二維壓電振動平臺的制作方法
【專利摘要】本發明專利公開了一種二維壓電振動平臺，其特點是：4只壓電疊堆執行器上下、左右對稱布置，并用螺釘將其各自外側固定在底板。螺釘為六角螺釘。各壓電疊堆執行器的內側通過柔性鉸鏈各自分別與連接到位于中間位置的圓盤連接。圓盤上設有至少3個螺紋孔，本案例中圓盤上設有的螺紋孔為均布的4個。底板上設有安裝孔。底板的一側還設有壓電輸入輸出端口通過導線與各壓電疊堆執行器分別連接。本發明專利具有結構簡單，低頻，振動頻率、幅值和波形均可控，可以實現工件的二維振動，且應用的壓電疊堆執行器的效率比單片的高。由于其結構簡單，易于控制，便于生產，適合在振動銑削加工或其他振動篩選等領域推廣。
【專利說明】_維壓電振動平臺
【技術領域】
[0001]本發明專利涉及一種超聲振動銑削工作臺。
【背景技術】
[0002]振動銑削與普通銑削加工相比，具有切削力減小、切削熱降低、工件表面質量提高、精度提高、切屑處理容易、刀具耐用度提高、加工穩定、生產率高等優點，解決了難加工材料和普通材料的加工問題。而振動的方式是實現振動銑削的重要部分，振動方式不同對工件的加工過程有著重大影響。
[0003]現如今開展的超聲振動銑削研究，多為一維結構，一般利用超聲波發生器作為激勵源，提供高頻、小振幅的諧波運動，再通過超聲波換能器將其轉化為機械能，引起特定形狀導管的共振，以放大振幅，帶動固定在前端的刀具作往復高頻振動。但是振動波形不能根據需要任意控制，而且這種裝置必須具備很高的抗彎曲剛度，保證刀具能夠平行地往復振動，否則，刀具偏離理想軌跡會惡化加工質量，降低表面粗糙度。
[0004]本項目研制的二維壓電振動平臺是通過壓電疊堆執行器的周期變形，實現工件在Χ、Y方向的低頻振動，工作臺帶動工件振動，利用工件振動的方式避免了上述刀具振動的缺點，該振動工作臺也可用于振動篩選等其他用途。

【發明內容】

[0005]本發明的目的是針對以上不足和應用前景提供一種結構簡單，低頻，振動頻率、幅值和波形均可控，可以實現工件振動的二維壓電振動平臺，本發明的技術解決方案是這樣實現的:
[0006]一種二維壓電振動平臺，它具有以下特點:4只壓電疊堆執行器上下、左右對稱布置，并用螺釘將其各自外側固定在底板。螺釘為六角螺釘。各壓電疊堆執行器的內側通過柔性鉸鏈分別與位于中間位置的圓盤連接。圓盤上設有至少3個螺紋孔，本案例中圓盤上設有的螺紋孔為均布的4個。底板上設有安裝孔。底板的一側還設有壓電輸入輸出端口通過導線與各壓電疊堆執行器分別連接。
[0007]由于采用上述技術方案，本發明提供一種二維壓電振動平臺，通過一種簡單的結構，實現了低頻，頻率、幅值和波形均可控，工件振動的二維振動平臺，可以得到更好的振動加工效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為二維壓電振動平臺結構的主視圖；
[0009]圖2為二維壓電振動平臺結構的俯視圖；
[0010]圖3為二維壓電振動平臺結構的左視圖；
[0011]圖中:1、底板,2、圓盤,3、壓電疊堆執行器,4、壓電輸入輸出端口，5、六角螺釘,6、柔性鉸鏈，7、通孔，8、螺紋孔。【具體實施方式】
[0012]附圖1表示出本發明的結構示意圖，采用的是壓電執行器驅動工件振動的方式，從而實現振動切削加工。
[0013]壓電輸入輸出端口接收不同波形的振動信號。這種二維壓電振動平臺，它用4只壓電疊堆執行器3上下、左右對稱布置，并用螺釘5將其各自外側固定在底板I上。本案例中螺釘5為六角螺釘。而各壓電疊堆執行器3的內側通過柔性鉸鏈6各自分別與連接到位于中間位置的圓盤2連接。圓盤2上設有至少3個螺紋孔8。本案例中圓盤2上設有的螺紋孔)為均布的4個。底板I上設有安裝孔7，底板I的一側還設有壓電輸入輸出端口 4通過導線與各壓電疊堆執行器3分別連接。盤2是用來與工件連接的部分，通過螺紋孔8進行螺栓連接將工件夾具固定在上面。上下、左右兩對壓電疊堆執行器3與圓盤2通過柔性鉸鏈6連接，這樣就可以實現壓電疊堆執行器3在接到振動信號后，帶動圓盤2振動，從而帶動工件按著給定的波形進行XY兩個方向的振動。壓電輸入輸出端口 4與外部的壓電放大器連接，接收放大器信號，實現整個振動平臺所需要的波形，同時可以通過輸入信號改變振動頻率和幅值，控制工件的振動位移和振動頻率，從而獲得良好的加工效果，特別是在微細加工中可有效提高工件的加工質量。同時此振動平臺還可用于生產流程中，用于顆粒、粉狀物料等篩選中。
[0014]本項目提出的二維振動平臺，利用了壓電疊堆執行器的壓電效應。壓電疊堆執行器通過柔性鉸鏈與工件固定裝置連接，在其周期振動時，可準確帶動工件XY向振動，從而實現二維振動銑削加工。
[0015]以上所述，僅為本發明專利較佳的【具體實施方式】，但本發明專利的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，根據本發明專利的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明專利的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種二維壓電振動平臺，其特征在于:4只壓電疊堆執行器(3)上下、左右對稱布置，并用螺釘(5 )將其各自外側固定在底板(I)上，而所述各壓電疊堆執行器(3 )的內側通過柔性鉸鏈(6)分別與位于中間位置的圓盤(2)連接，所述圓盤(2)上設有至少3個螺孔(8)，底板(I)上設有安裝孔(7)，底板(I)的一側還設有壓電輸入輸出端口(4)通過導線與各壓電疊堆執行器(3)分別連接。
2.根據權利要求1所述的二維壓電振動平臺，其特征在于:所述螺釘(5)為六角螺釘。
3.根據權利要求1所述的二維壓電振動平臺，其特征在于:所述圓盤(2)上設有的螺紋孔(8)為均布的4個。
【文檔編號】B06B1/06GK103817064SQ201410072859
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年2月28日 優先權日:2014年2月28日
【發明者】李東明, 叢琳皓, 田野, 張航 申請人:大連交通大學