輸出功率和頻率在設(shè)定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)；超聲發(fā)生器超聲頻率為28kHz和45kHz，45kHz為主頻率，28kHz為諧振頻率；超聲功率50W，功率可調(diào)，輸出功率調(diào)整范圍為40%?100%的功率輸出；
[0035](2)壓電陶瓷換能器
[0036]壓電陶瓷換能器是筒狀結(jié)構(gòu)，利用壓電效應(yīng)將超聲發(fā)生裝置提供的超聲頻電振蕩轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動(dòng)；
[0037](3)變幅桿
[0038]在換能器中軸向設(shè)置3個(gè)變幅桿，3個(gè)變幅桿沿壓電陶瓷換能器圓周方向均勻分布并且距離壓電陶瓷換能器的軸線位置相同，每個(gè)變幅桿的結(jié)構(gòu)是上底直徑小于下底直徑的上細(xì)下粗的圓臺(tái)結(jié)構(gòu)，通過(guò)變幅桿將超聲振幅擴(kuò)大；
[0039]⑷工裝
[0040]工件通過(guò)工裝連接在工件附加超聲振動(dòng)裝置，超聲發(fā)生裝置的機(jī)械振動(dòng)經(jīng)變幅桿放大后傳給工件；工裝為與壓電陶瓷換能器的直徑相同的筒狀結(jié)構(gòu)，通過(guò)焊接直接與變幅桿聯(lián)接，工裝圓心與壓電陶瓷換能器的圓心重合。
[0041]在本實(shí)施例中，壓電陶瓷換能器的直徑為40mm ;每個(gè)變幅桿是上底直徑為2mm，下底直徑為4mm，長(zhǎng)度為30mm的上細(xì)下粗的圓臺(tái)結(jié)構(gòu)；工裝是直徑為40mm的圓柱體。超聲發(fā)生裝置為雙頻超聲波發(fā)生器，超聲發(fā)生裝置的功率為50W。工裝通過(guò)焊接固定在超聲振幅桿的頂端。
[0042]進(jìn)一步的，如上所述的一種用于超聲電火花加工的工件附加超聲振動(dòng)裝置，應(yīng)用該工件附加超聲振動(dòng)裝置時(shí)，微細(xì)電火花加工參數(shù)是:脈寬為100?200 μ S、脈間為100?200 μ S、脈寬:脈間=1:1 ;平均電流、電壓不變，加工過(guò)程中電源能量不變；單個(gè)脈沖能量和放電間隙隨著脈寬的增大而增大；峰值電流為0.9?1.65Α，開(kāi)路電壓為150?200V，伺服參考電壓為55?70V。
[0043]使用本發(fā)明這種用于超聲電火花加工的工件附加超聲振動(dòng)裝置加工的工件可以是深徑比為1:16的限流片，材料為lCrl8Ni9，加工參數(shù)為:超聲發(fā)生裝置超聲頻率為45kHz，超聲輸出功率為50% x50ff = 25W，脈寬為lOOys，脈間為lOOys，峰值電流1.05A(14x0.075A = 1.05A)，開(kāi)路電壓為150V，伺服參考電壓為70V。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于超聲電火花加工的工件附加超聲振動(dòng)裝置，適用于工件的超聲輔助振動(dòng)微細(xì)深小孔電火花加工，其特征在于:在電火花加工過(guò)程中將工件固定在超聲工作臺(tái)上，把超聲發(fā)生裝置的高頻電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，帶動(dòng)工件做超聲振動(dòng)，輔助微細(xì)電火花加工；具體包括如下部件: (1)超聲發(fā)生裝置 通過(guò)超聲發(fā)生裝置將工頻交流電轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂泄β瘦敵龅某曨l電振蕩，輸出功率和頻率在設(shè)定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)；超聲發(fā)生器超聲頻率為28kHz和45kHz，45kHz為主頻率，28kHz為諧振頻率；超聲功率50W，功率可調(diào)，輸出功率調(diào)整范圍為40%?100%的功率輸出； (2)壓電陶瓷換能器 壓電陶瓷換能器是筒狀結(jié)構(gòu)，利用壓電效應(yīng)將超聲發(fā)生裝置提供的超聲頻電振蕩轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動(dòng)； (3)變幅桿 在換能器中軸向設(shè)置3個(gè)變幅桿，3個(gè)變幅桿沿壓電陶瓷換能器圓周方向均勻分布并且距離壓電陶瓷換能器的軸線位置相同，每個(gè)變幅桿的結(jié)構(gòu)是上底直徑小于下底直徑的上細(xì)下粗的圓臺(tái)結(jié)構(gòu)，通過(guò)變幅桿將超聲振幅擴(kuò)大； (4)工裝 工件通過(guò)工裝連接在工件附加超聲振動(dòng)裝置，超聲發(fā)生裝置的機(jī)械振動(dòng)經(jīng)變幅桿放大后傳給工件；工裝為與壓電陶瓷換能器的直徑相同的筒狀結(jié)構(gòu)，通過(guò)焊接直接與變幅桿聯(lián)接，工裝圓心與壓電陶瓷換能器的圓心重合。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于超聲電火花加工的工件附加超聲振動(dòng)裝置，其特征在于:壓電陶瓷換能器的直徑為40mm ;每個(gè)變幅桿是上底直徑為2mm，下底直徑為4mm，長(zhǎng)度為30mm的上細(xì)下粗的圓臺(tái)結(jié)構(gòu)；工裝是直徑為40mm的圓柱體。
3.如權(quán)利要求2所述的一種用于超聲電火花加工的工件附加超聲振動(dòng)裝置，其特征在于:超聲發(fā)生裝置為雙頻超聲波發(fā)生器。
4.如權(quán)利要求3所述的一種用于超聲電火花加工的工件附加超聲振動(dòng)裝置，其特征在于:超聲發(fā)生裝置的功率為50W。
5.如權(quán)利要求1所述的一種用于超聲電火花加工的工件附加超聲振動(dòng)裝置，其特征在于:工裝通過(guò)焊接固定在超聲振幅桿的頂端。
6.如權(quán)利要求1所述的一種用于超聲電火花加工的工件附加超聲振動(dòng)裝置，其特征在于:應(yīng)用該工件附加超聲振動(dòng)裝置時(shí)，微細(xì)電火花加工參數(shù)是:脈寬為100?200 μ S、脈間為100?200 μ S、脈寬:脈間=1:1 ;平均電流、電壓不變，加工過(guò)程中電源能量不變；單個(gè)脈沖能量和放電間隙隨著脈寬的增大而增大；峰值電流為0.9?1.65Α，開(kāi)路電壓為150?200V，伺服參考電壓為55?70V。
7.如權(quán)利要求1所述的一種用于超聲電火花加工的工件附加超聲振動(dòng)裝置，其特征在于:加工的工件是深徑比為1:16的限流片，材料為1&18附9，加工參數(shù)為:超聲發(fā)生裝置超聲頻率為45kHz，超聲輸出功率為50% x50ff = 25W，脈寬為100 μ s，脈間為100 μ s，峰值電流1.05Α(14χ0.075Α = 1.05A)，開(kāi)路電壓為150V，伺服參考電壓為70V。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于航天或航空特種加工工藝領(lǐng)域，具體涉及一種用于超聲電火花加工的工件附加超聲振動(dòng)裝置。本發(fā)明一種用于超聲電火花加工的工件附加超聲振動(dòng)裝置，適用于工件的超聲輔助振動(dòng)微細(xì)深小孔電火花加工，在電火花加工過(guò)程中將工件固定在超聲工作臺(tái)上，把超聲發(fā)生裝置的高頻電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，帶動(dòng)工件做超聲振動(dòng)，輔助微細(xì)電火花加工；具體包括(1)超聲發(fā)生裝置；(2)壓電陶瓷換能器；(3)變幅桿；(4)工裝。在超聲輔助振動(dòng)適配參數(shù)組合狀態(tài)下，加工效率提高1倍以上，電極損耗減少30％。
【IPC分類(lèi)】B06B1-06, B23H7-38
【公開(kāi)號(hào)】CN104842029
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510182198
【發(fā)明人】鐘曉紅, 張昆, 陳濟(jì)輪, 朱波, 劉憲力, 陳靖, 榮天愛(ài), 馬寧, 沈巖, 張萬(wàn)剛
【申請(qǐng)人】首都航天機(jī)械公司, 中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院
【公開(kāi)日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年4月17日