一種二維超聲振動(dòng)平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及特種加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種二維超聲振動(dòng)銑削工作臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，一些脆硬材料如陶瓷、硅、金剛石和光學(xué)玻璃，在航天、航空、汽車、冶金、機(jī)械加工等領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用，對(duì)這類材料的銑削還存在刀具磨損嚴(yán)重、發(fā)熱量大、加工效率低等問題，所以探索一種既能利用銑削優(yōu)點(diǎn)又能加工硬脆材料的方法勢在必行，解決上述問題的一種可行性方法就是在微銑床上加上超聲振動(dòng)。
[0003]超聲加工又分為傳統(tǒng)意義上的超聲加工與超聲輔助加工。傳統(tǒng)的超聲加工是通過懸浮磨料的錘擊、磨蝕和撕扯以及磨料懸浮液的空化作用來對(duì)工件表面進(jìn)行加工。它在加工硬脆材料方面具有一定的優(yōu)勢，但其工具磨損較大，且材料去除率并不高。而超聲輔助加工是在超聲加工的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種加工方式，它既利用了超聲加工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)又能減小工具的磨損提聞材料去除率。
[0004]目前針對(duì)超聲振動(dòng)輔助銑削的研究，多為一維結(jié)構(gòu)，將超聲振動(dòng)加在主軸上帶動(dòng)刀具振動(dòng)。這種方法對(duì)主軸改動(dòng)較大，并且移植性差。為了克服和改進(jìn)上述缺點(diǎn)，提出在兩個(gè)方向加上超聲振動(dòng)的二維超聲振動(dòng)平臺(tái)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種在兩個(gè)方向上加上超聲振動(dòng)的二維超聲振動(dòng)平臺(tái)。
[0006]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:一種二維超聲振動(dòng)平臺(tái)，包括從下至上依次設(shè)置的承載板、下振動(dòng)板和上振動(dòng)板；所述下振動(dòng)板通過X向直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌與所述承載板連接；在X方向上，所述下振動(dòng)板的一側(cè)中部連接有X向振動(dòng)子，所述下振動(dòng)板的另一側(cè)中部設(shè)有X向弓形彈簧片，所述X向弓形彈簧片的兩端固定在X向微調(diào)裝置的輸出端，所述X向弓形彈簧片的中心線與所述X向微調(diào)裝置的中心線重合，所述X向弓形彈簧片的最高點(diǎn)與所述下振動(dòng)板的側(cè)面接觸；所述X向振動(dòng)子由同軸固接的X向超聲換能器和X向超聲變幅桿組成，所述X向超聲變幅桿與所述下振動(dòng)板連接，所述X向超聲變幅桿固定在所述承載板上；所述上振動(dòng)板通過Y向直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌與所述下振動(dòng)板連接；在Y方向上，所述上振動(dòng)板的一側(cè)中部連接有Y向振動(dòng)子，所述上振動(dòng)板的另一側(cè)中部設(shè)有Y向弓形彈簧片，所述Y向弓形彈簧片的兩端固定在Y向微調(diào)裝置的輸出端，所述Y向弓形彈簧片的中心線與所述Y向微調(diào)裝置的中心線重合，所述Y向弓形彈簧片的最高點(diǎn)與所述上振動(dòng)板的側(cè)面接觸；所述Y向振動(dòng)子由同軸固接的Y向超聲換能器和Y向超聲變幅桿組成，所述Y向超聲變幅桿與所述上振動(dòng)板連接，所述Y向超聲變幅桿固定在所述下振動(dòng)板上。
[0007]所述X向超聲換能器和所述Y向超聲換能器均為夾心式壓電陶瓷換能器。
[0008]所述X向超聲變幅桿和所述Y向超聲變幅桿結(jié)構(gòu)相同，均采用帶過渡圓弧的階梯形，并在節(jié)點(diǎn)處設(shè)有連接法蘭盤。
[0009]所述夾心式壓電陶瓷換能器設(shè)有超聲電源，所述夾心式壓電陶瓷換能器包括從后至前依次設(shè)置的后蓋板、多個(gè)并聯(lián)的壓電陶瓷片和前蓋板，每片壓電陶瓷設(shè)有正負(fù)兩個(gè)銅電極，所述銅電極通過導(dǎo)線與所述超聲電源連接，所述前蓋板采用輕金屬制成，所述后蓋板采用重金屬制成并采用階梯形結(jié)構(gòu)。
[0010]所述X向直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌和所述Y向直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌均采用滾動(dòng)摩擦導(dǎo)軌。
[0011]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:通過采用在X、Y兩個(gè)方向上加裝超聲振動(dòng)子的結(jié)構(gòu)，避免了對(duì)主軸的改動(dòng)，使設(shè)備改動(dòng)較小，并且結(jié)構(gòu)簡單、可移植性強(qiáng)、可根據(jù)需求耦合出不同運(yùn)動(dòng)軌跡，適合在振動(dòng)銑削或其他振動(dòng)篩選等領(lǐng)域推廣，適用范圍廣。
【附圖說明】
[0012]圖中I為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本發(fā)明的主視圖；
[0014]圖3為本發(fā)明的左視圖；
[0015]圖4為本發(fā)明的俯視圖；
[0016]圖5是本發(fā)明的超聲換能器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖6是本發(fā)明的超聲變幅桿結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中:1、承載板；2、下振動(dòng)板；3、上振動(dòng)板；4、Y向超聲換能器；5、X向超聲換能器；6、Y向微調(diào)裝置；7、Χ向微調(diào)裝置；8、Χ向超聲變幅桿；9、12、Υ向軌道；10、11、滑塊；13、Y向超聲變幅桿；14、17、滑塊；15、16、X向軌道；18、Y向弓形彈簧片；19、X向弓形彈簧片；20、預(yù)應(yīng)力螺栓；21、后蓋板；22、銅電極；23、；24、壓電陶瓷片；25、前蓋板；26、連接法蘭盤；27、過渡圓弧。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下:
[0020]請參閱圖1?圖6，一種二維超聲振動(dòng)平臺(tái)，包括從下至上依次設(shè)置的承載板1、下振動(dòng)板2和上振動(dòng)板3。
[0021]所述下振動(dòng)板2通過X向直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌與所述承載板I連接；在本實(shí)施例中，X向直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌有兩根，一根由X向軌道15和滑塊14組成，另一根由X向軌道16和滑塊17組成。
[0022]在X方向上，所述下振動(dòng)板2的一側(cè)中部連接有X向振動(dòng)子，所述下振動(dòng)板2的另一側(cè)中部設(shè)有X向弓形彈簧片19，所述X向弓形彈簧片19的兩端采用螺栓固定在X向微調(diào)裝置7的輸出端，所述X向弓形彈簧片19的中心線與所述X向微調(diào)裝置7的中心線重合，所述X向弓形彈簧片19的最高點(diǎn)與所述下振動(dòng)板2的側(cè)面接觸；所述X向振動(dòng)子由同軸固接的X向超聲換能器5和X向超聲變幅桿8組成，所述X向超聲變幅桿8與所述下振動(dòng)板2連接，所述X向超聲變幅桿8固定在所述承載板I上。
[0023]所述上振動(dòng)板通過Y向直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌與所述下振動(dòng)板2連接。在本實(shí)施例中，Y向直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌有兩根，一根由Y向軌道9和滑塊10組成，另一根由Y向軌道12和滑塊11組成。
[0024]在Y方向上，所述上振動(dòng)板3的一側(cè)中部連接有Y向振動(dòng)子，所述上振動(dòng)板3的