[发明专利]一种用于蜂窝芯材料切削的超声振动系统

权利要求书

1.一种用于蜂窝芯材料切削的超声振动系统，其特征在于，包括依次连接的第一级超声振动系统，第二级超声振动系统和超声切削刀具；

所述第一级超声振动系统包括第一级换能器和第一级变幅杆，所述第一级换能器包括第一级压电陶瓷片和第一级后盖板，所述第一级变幅杆的后端具有第一级压电陶瓷片连接柱，所述第一级压电陶瓷片套接在所述第一级压电陶瓷片连接柱并通过所述第一级后盖板压紧在所述第一级变幅杆的后端；

所述第二级超声振动系统包括第二级换能器和第二级变幅杆，所述第二级换能器包括第二级压电陶瓷片和第二级后盖板，所述第二级变幅杆的后端具有第二级压电陶瓷片连接柱，所述第二级压电陶瓷片套接在所述第二级压电陶瓷片连接柱并通过所述第二级后盖板压紧在所述第二级变幅杆的后端；

所述第一级变幅杆的前端与所述第二级变幅杆连接；

所述第二级变幅杆的前端具有与所述超声切削刀具的连接端连接的刀具连接柱，所述刀具连接柱与所述超声切削刀具的连接端通过位于所述刀具连接柱上的螺纹盲孔连接。

2.根据权利要求1所述的用于蜂窝芯材料切削的超声振动系统，其特征在于，所述第一级超声振动系统与所述第二级超声振动系统的谐振频率相差整数倍。

3.根据权利要求1所述的用于蜂窝芯材料切削的超声振动系统，其特征在于，所述第一级变幅杆为1/4波长变幅杆，所述第二级变幅杆为整波长变幅杆，所述第一级变幅杆与所述第二级变幅杆的连接端为振动节点位置。

4.根据权利要求1所述的用于蜂窝芯材料切削的超声振动系统，其特征在于，所述第一级超声振动系统和所述第二级超声振动系统与同一个超声电源的两个输出端相连，两个所述输出端分别输出频率相差整数倍、相位不同的两路超声电信号。

5.根据权利要求1所述的用于蜂窝芯材料切削的超声振动系统，其特征在于，所述第一级变幅杆与所述第二级变幅杆通过经磨削处理的法兰盘端面或者配合锥面定位，采用螺纹或过盈配合或焊接连接，连接后所述第一级超声振动系统与所述第二级超声振动系统同轴。

6.根据权利要求1-5任一权利要求所述的用于蜂窝芯材料切削的超声振动系统，其特征在于，所述第一级变幅杆的前端具有第一级节面法兰盘和穿过所述第一级节面法兰盘的圆柱形凹槽；

所述第二级变幅杆的后端呈圆柱形，所述第二级变幅杆的中段呈圆台形，所述第二级变幅杆的中段大端通过第二级节面法兰盘与所述第二级变幅杆的后端连接，所述第二级变幅杆的中段小端与所述刀具连接柱连接；

所述第二级换能器和所述第二级变幅杆的后端位于所述圆柱形凹槽内，所述第二级换能器和所述第二级变幅杆的后端与所述圆柱形凹槽之间具有间隙，所述第一级变幅杆与所述圆柱形凹槽所对应的杆壁上设有两个对称设置且与所述圆柱形凹槽连通的出线口；

所述第一级节面法兰盘与所述第二级节面法兰盘贴合且通过连接螺栓连接。

7.根据权利要求6所述的用于蜂窝芯材料切削的超声振动系统，其特征在于，所述第一级节面法兰盘与所述第二级节面法兰盘的直径相等；

所述第二级变幅杆的后端直径小于所述第二级节面法兰盘的直径；

所述第二级变幅杆的中段大端直径大小位于所述第二级变幅杆的后端直径和所述第二级节面法兰盘直径之间；

所述第二级变幅杆的中段小端直径等于所述刀具连接柱的直径且小于所述第二级变幅杆的后端直径。

8.根据权利要求1-5任一权利要求所述的用于蜂窝芯材料切削的超声振动系统，其特征在于，所述第一级变幅杆的前端具有第一级连接柱；

所述第一级变幅杆的后端呈圆柱形；

所述第二级压电陶瓷片连接柱具有穿过所述第二级变幅杆的后端的圆柱形凹槽，与所述第二级换能器相对应的所述圆柱形凹槽的内壁具有内螺纹；

所述第一级连接柱的前端与所述圆柱形凹槽的槽底贴合，所述第一级连接柱的外壁设有与所述内螺纹相匹配的外螺纹，所述第一级变幅杆的前端与所述第二级压电陶瓷片连接柱和所述第二级后盖板之间具有间隙。

9.根据权利要求 8所述的用于蜂窝芯材料切削的超声振动系统，其特征在于，所述第二级变幅杆的前端呈圆台形，所述第二级变幅杆的后端和所述第二级变幅杆的前端之间通过圆盘连接，所述圆盘的位于所述第二级变幅杆的后端的端面与所述圆柱形凹槽的槽底位于同一平面内，所述第二级变幅杆的前端的大端与所述圆盘连接，所述第二级变幅杆的前端的小端与所述刀具连接柱连接；

所述第二级变幅杆的前端直径等于所述第二级变幅杆的前端的大端直径且小于所述圆盘的直径，所述第二级变幅杆的前端的小端直径大于所述刀具连接柱的直径。