The invention discloses an ultrasonic assisted cutting vibration system, which comprises an ultrasonic transducer, an insulating sleeve and an integral superhard tool rod, which is located at the front end of the ultrasonic horn, and the front end of the ultrasonic horn and the integral superhard tool rod are connected by thermal interference fit. The invention discloses a hot-loaded interference connection between a modified integral super-hard tool rod and a modified ultrasonic horn, which solves the stress concentration at the joint and eliminates the problem that the integral super-hard tool is prone to fracture or fragmentation under high frequency or large amplitude ultrasonic vibration. At the same time, because only one contact surface is used to connect the tool, the assembly accuracy of the tool is high, which realizes the high-precision and reliable connection of the whole superhard tool tool tool rod in high-frequency or large-amplitude ultrasonic cutting.
【技术实现步骤摘要】
一种超声辅助切削振动系统
本专利技术属于超声加工
,尤其涉及一种超声辅助切削振动系统。
技术介绍
近些年来,新型高性能材料,如高温合金、钛合金、高强度钢、复合材料等先进材料由于其优良的性能,在航空航天等领域得到越来越广泛的应用。这些材料在加工中表现出加工硬度大、切削力大、切削温度高、刀具磨损严重、加工效率低、加工质量不理想等加工问题,属于典型的难加工材料。加工这类材料使用的刀具主要为硬质合金刀具、金刚石刀具、立方氮化硼刀具等超硬刀具,主要有超硬刀片和整体超硬刀具两类。超硬刀片主要由硬质合金、金刚石、立方氮化硼等材料制成,主要用在机夹刀具上。整体超硬刀具主要有整体硬质合金及其涂层刀具等,主要是小尺寸的刀具。目前仅采用超硬刀具进行难加工材料的加工已经不能满足高端制造业对零件高质量、高精度和和高效率的加工要求。超声辅助切削加工技术是利用传统切削加工与高频超声振动复合形成的一种新的加工技术。这种加工技术主要通过机械切削作用、高频微撞击作用以及超声空化作用实现材料的去除。由于超声振动的引入,改变了材料的去除机理,降低了工件与刀具之间的摩擦力,断续接触减小了刀具与工件的作用时间,减小了切削力,降低了刀具磨损,提高了加工表面质量,满足高精度、高质量和高效率的零件加工要求。大量理论与试验研究发现,超声辅助切削加工高温合金、钛合金、复合材料等难加工材料能够获得更好的加工质量与精度,大大降低了刀具磨损,提高了加工效率。采用整体超硬刀具进行难加工材料超声辅助切削时,刀具与超声变幅杆连接的好坏决定了超声辅助切削振动系统的工作性能,而超声辅助切削振动系统是实现超声辅助加工的关 ...
【技术保护点】
1.一种超声辅助切削振动系统,其特征在于,包括超声波换能器,其包括预紧螺栓、后盖板和超声变幅杆,所述预紧螺栓穿过所述后盖板与所述超声变幅杆后端连接,并将位于所述后盖板与所述超声变幅杆之间的绝缘陶瓷片一、后压电陶瓷片、前压电陶瓷片和绝缘陶瓷片二压紧;绝缘套,位于所述后盖板与所述超声变幅杆之间的所述预紧螺栓的螺栓段上,其上顺次套接有所述绝缘陶瓷片一、所述后压电陶瓷片、所述前压电陶瓷片和所述绝缘陶瓷片二,所述后压电陶瓷片的后端面和所述前压电陶瓷片的前端面分别固定连接有电极片一,所述后压电陶瓷片和所述前压电陶瓷片之间通过位于两者之间的电极片二固定连接;以及整体超硬刀具刀杆,其位于所述超声变幅杆前端;所述超声变幅杆前端与所述整体超硬刀具刀杆通过热装过盈配合连接。
【技术特征摘要】
1.一种超声辅助切削振动系统,其特征在于,包括超声波换能器,其包括预紧螺栓、后盖板和超声变幅杆,所述预紧螺栓穿过所述后盖板与所述超声变幅杆后端连接,并将位于所述后盖板与所述超声变幅杆之间的绝缘陶瓷片一、后压电陶瓷片、前压电陶瓷片和绝缘陶瓷片二压紧;绝缘套,位于所述后盖板与所述超声变幅杆之间的所述预紧螺栓的螺栓段上,其上顺次套接有所述绝缘陶瓷片一、所述后压电陶瓷片、所述前压电陶瓷片和所述绝缘陶瓷片二,所述后压电陶瓷片的后端面和所述前压电陶瓷片的前端面分别固定连接有电极片一,所述后压电陶瓷片和所述前压电陶瓷片之间通过位于两者之间的电...
【专利技术属性】
技术研发人员:马付建,张旭,刘宇,杨大鹏,张生芳,沙智华,
申请(专利权)人:大连交通大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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