本技术涉及超声辅助加工技术,介绍了一种集成传感与致动的复合超声钻孔刀柄。该刀柄解决了传统超声钻孔刀柄在振幅测量和电参数反馈方面的不足,通过内置传感器简化了振幅测量过程,并提高了振幅传递的准确性。
背景技术
超声辅助加工技术是一种面向难加工材料的特种加工技术,因其带来的切削力减小、切削温度降低、刀具磨损减小、排屑容易、精度提升等众多优势,为先进制造的发展提供重要支撑。由于纵弯模态复合型超声钻孔刀柄容易在钻进方向和切削方向上产生椭圆轨迹,因此非常适合用于脆硬难加工材料、复合材料钻孔。超声钻孔刀柄作为核心部件,其频率的恒定和振幅精准控制直接影响刀具的加工精度和稳定性。然而,由于传统超声钻孔刀柄振幅传感多采用电源内部电参数反馈,信号反馈有延迟,容易受到电源内部电信号干扰导致振幅传感精度低并且钻孔过程钻头和工件接触,外置传感器布置困难,限制了超声辅助钻孔精度提升、加工稳定性提升和应用拓展。
传感致动集成型纵弯复合超声钻孔刀柄,将纵振和弯振传感陶瓷植入钻孔刀柄中,实现了纵振和弯振超声振幅的精密原位传感,提高了传感精度简化了传感器布置,在钻头和工件接触过程中仍旧可以实现实时振幅精密传感;同时传感器和致动器的一体化设计简化了纵弯复合超声钻孔刀柄结构,对提升超声辅助加工刀具集成化发展和向难加工材料高精度钻孔领域应用有着重要意义。
实现思路