非对称结构单激励超声椭圆振动车削系统振子研究*

2014-07-13汪帮富曹自洋

制造技术与机床 2014年11期

殷振李华汪帮富曹自洋

(苏州科技学院机械工程学院，江苏苏州215009)

超声椭圆振动在超声振动切削、超声焊接、超声研磨、超声抛光、直线超声电动机和旋转超声电动机等领域具有较广泛的应用［1-2］。目前研究人员多采用纵向振动、扭转振动、弯曲振动和径向振动中的两种振动形式进行复合来产生超声椭圆振动，需要采用两组或两组以上的压电陶瓷片来激发产生具有一定相位差的两个或多个振动模态，还必须为每组压电陶瓷片配置一路超声驱动电源信号，且需要控制各路超声驱动电源信号之间的相位差，超声振动系统和控制系统结构复杂，制造难度大、控制难度高、生产成本高、不易实现小型化、工作性能不够稳定，这些问题制约了超声椭圆振动换能器在工业生产中的应用与推广［3-4］。为了克服现有超声椭圆振动系统中存在的不足、降低超声椭圆振动系统成本和提高超声椭圆振动系统的工作稳定性，通过对轴向振动夹心式压电超声换能器的研究，采用在变幅杆上开槽的方式，设计了一种具有非对称结构变幅杆的单激励超声椭圆振动换能器振子，该单激励超声椭圆振动换能器振子只需要一路超声电源进行激励，结构简单，驱动难度低［5-6］。