержащее
инструментодержатель (10) для размещения инструмента (90),
ультразвуковой преобразователь (20) в инструментодержателе (10) для создания ультразвукового колебания инструмента (90),
сенсорное устройство (40) в инструментодержателе (10) для генерирования сигнала датчика на основе ультразвукового колебания инструмента (90), и
устройство (110) оценки сигнала датчика для оценки сигнала датчика,
причем сенсорное устройство (40) содержит цельный элемент (41) из пьезоэлектрического материала и множество электродных сегментов (42a) для детектирования доли ультразвуковых составляющих колебания в осевом направлении инструмента (90), а также доли изгибной составляющей ультразвукового колебания инструмента (90).
2. Устройство по п. 1, причем
сенсорное устройство (40) выполнено в виде пьезоэлектрического сенсорного элемента, и
сигнал датчика представляет собой электрическое напряжение, создаваемое ультразвуковым колебанием инструмента (90).
3. Устройство по любому из предыдущих пунктов, причем
инструментодержатель (10) установлен с возможностью вращения, и
это устройство содержит соединенный с сенсорным устройством (40) передающий элемент (60) в инструментодержателе (10) и установленный на расстоянии от передающего элемента (60) принимающий элемент (80) для бесконтактной передачи сигнала датчика от передающего элемента (60) на принимающий элемент (80).
4. Устройство по любому из предыдущих пунктов, причем
сенсорное устройство (40) содержит изоляционный элемент (43) для электрической изоляции от ультразвукового преобразователя (20), и
это устройство содержит энергопередающее устройство (30) для передачи энергии в инструментодержатель (10) для энергоснабжения ультразвукового преобразователя (20), причем это энергопередающее устройство (30) электрически изолировано от передающего элемента (60) и от принимающего элемента (80).
5. Устройство по любому из предыдущих пунктов, причем
сенсорное устройство (40) расположено относительно ультразвукового преобразователя (20) в инструментодержателе (10) таким образом, что генерирование ультразвукового колебания инструмента (90) происходит посредством ультразвукового преобразователя (20), а детектирование ультразвукового колебания инструмента (90) происходит посредством сенсорного устройства (40) по существу в одном и том же направлении.
6. Устройство по любому из пп. 4 и 5, причем
ультразвуковой преобразователь (20) имеет слоистую конструкцию из нескольких первых пьезоэлементов (21), а
сенсорное устройство (40) имеет слоистую конструкцию из одного второго пьезоэлемента (41, 42; 41, 42a) и множества изоляционных элементов (43), причем
ультразвуковой преобразователь (20) и сенсорное устройство (40) механически связаны друг с другом.
7. Устройство по любому из предыдущих пунктов, причем на инструментодержателе (10) по периметру установлены несколько передающих элементов (60), соединенных с сенсорным устройством (40).
8. Устройство по любому из пп. 3-7, причем передающий элемент (60) и принимающий элемент (80) выполнены с возможностью индукционной передачи сигнала датчика с передающего элемента (60) на принимающий элемент (80).
9. Устройство по любому из пп. 3-8, причем
передающий элемент (60) с принимающим элементом (80) образует первый трансформатор (61, 62, 81, 82), причем
передающий элемент (60) содержит первый ферритовый сердечник (61) и первичную обмотку (62) первого трансформатора (61, 62, 81, 82), а принимающий элемент (80) содержит второй ферритовый сердечник (81) и вторичную обмотку (82) первого трансформатора (61, 62, 81, 82), и
энергопередающее устройство (30) выполнено как второй трансформатор (31-34) с первичной обмоткой (32) второго трансформатора (31-34) и вторичной обмоткой (34) второго трансформатора (31-34), причем
первый трансформатор (61, 62, 81, 82) и второй трансформатор (31-34) расположены таким образом, что передача сигнала датчика с первичной обмотки (62) первого трансформатора (61, 62, 81, 82) на вторичную обмотку (82) первого трансформатора (61, 62, 81, 82) происходит в направлении, по существу перпендикулярном направлению передачи энергии для энергоснабжения ультразвукового преобразователя (20) с первичной обмотки (32) второго трансформатора (31-34) на вторичную обмотку (34) второго трансформатора (31-34).
10. Устройство по любому из пп. 3-7, причем
передающий элемент (60) и принимающий элемент (80) выполнены с возможностью оптической передачи сигнала датчика с передающего элемента (60) на принимающий элемент (80).
11. Устройство по любому из пп. 3-10, причем
передающий элемент (60) расположен в отверстии (70) на внешней стороне инструментодержателя (10).
12. Устройство по любому из пп. 9-11, содержащее
компенсационную схему для компенсации потока реактивной мощности между генератором (120) и инструментодержателем (10).
13. Станок для обработки заготовки со снятием материала, содержащий
устройство по любому из пп. 3-12 и
корпус (100), в котором расположены как фиксированная по месту часть энергопередающего устройства (30), содержащая первичную обмотку (32) второго трансформатора (31-34) и первый чашевидный сердечник (31) второго трансформатора (31-34), так и принимающий элемент (80).
14. Способ измерения параметров ультразвукового колебания инструмента (90) для ультразвуковой обработки заготовки со снятием материала, включающий в себя следующие этапы:
сообщение установленному в инструментодержателе (10) инструменту (90) ультразвукового колебания;
генерирование сигнала датчика на основании ультразвукового колебания инструмента (90) посредством сенсорного устройства (40) в инструментодержателе (10);
направление сигнала датчика с сенсорного устройства (40) на связанный с этим сенсорным устройством (40) передающий элемент (60) в инструментодержателе (10);
передача сигнала датчика с передающего элемента (60) на принимающий элемент (80), находящийся на расстоянии от передающего элемента (60);
направление сигнала датчика с принимающего элемента (80) на устройство (110) оценки сигнала датчика;
оценивание сигнала датчика в устройстве (110) оценки сигнала датчика для определения параметров ультразвукового колебания инструмента (90),
причем сенсорное устройство (40) содержит цельный элемент (41) из пьезоэлектрического материала и множество электродных сегментов (42a) для детектирования доли ультразвуковых составляющих колебания в осевом направлении инструмента (90), а также доли изгибной составляющей ультразвукового колебания инструмента (90).
15. Способ по п. 14, при котором
сигнал датчика представляет собой электрическое напряжение, создаваемое ультразвуковым колебанием инструмента (90).
16. Способ по п. 14 или 15, при котором
при оценке сигнала датчика частоту ультразвукового колебания инструмента (90) определяют по частоте сигнала датчика, и/или амплитуду ультразвукового колебания инструмента (90) определяют по амплитуде сигнала датчика.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015212810.5 | 2015-07-08 | ||
DE102015212810.5A DE102015212810B4 (de) | 2015-07-08 | 2015-07-08 | Vorrichtung zur Erzeugung einer Ultraschallschwingung eines Werkzeugs und zur Messung von Schwingungsparametern |
PCT/EP2016/066330 WO2017005917A1 (de) | 2015-07-08 | 2016-07-08 | Vorrichtung zur erzeugung einer ultraschallschwingung eines werkzeugs und zur messung von schwingungsparametern |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2018104701A3 RU2018104701A3 (ru) | 2019-08-08 |
RU2018104701A RU2018104701A (ru) | 2019-08-08 |
RU2702640C2 true RU2702640C2 (ru) | 2019-10-09 |
Family
ID=56372911
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018104701A RU2702640C2 (ru) | 2015-07-08 | 2016-07-08 | Устройство для генерирования ультразвукового колебания в инструменте и для измерения параметров колебания |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10809123B2 (ru) |
EP (1) | EP3319748B1 (ru) |
JP (1) | JP6616488B2 (ru) |
CN (1) | CN107835723B (ru) |
DE (1) | DE102015212810B4 (ru) |
ES (1) | ES2932188T3 (ru) |
PL (1) | PL3319748T3 (ru) |
PT (1) | PT3319748T (ru) |
RU (1) | RU2702640C2 (ru) |
WO (1) | WO2017005917A1 (ru) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014223544A1 (de) * | 2014-11-18 | 2016-05-19 | Sauer Gmbh | Spindelvorrichtung und Werkzeugmaschine mit Spindelvorrichtung |
DE102016202403A1 (de) | 2016-02-17 | 2017-08-17 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Sensor |
DE102016202402A1 (de) * | 2016-02-17 | 2017-08-17 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Sensor |
CN108311715B (zh) * | 2018-03-28 | 2023-08-08 | 南方科技大学 | 一种超声电脉冲辅助车削装置与车削方法 |
WO2019191848A1 (en) * | 2018-04-04 | 2019-10-10 | The University Of British Columbia | Methods and apparatuses for causing vibration of at least one tool |
DE102018121883A1 (de) * | 2018-09-07 | 2020-03-12 | Helmut Diebold Gmbh & Co. Goldring-Werkzeugfabrik | Schrumpfgerät und Verfahren zum induktiven Aufheizen von Schrumpffuttern |
CN109764917A (zh) * | 2019-03-06 | 2019-05-17 | 吉林大学 | 一种弯曲振动超声加工装置的动态特性测试系统 |
TWI717067B (zh) | 2019-10-23 | 2021-01-21 | 財團法人工業技術研究院 | 主軸電能及訊號傳輸裝置 |
CN115682538A (zh) * | 2021-07-28 | 2023-02-03 | 青岛海尔电冰箱有限公司 | 一种冰箱及其超声辅助处理装置的故障监测方法 |
CN114700544B (zh) * | 2022-02-23 | 2023-12-12 | 重庆大学 | 一种纵扭弯耦合三维超声刀柄装置 |
CH719520A1 (de) * | 2022-03-21 | 2023-09-29 | Fraunhofer Ges Forschung | Schwingungsunterstützte Wälzbearbeitung. |
CN114918746B (zh) * | 2022-04-26 | 2023-03-10 | 深圳市中扬数控机床有限公司 | 超声波刀柄及超声波数控机床 |
CN115256063B (zh) * | 2022-07-08 | 2023-12-26 | 广州大学 | 一种高效加工圆锥滚子轴承的超声强化研磨方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1038098A1 (ru) * | 1980-06-16 | 1983-08-30 | Предприятие П/Я А-7555 | Устройство дл ультразвуковой обработки отверстий |
DE102011076712A1 (de) * | 2011-05-30 | 2012-12-06 | Herrmann Ultraschalltechnik Gmbh & Co. Kg | Ultraschallschweißvorrichtung mit Drehkoppler |
WO2014111973A1 (ja) * | 2013-01-16 | 2014-07-24 | 三重電子株式会社 | 加工装置 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU524188B2 (en) * | 1978-04-13 | 1982-09-02 | Sandstron, A. J. | Investigating an anchored rod-like body |
FR2470432A1 (fr) | 1979-11-19 | 1981-05-29 | Pechiney Ugine Kuhlmann Uran | Nouvelle barre de reglage pour reacteur nucleaire |
DE3600466A1 (de) | 1986-01-10 | 1987-07-16 | Otto Zettl | Spannfutter fuer rotierende werkzeuge |
DE4330820A1 (de) | 1993-09-13 | 1995-03-16 | Komet Stahlhalter Werkzeug | Werkzeugkopf mit externer Stromversorgung |
JP4268246B2 (ja) * | 1998-08-12 | 2009-05-27 | Towa株式会社 | 楕円振動切削装置 |
ITBO20020098A1 (it) * | 2002-02-28 | 2003-08-28 | Marposs Spa | Sensore acustico |
WO2006002675A1 (de) | 2004-07-02 | 2006-01-12 | Sauer Gmbh | Schwingkopf-werkzeug |
DE102005011197B4 (de) | 2005-03-09 | 2013-03-07 | Komet Group Gmbh | Drehübertrager und damit ausgerüstetes Maschinengestell |
JP4856650B2 (ja) * | 2005-04-11 | 2012-01-18 | 一正 大西 | 切削もしくは研削装置 |
JP2009231803A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-10-08 | Seiko Epson Corp | 回転装置およびロボットアーム装置 |
FR2944722B1 (fr) | 2009-04-28 | 2014-10-10 | Arts | Tete de percage a vibrations axiales |
CN102886712B (zh) * | 2011-07-20 | 2015-03-11 | 河南理工大学 | 一种elid超声珩磨装置 |
CN103223507B (zh) | 2013-04-01 | 2015-02-18 | 中北大学 | 一种超声波振动辅助深孔加工装置 |
CN104439348B (zh) * | 2014-11-12 | 2017-01-11 | 大连理工大学 | 一种用于旋转超声加工的非接触能量传输装置 |
-
2015
- 2015-07-08 DE DE102015212810.5A patent/DE102015212810B4/de active Active
-
2016
- 2016-07-08 US US15/742,440 patent/US10809123B2/en active Active
- 2016-07-08 PT PT167364785T patent/PT3319748T/pt unknown
- 2016-07-08 RU RU2018104701A patent/RU2702640C2/ru active
- 2016-07-08 JP JP2018500446A patent/JP6616488B2/ja active Active
- 2016-07-08 WO PCT/EP2016/066330 patent/WO2017005917A1/de active Application Filing
- 2016-07-08 ES ES16736478T patent/ES2932188T3/es active Active
- 2016-07-08 PL PL16736478.5T patent/PL3319748T3/pl unknown
- 2016-07-08 CN CN201680040410.6A patent/CN107835723B/zh active Active
- 2016-07-08 EP EP16736478.5A patent/EP3319748B1/de active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1038098A1 (ru) * | 1980-06-16 | 1983-08-30 | Предприятие П/Я А-7555 | Устройство дл ультразвуковой обработки отверстий |
DE102011076712A1 (de) * | 2011-05-30 | 2012-12-06 | Herrmann Ultraschalltechnik Gmbh & Co. Kg | Ultraschallschweißvorrichtung mit Drehkoppler |
WO2014111973A1 (ja) * | 2013-01-16 | 2014-07-24 | 三重電子株式会社 | 加工装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107835723A (zh) | 2018-03-23 |
PL3319748T3 (pl) | 2023-01-30 |
WO2017005917A1 (de) | 2017-01-12 |
RU2018104701A3 (ru) | 2019-08-08 |
PT3319748T (pt) | 2022-12-02 |
EP3319748B1 (de) | 2022-09-21 |
EP3319748A1 (de) | 2018-05-16 |
US20180193925A1 (en) | 2018-07-12 |
RU2018104701A (ru) | 2019-08-08 |
DE102015212810A1 (de) | 2017-01-12 |
US10809123B2 (en) | 2020-10-20 |
CN107835723B (zh) | 2020-08-11 |
JP2018520897A (ja) | 2018-08-02 |
JP6616488B2 (ja) | 2019-12-04 |
DE102015212810B4 (de) | 2023-10-19 |
ES2932188T3 (es) | 2023-01-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2702640C2 (ru) | Устройство для генерирования ультразвукового колебания в инструменте и для измерения параметров колебания | |
JP6718953B2 (ja) | 機械加工のために超音波振動状態に設定された工具の共振周波数を測定するための方法およびデバイス | |
JP5308599B1 (ja) | 加工装置 | |
JP4917215B2 (ja) | 超音波アダプタを有する工具装置 | |
US9908209B2 (en) | Method for machining a workpiece, supply circuit, supply system, tool actuator, tool setup | |
WO2014111972A1 (ja) | 無接触式電源供給装置 | |
CN104889869B (zh) | 切削装置 | |
CN107695793B (zh) | 用于在数控机床上处理工件的方法和装置 | |
US8955574B2 (en) | Ultrasonic welding device with rotary coupler | |
CN104768661B (zh) | 用于确定超声波‑振动机构的工作范围的方法和电路布置结构 | |
WO2019230962A1 (ja) | Aeセンサ、工作機械及びスクロール圧縮機の製造方法 | |
TWI831985B (zh) | 工具機及用以在其上進行加工的超音波刀具單元的控制方法和裝置 | |
KR102497898B1 (ko) | 초음파 진동절삭과 방전가공이 가능한 아바타입 하이브리드 스핀들 | |
TWI618368B (zh) | 超音波裝置之通訊配置與操作該超音波裝置的方法 | |
CA3068483A1 (en) | Electrical amplification systems through resonance | |
US10992178B1 (en) | Power and signal transmission device for spindle of machine tool | |
EP3272429B1 (en) | Device for generating an oscillatory motion | |
OA19719A (en) | Electrical amplification systems through resonance |