[發(fā)明專利]基于縱扭復(fù)合模態(tài)的超聲電火花復(fù)合加工振子

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210590157.5
• 申請(qǐng)日: 2012-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN103042281A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪紅兵;李志榮;孫春華;高堅(jiān)強(qiáng);張義平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州市職業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B23H7/38
• 分類號(hào): B23H7/38;B23H11/00
• 代理公司: 蘇州銘浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32246
• 代理人: 張一鳴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超聲電火花復(fù)合加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于縱扭復(fù)合模態(tài)的超聲電火花復(fù)合加工振子。

背景技術(shù)

在電火花微細(xì)孔加工中，由于微細(xì)孔尺寸細(xì)微以及端面放電間隙狹小，電蝕產(chǎn)物易聚積在孔的底部，排屑困難，很快便會(huì)充滿整個(gè)間隙，穩(wěn)定的放電間隙范圍小且容易受其它工藝參數(shù)的影響，易造成頻繁的短路和非正常的放電；為達(dá)到微米級(jí)的加工尺寸精度和表面精度，必須減少每個(gè)脈沖的放電能量，其加工的蝕除量很小，影響了加工速度；電火花微細(xì)孔加工由于無(wú)法對(duì)加工區(qū)進(jìn)行沖液加速工作液循環(huán)，?從而影響加工放電蝕除物的排放，隨著加工深度的增加這種情況越來(lái)越嚴(yán)重，導(dǎo)致電火花加工微細(xì)孔時(shí)脈沖利用率很低，能加工的深徑比小。

為改善電火花加工性能，在微細(xì)孔加工中采用超聲電火花復(fù)合加工是非常有效的手段。在電機(jī)或工件上附加超聲振動(dòng)，就可以使電極端面頻繁進(jìn)入合適的放電間隙，提高電火花擊穿的概率；同時(shí)由于超聲的空化作用和泵吸作用，可以增大被加工材料的去除率。加速工作循環(huán)，改善間隙放電條件，從而提高被加工孔的深徑比、加工穩(wěn)定性、生產(chǎn)率、電源脈沖的利用率和加工精度。

超聲電火花復(fù)合加工的常用方法是在工具電極附加一定頻率的超聲振動(dòng)，利用工具電極的抽吸作用改善電火花加工條件，但由于電極很微細(xì)時(shí)其剛性較小，作上下超聲振動(dòng)時(shí)也會(huì)橫向振動(dòng)，難以保證微細(xì)孔的徑向加工精度。另外，在工具電極上附加產(chǎn)生超聲振動(dòng)的換能器時(shí)，需要對(duì)電極結(jié)構(gòu)及其控制系統(tǒng)進(jìn)行較大的改變，從而使結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種基于縱扭復(fù)合模態(tài)的超聲電火花復(fù)合加工振子，能夠提高加工效率；同時(shí)電極高速旋轉(zhuǎn)的自定心功能，可以提高孔的尺寸精度。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種基于縱扭復(fù)合模態(tài)的超聲電火花復(fù)合加工振子，該基于縱扭復(fù)合模態(tài)的超聲電火花復(fù)合加工振子包括安裝于機(jī)床的外罩連接于超聲換能器的連接盤；所述超聲換能器包括配重塊A、扭轉(zhuǎn)陶瓷片、配重塊B、縱振陶瓷片、連接盤和錐形配重塊，所述配重塊A、扭轉(zhuǎn)陶瓷片、配重塊B、縱振陶瓷片、連接盤和錐形配重塊依次疊加通過螺栓連接在一起，所述錐形配重塊的前端連接工件。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明一種基于縱扭復(fù)合模態(tài)的超聲電火花復(fù)合加工振子，能夠在電火花加工中工具電極旋轉(zhuǎn)可以破壞介質(zhì)的吸附層，增加工作液的流動(dòng)性，能夠加速加工時(shí)的蝕除產(chǎn)物的排出和加工區(qū)的散熱，同時(shí)可以減少間隙中短路、拉弧和二次放電的產(chǎn)生，確保極間較好的火花狀態(tài)，提高加工效率；同時(shí)電極高速旋轉(zhuǎn)的自定心功能，可以提高孔的尺寸精度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明基于縱扭復(fù)合模態(tài)的超聲電火花復(fù)合加工振子的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例包括：

一種基于縱扭復(fù)合模態(tài)的超聲電火花復(fù)合加工振子，該基于縱扭復(fù)合模態(tài)的超聲電火花復(fù)合加工振子包括安裝于機(jī)床的外罩2連接于超聲換能器1的連接盤15；所述超聲換能器包括配重塊A11、扭轉(zhuǎn)陶瓷片12、配重塊B13、縱振陶瓷片14、連接盤15和錐形配重塊16，所述配重塊A11、扭轉(zhuǎn)陶瓷片12、配重塊B13、縱振陶瓷片14、連接盤15和錐形配重塊16依次疊加通過螺栓17連接在一起，所述錐形配重塊16的前端連接工件3。

基于縱扭復(fù)合模態(tài)的超聲電火花復(fù)合加工振子的工作原理為：主要利用壓電陶瓷的???????????????????????????????????????????????和效應(yīng)分別激發(fā)出定子的縱振和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)模態(tài)，要求縱振和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)模態(tài)的頻率一致，同時(shí)盡可能使兩組陶瓷片安置在各自所激發(fā)出的振型的節(jié)平面處；超聲換能器在高頻電壓激勵(lì)下產(chǎn)生縱振和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。超聲換能器上的連接盤位于縱振節(jié)平面處，與外罩剛性連接在一起，外罩安裝在機(jī)床工作臺(tái)上。工件與超聲換能器剛性連接在一起，工件表面具有和超聲換能器同樣的機(jī)械振動(dòng)特性，在高頻電壓激勵(lì)下,?工件產(chǎn)生激振。

本發(fā)明基于縱扭復(fù)合模態(tài)的超聲電火花復(fù)合加工振子，能夠在電火花加工中工具電極旋轉(zhuǎn)可以破壞介質(zhì)的吸附層，增加工作液的流動(dòng)性，能夠加速加工時(shí)的蝕除產(chǎn)物的排出和加工區(qū)的散熱，同時(shí)可以減少間隙中短路、拉弧和二次放電的產(chǎn)生，確保極間較好的火花狀態(tài)，提高加工效率；同時(shí)電極高速旋轉(zhuǎn)的自定心功能，可以提高孔的尺寸精度。

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。