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浮动式椭圆超声振动微雕刻装置

阅读:929发布:2023-03-12

专利汇可以提供浮动式椭圆超声振动微雕刻装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种浮动式椭圆超声振动微雕刻装置,包括有安装台(11)、 支撑 单元、驱动单元(2)、滑动单元(3)、浮动换能组件(4)、纵弯换能器(1);支撑座(12)、A 支架 (13)、B支架(14)构成支撑单元;安装台(11)的下安装面分别与支撑座(12)、A支架(13)连接,安装台(11)的上安装面(11a)与数控 工作台 连接。本发明雕刻装置的刀具在超 声换能器 的驱动下能够产生椭圆超声振动实现微雕刻。本发明微雕刻装置通过浮动换能组件以保证加工的沟槽深度保持恒定;再通过纵弯换能器使刀具产生超声椭圆振动,借助超声椭圆振动切削能够减小切削 力 、提高加工 精度 和降低表面粗糙度的特性,以保证被加工零件表面的沟槽具有较高的几何精度和表面 质量 且边缘无毛刺;纵弯换能器与驱动单元的组合设计,弥补了传统刨削加工中刀具不能旋转的 缺陷 ,实现了多切削方向自由调节式的雕刻加工。,下面是浮动式椭圆超声振动微雕刻装置专利的具体信息内容。

1、一种浮动式椭圆超声振动微雕刻装置,其特征在于:包括有安装台(11)、支撑 单元、驱动单元(2)、滑动单元(3)、浮动换能组件(4)、纵弯换能器(1);支 撑座(12)、A支架(13)、B支架(14)构成支撑单元;安装台(11)的下安 装面分别与支撑座(12)、A支架(13)连接,安装台(11)的上安装面(11a) 与数控工作台连接;
支撑座(12)为一体加工成型件;支撑座(12)的下端设有D通孔(121),D 通孔(121)内放置有浮动换能组件(4)的密珠轴承(408)部分;支撑座(12) 的上端设有减重槽(122);支撑座(12)的上端面(123)与安装台(11)的下安 装面连接;支撑座(12)的前端面(124)与前端盖(15)连接;支撑座(12)的 后端面(125)与后端盖(16)连接;
A支架(13)为一体加工成型件;A支架(13)的下端设有A沉头孔(131), A沉头孔(131)的后端端面(131a)与浮动换能组件(4)的套筒(402)连接; A支架(13)的中部设有减重孔(132);A支架(13)的上端面(133)与安装台 (11)的下安装面连接;
B支架(14)为一体加工成型件;B支架(14)的下端设有E通孔(141),E 通孔(141)用于电机(21)的输出轴通过;B支架(14)的中部设有B沉头孔(143), B沉头孔(143)内放置有浮动换能组件(4)的深沟球轴承(405),B沉头孔(143) 的安装面(145)与浮动换能组件(4)的轴承后盖(404)连接;B支架(14)的 上端设有D沉头孔(142),D沉头孔(142)内放置有滑动单元(3)的直线轴承 (33),D沉头孔(142)的安装面(144)与滑动单元(3)的轴承端盖(34)连 接;
驱动单元(2)由电机(21)、主动轮(22)、同步带(23)和从动轮(24)组 成;电机(21)安装在B支架(14)的下端(146),且电机输出轴穿过B支架(14) 的E通孔(141)后与主动轮(22)连接;从动轮(24)套接在浮动换能组件(4) 的内套筒(406)的连接轴端(406b)上;主动轮(22)与从动轮(24)上套接有 同步带(23);
滑动单元(3)由直线轴承(33)、光轴(32)、连接头(31)和轴承端盖(34) 组成;直线轴承(33)套接在光轴(32)上,光轴(32)的一端穿过连接头(31) 的中心通孔(31a),光轴(32)的另一端穿过轴承端盖(34)的中心通孔(34a); 轴承端盖(34)安装在B支架(14)的安装面(144)上;连接头(31)安装在支 撑座(12)的后端面(125)上;
浮动换能组件(4)包括有纵弯换能器(1)、集流环(401)、套筒(402)、轴 承盖(404)、深沟球轴承(405)、内套筒(406)、密珠轴承(408)、定位套筒(409)、 分度盘(410)、前端盖(15)、后端盖(16);内套筒(406)的连接轴(406b) 上顺次套接有轴承挡圈(407)、深沟球轴承(405)、轴承盖(404)、挡圈(403)、 弹簧(413)、套筒(402)、弹簧(412)、A沉头孔(131)、集流环(401); 弹簧(412)置于A沉头孔(131)内,且另一端套接在弹簧挡块(413)的A轴肩 (413a)上;套筒(402)为一体加工成型件;套筒(402)的中心开有H通孔(402a), H通孔(402a)内放置有集流环(401)的输出端、弹簧(412)、弹簧挡圈(413); 弹簧挡圈(413)为一体加工成型件;弹簧挡块(413)的中心设有C沉头孔(413d), 弹簧挡块(413)的外环上设有凸台(413b),凸台(413b)的两端分为A轴肩(413a)、 B轴肩(413c);轴承盖(404)为一体加工成型件;轴承盖(404)的中心设有K 通孔(404e),轴承盖(404)的一端为连接端(404d),另一端设有安装面(404a)、 内台面(404c)、凸台(404b),凸台(404b)设置在安装面(404a)与内台面(404c) 之间;定位套筒(409)为一体加工成型件;定位套筒(409)的中心设有I通孔(409a), 定位套筒(409)的一端为螺纹连接端(409d),另一端设有凹槽(409b),定位套 筒(409)的安装面与内套筒(406)的前端(406d)连接,螺纹连接端(409d) 上连接有分度盘(410);
纵弯换能器(1)由长螺栓(101)、后压环(102)、纵向压电陶瓷堆(103)、 前压环(104)、A半环状压电陶瓷堆(105)、B半环状压电陶瓷堆(106)、变幅杆 (107)组成,A半环状压电陶瓷堆(105)与B半环状压电陶瓷堆(106)在对接 装配时形成有J通孔(105a);长螺栓(101)的一端顺次穿过后压环(102)的A 通孔(102a)、纵向压电陶瓷堆(103)的B通孔(103a)、前压环(104)的C通 孔(104a)、J通孔(105a)后连接在变幅杆(107)的后端(107c)的螺纹孔内; 变幅杆(107)的输出杆(107d)的端部设有A盲孔(107a),A盲孔(107a)用 于放置刀具(5),变幅杆(107)的输出杆(107d)上设有螺纹孔(107b),螺纹 孔(107b)内安装有顶丝(1a),顶丝(1a)用于压紧刀具(5)。
2、根据权利要求1所述的浮动式椭圆超声振动微雕刻装置,其特征在于:在工作状 态下时,滑动单元(3)中的直线轴承(33)能够沿中心轴线方向作往复直线运 动。
3、根据权利要求1所述的浮动式椭圆超声振动微雕刻装置,其特征在于:浮动换能 组件(4)的弹簧(412)、集流环(401)、套筒(402)、弹簧挡块(413)和挡 圈(403)装配在一起时形成浮动组合。
4、根据权利要求1所述的浮动式椭圆超声振动微雕刻装置,其特征在于:浮动换能 组件(4)的纵弯换能器(1)、内套筒(406)和密珠轴承(408)装配在一起时 形成转动组合。
5、根据权利要求1所述的浮动式椭圆超声振动微雕刻装置,其特征在于:浮动换能 组件(4)的纵弯换能器(1)、定位套筒(409)和分度盘(410)装配在一起时 形成刀具深度调节组合,该刀具深度调节组合用于调节在加工时刀具(5)的伸 出长度。
6、根据权利要求1所述的浮动式椭圆超声振动微雕刻装置,其特征在于:纵向压电 陶瓷堆(103)、A半环状压电陶瓷堆(105)、B半环状压电陶瓷堆(106)在加 载激振源时,能够产生2000~3000Hz高频振动;压电陶瓷产生的高频振动通 过变幅杆(107)放大后激励刀具(5)将产生5~10μm振幅的振动。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种微雕刻装置,更特别地说,是指一种能在复杂曲面上加工微槽的 浮动式椭圆超声振动微雕刻装置

背景技术

在表面上加工特殊结构的微小沟槽能使表面获得一些特定功能,如减阻、隐身、 频率选择等,这些功能在航空、航天等工业领域能够发挥重要作用,而航空航天产品 的表面多为复杂曲面,这就要求那些特殊功能微槽能在复杂曲面上加工。目前,国内 外在复杂曲面上加工微槽的方法主要有微铣削、微锻压、激光雕刻等。微铣削加工微 槽截面形状容易控制,但铣削加工时毛刺较大,槽宽精度低,且切削深度容易受机床 定位误差的影响;微锻压加工微槽成形效率高且无毛刺,但需要先制造出模具,不适 合单件小批量生产;激光雕刻的槽宽精度高,但微槽的截面形状难以控制。综上所述, 原有方法在复杂曲面上加工微槽往往精度低、质量差,截面形状难以达到设计要求, 这些问题直接限制了特殊功能微槽在复杂曲面上的应用研究。
超声椭圆振动切削是刀具的切削刃在进行普通的切削加工运动的同时,还在一定 的平面内沿着椭圆轨迹做超声振动的精密加工技术。该技术不仅使刀具在切削过程和 切削产生间歇性分离,而且刀具在每个切削周期里面都存在对切屑的反拉作用,因此 能够降低前刀面与切屑间的挤压和摩擦,从而能够有效降低切削和切削温度,抑制 边缘毛刺,提高加工精度和表面质量。本发明设计了一种利用超声椭圆振动切削在复 杂曲面加工微槽的设备,该设备能够加工出具有较高形位精度和表面质量的微小沟 槽,并且加工效率高,刀具寿命长。

发明内容

本发明的目的是提供一种安装在数控工作台上的浮动式椭圆超声振动微雕刻装 置,该雕刻装置的刀具在超声换能器的驱动下能够产生椭圆超声振动实现微雕刻。本 发明微雕刻装置通过浮动换能组件以保证加工的沟槽深度保持恒定;再通过纵弯换能 器使刀具产生超声椭圆振动,借助超声椭圆振动切削能够减小切削力、提高加工精度 和降低表面粗糙度的特性,以保证被加工零件表面的沟槽具有较高的几何精度和表面 质量且边缘无毛刺;纵弯换能器与驱动单元的组合设计,弥补了传统刨削加工中刀具 不能旋转的缺陷,实现了多切削方向自由调节式的雕刻加工。
本发明是一种浮动式椭圆超声振动微雕刻装置,包括有安装台(11)、支撑单元、 驱动单元(2)、滑动单元(3)、浮动换能组件(4)、纵弯换能器(1);支撑座(12)、 A支架(13)、B支架(14)构成支撑单元;安装台(11)的下安装面分别与支撑 座(12)、A支架(13)连接,安装台(11)的上安装面(11a)与数控工作台连接; 支撑座(12)的D通孔(121)内放置有浮动换能组件(4)的密珠轴承(408)部 分,支撑座(12)的前、后端面与浮动换能组件(4)的前、后端盖连接;A支架(13) 的A沉头孔(131)的后端端面(131a)与浮动换能组件(4)的套筒(402)连接。
所述驱动单元(2)由电机(21)、主动轮(22)、同步带(23)和从动轮(24) 组成;电机(21)安装在B支架(14)的下端(146),且电机输出轴穿过B支架 (14)的E通孔(141)后与主动轮(22)连接;从动轮(24)套接在浮动换能组 件(4)的内套筒(406)的连接轴端(406b)上;主动轮(22)与从动轮(24) 上套接有同步带(23)。
所述滑动单元(3)由直线轴承(33)、光轴(32)、连接头(31)和轴承端盖 (34)组成;直线轴承(33)套接在光轴(32)上,光轴(32)的一端穿过连接头 (31)的中心通孔(31a),光轴(32)的另一端穿过轴承端盖(34)的中心通孔(34a); 轴承端盖(34)安装在B支架(14)的安装面(144)上;连接头(31)安装在支 撑座(12)的后端面(125)上。
所述浮动换能组件(4)中内套筒(406)的连接轴(406b)上顺次套接有轴承 挡圈(407)、深沟球轴承(405)、轴承盖(404)、挡圈(403)、弹簧(413)、 套筒(402)、弹簧(412)、A沉头孔(131)、集流环(401);纵弯换能器(1)安 装在内套筒(406)内,变幅杆(107)穿过定位套筒(109)后使安装在变幅杆(107) 前部的刀具(5)伸出分度盘(410)外,分度盘(410)螺纹连接在变幅杆(107) 的输出杆上。
附图说明
图1是本发明浮动式椭圆超声振动微雕刻装置的结构图。
图2A是本发明支撑座的正视图。
图2B是本发明支撑座的后视图。
图2C是本发明A支架的正视图。
图2D是本发明A支架的后视图。
图2E是本发明B支架的正视图。
图2F是本发明B支架的后视图。
图3是未装配支撑座、A支架、B支架的浮动式椭圆超声振动微雕刻装置的结构图。
图3A是本发明滑动单元的爆炸示图。
图4是本发明浮动换能组件的结构图。
图4A是本发明浮动换能组件的爆炸示图。
图4B是本发明纵弯换能器的爆炸示图。
图4C是本发明弹簧挡圈的结构图。
图4D是本发明轴承盖的结构图。
图4E是本发明定位套筒的结构图。
图中:       1.纵弯换能器      1a.顶丝     101.长螺栓    102.后压环 102a.A通孔       103.纵向压电陶瓷堆            103a.B通孔    104.前压环 104a.C通孔       105.A半环状压电陶瓷堆         106.B半环状压电陶瓷堆 107.变幅杆       107a.A盲孔      107b.螺纹孔   107c.变幅杆后端 107d.输出杆      11.安装台       11a.上安装面  12.支撑座     121.D通孔 122.减重槽       123.上端面      124.前端面    125.后端面    13.A支架 131.A沉头孔      131a.后端端面   132.减重孔    133.上端面    14.B支架 141.E通孔        142.D沉头孔     143.B沉头孔   144.安装面    145.安装面 146.下端         15.前盖板       16.后盖板     2.驱动单元    21.电机 22.主动轮        23.同步带       24.从动轮     3.滑动单元    31.连接头 31a.中心通孔     32.光轴         33.直线轴承   34.轴承端盖   34a.中心通孔 4.浮动换能组件   401.集流环   402.套筒   402a.H通孔   403.挡圈   403a.F通孔 404.轴承盖       404a.安装面     404b.凸台     404c.内台面   404d.连接端 404e.K通孔       405.深沟球轴承  406.内套筒    407.轴承挡圈  408.密珠轴承 408a.G通孔       409.定位套筒    409a.I通孔    409b.凹槽     409c.安装面 409d.螺纹连接端  410.分度盘      410a.刀具安装孔    410b.排屑孔    412.弹簧 413.弹簧挡块  413a.A轴肩  413b.凸台  413c.B轴肩  413d.C沉头孔  5.刀具 a.中心轴线       b.中心轴线方向    O.轴向转动方向

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明。
本发明的浮动式椭圆超声振动微雕刻装置,是在超声换能器的驱动下能够产 生椭圆超声振动实现微雕刻。本发明微雕刻装置通过浮动换能组件以保证加工的 沟槽深度保持恒定;再通过纵弯换能器使刀具产生超声椭圆振动,借助超声椭圆 振动切削能够减小切削力、提高加工精度和降低表面粗糙度的特性,以保证被加 工零件表面的沟槽具有较高的几何精度和表面质量且边缘无毛刺;纵弯换能器与 驱动单元的组合设计,弥补了传统刨削加工中刀具不能旋转的缺陷,实现了多切 削方向自由调节式的雕刻加工。
参见图1所示,本发明的一种浮动式椭圆超声振动微雕刻装置,包括有安装台 11、支撑单元(支撑座12、A支架13、B支架14)、驱动单元2、滑动单元3、浮 动换能组件4、纵弯换能器1;安装台11的下安装面分别与支撑座12、A支架13 连接,安装台11的上安装面11a与数控工作台连接;驱动单元2的电机21安装在 B支架14的下部,且电机21的输出轴穿过B支架14的E通孔141;滑动单元3 的连接头31安装在B支架14的D沉头孔142的安装面144上;浮动换能组件4 的前端盖15与后端盖16安装在支撑座12的前后端面上,浮动换能组件4的套筒 402内安装有A支架13的下端,浮动换能组件4的深钩球轴承405安装在B支架 13的B沉头孔143内;纵弯换能器1安装在内套筒406内,变幅杆107的输出杆 穿过定位套筒109后使安装在变幅杆107前部的刀具5伸出分度盘410上的刀具 安装孔410a,分度盘410螺纹连接在定位套筒409的螺纹段409d上。
参见图2A、图2B所示,支撑座12为一体加工成型件;支撑座12的下端设有 D通孔121,D通孔121内放置有浮动换能组件4的密珠轴承408部分;支撑座 12的上端开有减重槽122;支撑座12的上端面123与安装台11的下安装面连接; 支撑座12的前端面124与前端盖15连接;支撑座12的后端面125与后端盖16 连接。
参见图2C、图2D所示,A支架13为一体加工成型件;A支架13的下端设有 A沉头孔131,A沉头孔131的后端端面131a与浮动换能组件4的套筒402连接; A支架13的中部开有减重孔132;A支架13的上端面133与安装台11的下安装 面连接。在本发明中,浮动换能组件4的弹簧412、集流环401、套筒402、弹簧 挡块413、挡圈403装配在一起时形成浮动组合,浮动组合能够沿中心轴线方向作 直线往复运动。
参见图2E、图2F所示,B支架14为一体加工成型件;B支架14的下端设有 E通孔141,E通孔141用于电机5的输出轴通过,且电机5安装在B支架14的 下端146上;B支架14的中部设有B沉头孔143,B沉头孔143内放置有浮动换 能组件4的深沟球轴承405,B沉头孔143的安装面145与浮动换能组件4的轴承 后盖404连接;B支架14的上端设有D沉头孔142,D沉头孔142内放置有滑动 单元3的直线轴承33,D沉头孔142的安装面144与滑动单元3的轴承端盖34 连接。在本发明中,浮动式椭圆超声振动微雕刻装置在工作状态下时,B支架14能 够沿中心轴线方向作直线往复运动。
参见图3所示,驱动单元2由电机21、主动轮22、同步带23和从动轮24组 成;电机21安装在B支架14的下端146,且电机输出轴穿过B支架14的E通孔 141后与主动轮22连接;从动轮24套接在浮动换能组件4的内套筒406的连接轴 端406b上;主动轮22与从动轮24上套接有同步带23。所述电机21为直流伺服 电机,输出功率150W~250W。在工作时,本发明的驱动单元2受计算机系统(包 括有计算机和控制软件,该控制软件采用VC语言编写,是用来控制电机21工作模 式的)的控制,在电机21带动主动轮22转动时,主动轮22通过同步带23带动从 动轮24转动,从而使浮动换能组件4实现轴向转动方向的旋转。在本发明中,驱动 单元2根据刀具5运动轨迹产生转动,通过同步带带动浮动换能组件4旋转以调整 刀具5的朝向,使整个加工过程中刀具5的朝向时刻与刀具5运动轨迹的切线方向 保持一致。
参见图3、图3B所示,滑动单元3由直线轴承33、光轴32、连接头31和轴 承端盖34组成;直线轴承33套接在光轴32上,光轴32的一端穿过连接头31的 中心通孔31a,光轴32的另一端穿过轴承端盖34的中心通孔34a;轴承端盖34 安装在B支架14的安装面144上;直线轴承33置于B支架14的D沉头孔142 内;连接头31安装在支撑座12的后端面125上。在本发明中,浮动式椭圆超声振 动微雕刻装置在工作状态下时,滑动单元3中的直线轴承33能够沿中心轴线方向作 往复直线运动。滑动单元3与B支架一起作直线运动抑制了B支架沿轴向转动方向 的旋转,提高了浮动式椭圆超声振动微雕刻装置的刚度
参见图4、图4A~图4E所示,浮动换能组件4包括有纵弯换能器1、集流环 401、套筒402、轴承盖404、深沟球轴承405、内套筒406、密珠轴承408、定 位套筒409、分度盘410、前端盖15、后端盖16。
浮动换能组件4的弹簧412、集流环401、套筒402、弹簧挡块413和挡圈 403装配在一起时形成浮动组合。内套筒406的连接轴406b上顺次套接有轴承挡 圈407、深沟球轴承405、轴承盖404、挡圈403、弹簧挡块413、套筒402、弹 簧412、A沉头孔131(设计在A支架13上)、集流环401。弹簧412置于A沉 头孔131内,且套接在弹簧挡块413的A轴肩413a上。
浮动换能组件4的纵弯换能器1、内套筒406和密珠轴承408装配在一起时形 成转动组合,该转动组合置于支撑座12的D通孔121内。
浮动换能组件4的纵弯换能器1、定位套筒409和分度盘410装配在一起时形 成刀具深度调节组合,该刀具深度调节组合用于调节在加工时刀具5的伸出长度。
套筒402为一体加工成型件;套筒402的中心开有H通孔402a,H通孔402a 内放置有集流环401的输出端、弹簧412、弹簧挡块413。
参见图4C所示,弹簧挡圈413为一体加工成型件;弹簧挡块413的中心设有 C沉头孔413d,弹簧挡块413的外环上设有凸台413b,凸台413b的两端分为A 轴肩413a、B轴肩413c。C沉头孔413d内用于放置有轴承盖404的连接端404d。 A轴肩413a置于套筒402的H通孔402a内,B轴肩413c上套接有挡圈403。
参见图4D所示,轴承盖404为一体加工成型件;轴承盖404的中心设有K通 孔404e,轴承盖404的一端为连接端404d,另一端设有安装面404a、内台面404c、 凸台404b,凸台404b设置在安装面404a与内台面404c之间,凸台404b用于 阻挡深沟球轴承405的一端。K通孔404e用于内套筒406的连接段406b穿过, 使轴承盖404套接在连接段406b上。安装面404a与B沉头孔143的安装面145 连接,实现浮动换能组件4安装在B支架14上。
参见图4E所示,定位套筒409为一体加工成型件;定位套筒409的中心设有 I通孔409a,定位套筒409的一端为螺纹连接端409d,另一端设有凹槽409b,定 位套筒409的安装面与内套筒406的前端406d连接,螺纹连接端409d上连接有 分度盘410。分度盘410上设有刀具安装孔410a、排屑孔410b(用于排出微雕刻 加工中产生的切屑),刀具安装孔410a设置在分度盘410的中心位置
弹簧挡块413的一端置于套筒402的H通孔402a内,弹簧挡块413的另一 端穿过挡圈403的F通孔403a后套接在轴承盖404的连接端404b上;挡圈403 连接在套筒402的一端端面上,轴承盖404安装在B支架14的B安装面145上, 轴承挡圈407、深沟球轴承405安装在B支架14的B沉头孔143内,内套筒406 的连接端406b顺次穿过B沉头孔143、轴承挡圈407、深沟球轴承405、轴承后 盖404后置于弹簧挡块413内,内套筒406的另一端安装有纵弯换能器1,纵弯换 能器1的输出端上套接有定位套筒409,纵弯换能器1的输出端端部安装有刀具5, 内套筒406、纵弯换能器1、定位套筒409三者装配好后在其外部套接有密珠轴承 408,定位套筒409的一端上套接有分度盘410,分度盘410的圆周上刻有刻化线, 刀具5从分度盘410的中心孔中伸出,可以旋转分度盘410调整它与定位套筒的 409相对位置来调节刀具5伸出的长度。浮动换能组件4能够沿中心轴线方向做直 线往复运动,弹簧412使分度盘410的端部紧压被加工表面。
在本发明中,浮动换能组件4的尾部装有集流环401,保证了浮动换能组件4 在旋转时超声电源仍然能够向纵弯换能器1供电。
参见图4B所示,纵弯换能器1由长螺栓101、后压环102、纵向压电陶瓷堆 103、前压环104、A半环状压电陶瓷堆105、B半环状压电陶瓷堆106、变幅杆 107组成,A半环状压电陶瓷堆105与B半环状压电陶瓷堆106在对接装配时形成 有J通孔105a;长螺栓101的一端顺次穿过后压环102的A通孔102a、纵向压 电陶瓷堆103的B通孔103a、前压环104的C通孔104a、J通孔105a后连接 在变幅杆107的后端107c的螺纹孔内。变幅杆107的后端107c设有螺纹孔(图 中未示出),变幅杆107的输出杆107d的端部设有A盲孔107a,A盲孔107a用 于放置刀具5,变幅杆107的输出杆107d上设有螺纹孔107b,螺纹孔107b内安 装有顶丝1a,顶丝1a用于压紧刀具5。在本发明中,纵向压电陶瓷堆103、A半环 状压电陶瓷堆105和B半环状压电陶瓷堆106中的电极片与压电陶瓷片的设计结构 是相同的,即每一个压电陶瓷堆由压电陶瓷片与电极叠加组成,叠加方式为两压电陶 瓷片夹着一个电极,电极可以是片;A半环状压电陶瓷堆105和B半环状压电陶 瓷堆106设计成半环状结构,能够使变幅杆107产生弯曲振动;纵向压电陶瓷堆103 能够使变幅杆107产生纵向振动;在纵向压电陶瓷堆103与A半环状压电陶瓷堆 105、B半环状压电陶瓷堆106之间设置前压环104、后压环102能够将振动传递 到变幅杆107处,降低雕刻时的切削力,提高加工沟槽的精度。在本发明中,纵向 压电陶瓷堆103、A半环状压电陶瓷堆105、B半环状压电陶瓷堆106在加载激振 源时,能够产生2000~3000Hz高频振动。压电陶瓷产生的高频振动通过变幅杆107 放大后激励刀具5将产生5~10μm振幅的振动。
本发明的一种浮动式椭圆超声振动微雕刻装置,刀具5安装在纵弯换能器1上, 在超声电源的驱动下能够使刀具5产生超声椭圆振动。驱动单元2通过同步带与浮 动换能组件4相连,由驱动单元2内的电机21带动浮动换能组件4旋转。本发明的 微雕刻装置结构设计紧凑,工艺性好,适合于安装在数控工作台上,用于在复杂曲面 上加工高精度微槽结构。
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