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公开(公告)号：CN109225790B
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN201811272368.8
申请日：2018-10-30
申请人： 河南理工大学
摘要： 本发明公开了一种新型弯‑扭复合振动超声切削方法及装置，其所述变幅器设置一个小端和两个个大端，其中，第一、第二大端沿变幅器径向分布且互相垂直，所述两个大端上分别设置一组反射端、压电陶瓷片和铜电极；所述小端作为发射端，并且在其外端部中心设置刀具。本发明两组陶瓷片分别在超声波发生器高频电信号的激励下产生互相垂直的纵向振动，经变幅器特殊结构将第一、第二大端处两组纵向振动力F1、F2复合，其中水平方向的力F1X、F2X大小相等方向相反相互抵消，竖直方向的振动方向相同复合得到力FY产生弯曲振动。当振动沿变幅器主体的水平方向传播时，在螺旋槽的模态转换作用下产生扭振。最终在输出端得到弯‑扭复合振动。
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公开(公告)号：CN110724804B
公开(公告)日：2023-09-26
申请号：CN201911123927.3
申请日：2019-11-18
申请人： 河南理工大学
摘要： 本发明公开了一种齿根齿面超声辅助振动喷丸强化工艺方法，由伺服电机、联轴器、电机底座固定板、超声振动装置、V型滑轨槽、机架、齿轮工件、超声弯振装置、超声电源A和超声电源B构成，采用超声高频振动激励钢丸和超声弯振激励工件的方式，工作面单位时间内被撞击的次数更多且受力更均匀，提高了喷丸强化的效果。采用永磁铁吸附钢丸在工具头的仿形工作面，使喷丸设备的使用更加灵活、轻便化。本发明将喷丸装置和超声振动装置融合在一起，用于解决齿轮根部及齿面均匀强化处理的加工难题，扩大了喷丸加工的使用范围，易于推广实施，具有良好的经济效益。
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公开(公告)号：CN110328494B
公开(公告)日：2023-09-05
申请号：CN201910693117.5
申请日：2019-07-30
申请人： 河南理工大学
IPC分类号： B23P11/02
摘要： 基于金属冷热形变的滚压钢球快捷安装装置，包括框支架、冷却气体循环装置、分气阀、进气管、喷头、出气管、冷却罐、车体、加热筒、电感应加热圈和钢球输送管，冷却罐竖直固定连接在框支架上，框支架的底部设置有两条滑轨，车体滑动设置在两条滑轨上，两条滑轨的后端均设置有限位块，加热筒竖直固定连接在车体的顶部，加热筒内设有顶部安装滚压工具头的支撑柱，电感应加热圈套装在支撑柱上，滚压工具头的顶部设有球窝凹槽，钢球输送管由上至下穿过冷却罐，钢球输送管内部开设有上导向孔、过渡孔和下导向孔，上导向孔内储存有若干个滚压钢球。本发明可以保证滚压钢球安装的准确性和高效性，降低工人的劳动强度，结构紧凑，操作简单。
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公开(公告)号：CN108787407B
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN201810548230.X
申请日：2018-05-31
申请人： 河南理工大学
摘要： 本发明公开了一种单激励匹配式变螺旋纵‑扭复合超声振动加工方法及装置，它包括反射端、压电陶瓷、铜电极和变幅杆，所述变幅杆的发射端的外圆周表面上设置变螺旋槽，所述螺旋槽参数的改变能够产生不同的纵扭振动幅值比例，并且，所述变幅杆的发射端的中心处沿轴线开设圆柱槽，所述圆柱槽内注入有配重液体，所述圆柱槽内设置有封堵并密封所述配重液体的橡胶塞和密封圈；通过调整所述橡胶塞和所述密封圈的位置来改变所述圆柱槽内流体体积，或者更换流体的种类，来改变纵‑扭复合超声振子的质量，以补偿夹装不同刀具杆时的频率的损失或者增加，从而实现夹装不同刀具杆时，超声装置的谐振频率、振动模态及振形的一致性。
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公开(公告)号：CN112170910A
公开(公告)日：2021-01-05
申请号：CN202010940190.0
申请日：2020-09-09
申请人： 河南理工大学
摘要： 本发明公开了一种适用于主轴有冷却孔的高温超声铣削加工系统，它包括无线电能传输机构、换能变幅机构和刀柄，所述换能变幅机构设置在所述刀柄的内腔中，所述刀柄的一端与拉钉连接，所述拉钉和刀柄均为中空结构，二者的内孔相互连通，所述拉钉的一端为进气孔，所述进气孔与空气冷却机构连接，所述刀柄的另一端沿圆周间隔设置有出气孔；所述换能变幅机构的前盖板、变幅杆、法兰和所述刀柄的外表面都喷涂有一层隔热涂层。本发明空气冷却机构通过气管与机床主轴连接，能够将冷空气送入刀柄内部，实现换能器的降温，并且采用的隔热涂层不仅隔热效果好，而且不会影响超声振动的传播，同时配合空气冷却机构能使降温效果达到最佳。
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公开(公告)号：CN110724804A
公开(公告)日：2020-01-24
申请号：CN201911123927.3
申请日：2019-11-18
申请人： 河南理工大学
摘要： 本发明公开了一种齿根齿面超声辅助振动喷丸强化工艺方法，由伺服电机、联轴器、电机底座固定板、超声振动装置、V型滑轨槽、机架、齿轮工件、超声弯振装置、超声电源A和超声电源B构成，采用超声高频振动激励钢丸和超声弯振激励工件的方式，工作面单位时间内被撞击的次数更多且受力更均匀，提高了喷丸强化的效果。采用永磁铁吸附钢丸在工具头的仿形工作面，使喷丸设备的使用更加灵活、轻便化。本发明将喷丸装置和超声振动装置融合在一起，用于解决齿轮根部及齿面均匀强化处理的加工难题，扩大了喷丸加工的使用范围，易于推广实施，具有良好的经济效益。
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公开(公告)号：CN110358901A
公开(公告)日：2019-10-22
申请号：CN201910693285.4
申请日：2019-07-30
申请人： 河南理工大学
摘要： 便携式多方位超声辅助振动滚压装置，包括超声滚压单元、液压动力单元、气动冷却单元、主体框架和分度装置，超声滚压单元包括超声电源和变幅器组件，超声电源与变幅器组件连接，液压动力单元包括液压站、分油阀、施力油缸和角度调节油缸，分油阀安装在液压站上，分油阀通过油路分别与施力油缸和角度调节油缸连接，施力油缸和角度调节油缸的缸体底部与主体框架铰接，施力油缸和角度调节油缸的活塞杆外端与变幅器组件铰接，分度装置设置在变幅器组件下方的主体框架上，分度装置上安装有齿轮工件，变幅器组件与齿轮工件的齿槽表面滚压接触。本发明整体滚压装置灵活轻便，持续冷却处理换能器，便于固定滚压钢球，方便调整齿轮工件的工位。
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公开(公告)号：CN109226782A
公开(公告)日：2019-01-18
申请号：CN201811272414.4
申请日：2018-10-30
申请人： 河南理工大学
摘要： 本发明公开了一种具有扭振二次放大的双激励超声纵-扭复合切削方法及装置，其变幅器整体呈T字形，其水平方向的一端设为小端，另一端设为第一大端，其竖直方向设为第二大端，所述第一大端和第二大端分别设置一组反射端、压电陶瓷片和铜电极,两组压电陶瓷片产生互相垂直的纵向振动，两列波在交汇处相遇叠加，产生纵-扭复合振动。变幅器前端锥体表面开有螺旋槽或斜槽，沿表面传播的部分在遇到螺旋槽或斜槽时，在螺旋槽的作用下放大扭振。最终在输出端得到纵-扭复合振动。本发明采用一体式设计减少了振动传递过程中的损失，T字形结构和螺旋槽或斜槽结构能够实现扭振二次放大。
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公开(公告)号：CN109029690A
公开(公告)日：2018-12-18
申请号：CN201810620514.5
申请日：2018-06-15
申请人： 河南理工大学
IPC分类号： G01H11/02
CPC分类号： G01H11/02
摘要： 本发明公开了一种基于电磁感应原理的多用超声工作态振幅测量方法及装置，其变幅器的中部环绕有内线圈和外线圈，所述外线圈通过支架固定，夹紧支臂的水平段夹持被测量的所述工具头，所述夹紧支臂的竖直段下端的导体棒位于永磁体中，所述永磁体、内线圈和刀柄通过保持架固定在一起，使工具头、夹紧支臂、导体棒、永磁铁，内线圈与刀柄一同随主轴同步旋转；内线圈两端接线口与金属导轨上端由连接线相连，用导线连接外线圈、放大电路、示波器。本发明超声加工频率较高，当振动频率为23kHz，工具头振幅为10μm，工具头最大振动速度可达1.45m/s，以该速度在磁场中运动，所得电压及电流信号极易测量，微弱的机械振动通过电信号放大，极大地减小了测量误差。
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公开(公告)号：CN108970955A
公开(公告)日：2018-12-11
申请号：CN201810957684.2
申请日：2018-08-22
申请人： 河南理工大学
摘要： 本发明公开了一种孔式模态叠加纵-扭复合超声振动加工方法及装置，其变幅器是阶梯型变幅杆与锥形变幅杆结合而成的圆锥过渡阶梯型复合变幅器，结构尺寸满足“四分之一波长”设计要求，所述变幅器的圆柱过渡段上开设第一系列螺旋孔，所述变幅器的发射端开设第二系列螺旋孔，利用连接螺栓将所述反射端、压电陶瓷片、铜电极及变幅器连接在一起，所述变幅器产生的纵向振动经所述第一系列螺旋孔后，转换为频率相同且有一定相位差的纵-扭复合振动，该纵-扭复合振动经所述第二系列螺旋孔后，在刀具的径向实现模态叠加式的纵-扭复合振动的输出，这不仅可提供稳定、可控的振动，且有效提高超声加工系统的扭转振动分量。
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