专利名称：基于纵振模态的超声电火花复合加工振子的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及超声电火花复合加工技术领域，特别是涉及一种基于纵振模态的超声电火花复合加工振子。
背景技术：
在使用电火花机床加工微小孔过程中，由于孔径细微以及放电间隙狭小，导致电蚀物聚集在孔底，排屑困难，稳定的放电间隙范围小且容易受其它工艺参数的影响，易造成频繁的短路和非正常的放电。还有微孔加工工具电极细微，当深径比较大时，异常放电易烧毁工具电极，造成加工不能稳定进行，可加工范围变窄，使传统的电加工在微细孔加工中不能成为有效的加工方法。因此，为改善电火花加工性能，在微细孔加工中采用超声电火花复合加工是非常有效的手段。在电极或工件上附加超声振动，就可以使电极端面频繁进入合适的放电间隙，提高电火花击穿的概率；同时由于超声的空化作用和泵吸作用，可以增大被加工材料的去除率。加速工作循环，改善间隙放电条件，从而提高被加工孔的深径比、加工稳定性、生产率、电源脉冲的利用率和加工精度；超声电火花复合加工的常用方法是在工具电极附加一定频率的超声振动，利用工具电极的抽吸作用改善电火花加工条件，但由于电极很微细时其刚性较小，作上下超声振动时也会横向振动，难以保证微细孔的径向加工精度。另外，在工具电极上附加产生超声振动的换能器时，需要对电极结构及其控制系统进行较大的改变，从而使结构变得更加复杂。
发明内容本实用新型主要解决的技术问题是提供一种基于纵振模态的超声电火花复合加工振子，其简化了设计结构，可以方便 地对工件进行夹紧和拆卸，在不对现有机床的电极结构及其控制系统进行较大改变的条件下，在现有的电火花机床上方便地附加超声振动，提高微细孔的径向加工精度。为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是:提供一种基于纵振模态的超声电火花复合加工振子，该基于纵振模态的超声电火花复合加工振子包括刚性连接在一起的超声换能器装置和工件夹紧机构，所述超声换能器装置包括配重块A、配重块B、电极片、压电陶瓷、连接盘和锥体依次叠加后通过螺栓连接在一起，锥体前端刚性连接着工件夹紧机构；优选的是，所述工件夹紧机构包括连接于锥体前端的两个夹块机构对称排布，所述夹块机构包括导轨、导杆、弹簧和夹紧块，所述导轨固定于锥体前端，导轨上设有同向排布的导杆，导杆上套有弹簧和夹紧块，夹紧块位于导杆靠锥体中心的那端；优选的是，所述连接盘上靠配重块A那侧固定有防止电极片短路的外罩。本实用新型的有益效果是:本实用新型一种基于纵振模态的超声电火花复合加工振子，其简化了设计结构，可以方便地对工件进行夹紧和拆卸，在不对现有机床的电极结构及其控制系统进行较大改变的条件下，在现有的电火花机床上方便地附加超声振动，提高微细孔的径向加工精度。
图1是本实用新型基于纵振模态的超声电火花复合加工振子的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型较佳实施例进行详细阐述，以使实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。请参阅图1，本实用新型实施例包括:—种基于纵振模态的超声电火花复合加工振子，该基于纵振模态的超声电火花复合加工振子包括刚性连接在一起的超声换能器装置I和工件夹紧机构2，所述超声换能器装置I包括配重块Al 1、配重块B12、电极片13、压电陶瓷13、连接盘14和锥体15依次叠加后通过螺栓16连接在一起，锥体15前端刚性连接着工件夹紧机构2 ;所述工件夹紧机构2包括连接于锥体15前端的两个夹块机构21对称排布，所述夹块机构21包括导轨22、导杆23、弹簧24和夹紧块25，所述导轨22固定于锥体15前端，导轨22上设有同向排布的导杆23，导杆23上套有弹簧24和夹紧块25，夹紧块25位于导杆23靠锥体15中心的那端；所述连接盘14上靠配重块All那侧固定有防止电极片短路的外罩17。基于纵振模态的超声电火花复合加工振子的工作原理为:其中配重块是用来降低超声振动频率，锥体用来放大超声振幅,压电陶瓷在高频电压激励下产生超声振动波，由于超声换能器和工件通过夹紧机构刚性连接在一起，工件表面具有和超声换能器同样的机械振动特性，在高频电压激励下，工件产生激振。超声换能器的连接盘和外罩通过螺栓连接在一起 外罩的作用是避免电极片和工作液接触导致短路，并且通过螺栓和机床连接在一起；工作时工件放在两个夹紧块之间，夹紧块在压缩弹簧的作用下夹紧工件，由于电火花加工时产生的作用力比较小，因此该夹紧机构可以实现工件的夹紧，满足加工要求。本实用新型基于纵振模态的超声电火花复合加工振子，其简化了设计结构，可以方便地对工件进行夹紧和拆卸，在不对现有机床的电极结构及其控制系统进行较大改变的条件下，在现有的电火花机床上方便地附加超声振动，提高微细孔的径向加工精度。以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
权利要求1.一种基于纵振模态的超声电火花复合加工振子，其特征在于:该基于纵振模态的超声电火花复合加工振子包括刚性连接在一起的超声换能器装置和工件夹紧机构，所述超声换能器装置包括配重块A、配重块B、电极片、压电陶瓷、连接盘和锥体依次叠加后通过螺栓连接在一起，锥体前端刚性连接着工件夹紧机构。
2.根据权利要求1所述的基于纵振模态的超声电火花复合加工振子，其特征在于:所述工件夹紧机构包括连接于锥体前端的两个夹块机构对称排布，所述夹块机构包括导轨、导杆、弹簧和夹紧块，所述导轨固定于锥体前端，导轨上设有同向排布的导杆，导杆上套有弹簧和夹紧块，夹紧块位于导杆靠锥体中心的那端。
3.根据权利要求1所述的基于纵振模态的超声电火花复合加工振子，其特征在于:所述连接盘上靠配重块A那侧 固定有防止电极片短路的外罩。
专利摘要本实用新型公开了一种基于纵振模态的超声电火花复合加工振子，该基于纵振模态的超声电火花复合加工振子包括刚性连接在一起的超声换能器装置和工件夹紧机构，所述超声换能器装置包括配重块A、配重块B、电极片、压电陶瓷、连接盘和锥体依次叠加后通过螺栓连接在一起，锥体前端刚性连接着工件夹紧机构。通过上述方式，本实用新型简化了设计结构，可以方便地对工件进行夹紧和拆卸，在不对现有机床的电极结构及其控制系统进行较大改变的条件下，在现有的电火花机床上方便地附加超声振动，提高微细孔的径向加工精度。
文档编号B23H7/38GK203109391SQ20122074763
公开日2013年8月7日 申请日期2012年12月29日 优先权日2012年12月29日
发明者汪红兵, 李志荣, 孙春华, 高坚强, 张义平 申请人:苏州市职业大学