[实用新型]基于局部共振理论的超声平面磨削系统

权利要求书

1.一种基于局部共振理论的超声平面磨削系统，包括反射端、压电陶瓷片、铜电极、变幅杆、砂轮盘、预应力螺栓和压紧螺帽，其特征是：所述预应力螺栓、反射端、压电陶瓷片、铜电极和变幅杆组成子系统A,所述砂轮盘作为子系统B，所述变幅杆输出端面积与所述砂轮盘接收端面积之比小于10%，所述子系统A及子系统B利用局部共振理论分别设计，子系统A和子系统B通过所述预应力螺栓和压紧螺帽固定在一起，整个系统能以砂轮盘的固有频率发生局部共振，从而实现局部共振状态下的超声平面磨削。

2.根据权利要求1所述的基于局部共振理论的超声平面磨削系统，其特征是：所述子系统A中变幅杆、压电陶瓷片、反射端采用一体式设计，通过预应力螺栓相连，使变幅杆替代了传统换能器中的前盖板，减小了变幅子系统A的整体尺寸；所述子系统A设计完成后需老化处理，以提高稳定性；所述变幅杆形状采用直形或锥形，变幅杆上开设螺旋槽，所述螺旋槽个数为两个或四个多种形式。

3.根据权利要求1所述的基于局部共振理论的超声平面磨削系统，其特征是：所述变幅杆的输出端设有一段螺纹柱，砂轮盘的中心处设有与螺纹柱直径相匹配的通孔，砂轮盘末端镀有满足加工要求的磨粒且砂轮盘根据实际加工情况设计为杯形、碟形多种形式，螺纹柱由通孔穿过砂轮盘并与压紧螺帽相连，从而使子系统A与子系统B相耦合；所述砂轮盘形状为杯形或碟形，输出端为一平面；所述砂轮盘做镂空处理，即将砂轮盘局部进行切除，改为腹板型砂轮。

4.根据权利要求1所述的基于局部共振理论的超声平面磨削系统，其特征是：相邻两个所述压电陶瓷片的接触面极性相同，中间设有电极片，所述压电陶瓷片用两片或四片；由于逆压电效应的存在，受到电压激励后压电陶瓷片产生形变，并将振动向两端传递。

5.根据权利要求1所述的基于局部共振理论的超声平面磨削系统，其特征是：所述反射端前后端面、预应力螺栓与反射端接触面、变幅杆与压电陶瓷片接触面、变幅杆与砂轮盘接触面、预应力螺帽和砂轮盘接触面，均需要精密研磨，以使声波有效传递、减小系统温升、提高传输效率；所述变幅杆在节点位置处设有法兰盘，所述法兰盘开设隔振槽，所述隔振槽底部穿过法兰盘中间平面，以减小法兰盘振动，提高加工精度。