本申请涉及承力孔抗疲劳制造，特别涉及一种孔边倒角及锥孔超声振动强化方法、装置及加工系统。
背景技术：
1、“承力孔-紧固件”是飞机制造中常见的连接形式，承力孔通常由孔壁和孔边倒角构成，承力孔的强化是飞机抗疲劳制造的主要内容，近年来得到了产业界和科研界的高度重视。
2、相关技术中，孔边倒角的存在能够降低承力孔边缘的应力集中，提高装配效率。
3、然而，目前的承力孔抗疲劳制造技术如挤压强化、滚压强化等多聚焦于孔壁的强化，无法强化孔边倒角锥面，使得孔边出现疲劳裂纹，较弱的孔边抗疲劳性能限制了承力孔整体的抗疲劳性能提升。此外，现有的强化技术仅适用于直孔，无法用于锥孔的强化，而锥孔由于受力不均，更容易出现疲劳失效。
技术实现思路
1、本申请提供一种孔边倒角及锥孔超声振动强化方法、装置及加工系统，以解决孔边倒角和锥孔壁面无法强化，导致承力孔整体抗疲劳性能差等问题。
2、本申请第一方面实施例提供一种超声振动装置，包括以下步骤：装置外壳和强化头；助推器，助推器的一端与强化头相连；换能器，换能器的一端与助推器的另一端相连；机床接口，换能器的另一端与机床接口相连，机床接口与机床的主轴连接，通过机床的主轴给强化头施加压力；非接触式电能传输系统，非接触式电能传输系统分别与装置外壳和机床相连，为换能器提供交变电信号，在交变电信号的频率与换能器的共振频率相同时共振频率相同时，通过助推器将振动传递给强化头，实现目标承力孔孔边倒角或锥孔孔壁的超声振动强化。
3、可选地，在本申请的一个实施例中，强化头、助推器和换能器具有相同的固有频率。
4、可选地，在本申请的一个实施例中，换能器包括压电片、电极片、第一质量块和第二质量块，其中，压电片和电极片交替排布于第一质量块和第二质量块之间。
5、可选地，在本申请的一个实施例中，还包括：连接螺栓，第一质量块和第二质量块之间通过连接螺栓固定连接；第一双头螺柱，助推器通过第一双头螺柱与第二质量块相连；第二双头螺柱，强化头通过第二双头螺柱与助推器相连；连接件，助推器通过连接件固定于装置外壳上。
6、本申请第二方面实施例提供一种加工系统，包括：机床的主轴；上述超声振动装置，其中，机床通过主轴与超声振动装置相连，超声强化过程中，所述超声振动装置允许跟随主轴旋转或者允许不旋转；加工控制设备，用于解析根据目标承力孔孔边倒角或锥孔孔壁的强化需求，根据强化需求控制超声振动装置，实现目标承力孔孔边倒角或锥孔孔壁的超声振动强化。
7、本申请第三方面实施例提供一种孔边倒角及锥孔超声振动强化方法，方法应用于上述加工系统，其中，方法包括以下步骤：解析目标承力孔孔边倒角或锥孔的强化需求；根据当前承力孔孔边倒角或锥孔强化需求确定超声振动装置的加工参数、目标强化头的振动轨迹和振动参数；根据加工参数和振动参数控制超声振动装置对目标强化头施加振动轨迹，以实现目标承力孔孔边倒角或锥孔孔壁的超声振动强化。
8、本申请第四方面实施例提供一种孔边倒角及锥孔超声振动强化装置，包括：需求解析模块，用于解析目标承力孔孔边倒角或锥孔孔壁的强化需求；参数确定模块，用于根据当前承力孔孔边倒角或锥孔孔壁强化需求确定超声振动装置的加工参数、目标强化头的振动轨迹和振动参数；超声强化模块，用于根据加工参数和振动参数控制超声振动装置对目标强化头施加振动轨迹，以实现目标承力孔孔边倒角或锥孔孔壁的超声振动强化。
9、本申请第五方面实施例提供一种加工控制设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序，以实现如上述实施例的孔边倒角及锥孔超声振动强化方法。
10、本申请第六方面实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行，以用于实现如上述实施例的孔边倒角及锥孔超声振动强化方法。
11、本申请第七方面实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序或指令，计算机程序被执行时，以用于实现如上述实施例的孔边倒角及锥孔超声振动强化方法。
12、由此，本申请包括如下有益效果：
13、本申请实施例通过根据不同的承力孔孔边倒角或锥孔孔壁强化需求，通过超声振动装置对强化头施加特定的振动轨迹，调控加工参数和振动参数，实现对目标承力孔孔边倒角或锥孔孔壁的超声纵振强化，使孔边倒角锥面和锥孔孔壁产生塑性变形和压缩残余应力，提高倒角锥面和锥孔壁面的表面质量，提升其抗疲劳性能。由此，解决了孔边倒角和锥孔壁面无法强化、导致承力孔整体抗疲劳性能差的问题。
14、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
1.一种超声振动装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的超声振动装置，其特征在于，所述强化头、所述助推器和所述换能器具有相同的固有频率。
3.根据权利要求1所述的超声振动装置，其特征在于，所述换能器包括压电片、电极片、第一质量块和第二质量块，其中，所述压电片和所述电极片交替排布于所述第一质量块和所述第二质量块之间。
4.根据权利要求3所述的超声振动装置，其特征在于，还包括
5.一种加工系统，其特征在于，包括：
6.一种孔边倒角及锥孔超声振动强化方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求5所述的加工系统，其中，所述方法包括以下步骤：
7.一种孔边倒角及锥孔超声振动强化装置，其特征在于，包括：
8.一种加工控制设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现权利要求7所述的孔边倒角及锥孔超声振动强化方法。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序或指令，其特征在于，所述计算机程序或指令被执行时，以实现权利要求7所述的孔边倒角及锥孔超声振动强化方法。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序或指令，其特征在于，所述计算机程序或指令被执行时，以实现权利要求7所述的孔边倒角及锥孔超声振动强化方法。
