一种新型盘式行波型压电钻
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    摘要:

    设计了一种基于逆压电效应的新型盘式行波型压电钻。该压电钻利用压电陶瓷的逆压电效应,使定子基体产生两相面外的弯振,利用存在相位差的两相弯振的合成使钻杆端部产生摇头运动,从而为切削和钻孔提供动力。利用有限元软件ANSYS对压电钻进行了结构仿真,分析并确定了压电钻的工作模态。根据仿真结果试制了一台样机,对该样机进行了激光扫频试验,结果显示样机工作频率为40 kHz,切削频率可达240万次/min,切削幅度可以控制在微米级。试验表明,该样机配上普通牙钻,可以在打印纸、硬纸板、铝板和钢板上进行切削、钻孔等操作。

    Abstract:

    A new disk-type of piezoelectric drill is presented and its principle and technique of manufacture are studied. When excitation voltage is applied on piezoelectric ceramics, the basic structure of the drill will produce two bending vibration, these two vibrations with a certain phase difference will be composed to form the circular motion of the drill bit. This will provide power for cutting or drilling. The finite element analysis software ANSYS is used to design the structure of the piezoelectric drill and the working frequency can be found. Aprototype is manufactured according to the simulation, experiment results show that the working frequency of the drill is 40 kHz, namely the cutting motion canreach 2 400 000 times/min and the cutting amplitude can be limited at microsize. When the general dental drill is used on the prototype, it can present cutting and drilling on tooth, hardboard, aluminum plate, steel plate and so on.

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  • 在线发布日期: 2012-01-18
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