CN109849192A - 一种旋转超声加工装置 - Google Patents

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杨志波
李涛涛
于向涛
刘爱菊
刘石安
张雁儒
童景琳
何东钰
张世宇
张钰奇
赵波
明平美
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Abstract

本发明涉及一种旋转超声加工装置,包括底座,底座的上表面的一侧设立柱,立柱上设用于加工面的高度调整的位移调整装置一,位移调整装置一的移动体上设倾角调整装置,倾角调整装置的输出轴上固定连接有超声动力装置;底座上还设直线导轨,直线导轨的固定体与底座固定,直线导轨的移动体上设位移调整装置二,位移调整装置二的移动体上设用于更换工位的双工位互换式工作台。本发明的机床加工性能好,提高了工件的加工效率,缩短了准备时间,降低了工人的劳动强度和加工成本,在加工长深孔时,可以提高加工效率和工件的表面质量,本发明的倾角调整装置,使得超声动力装置的加工范围扩大,操作简单,实用性强。

Description

一种旋转超声加工装置
技术领域
本发明属于机械设备技术领域,具体涉及一种旋转超声加工装置。
背景技术
近年来,随着经济的快速发展,机械制造行业的技术也有了极大的飞跃,重点体现在新技术和新思维的应用上。但是,在传统机床上对硬脆材料进行长深孔加工时,由于材料脆性大,很容易崩裂,且长深孔不易退屑和冷却,工件容易发热,导致零件上的孔的精度差,此外,该种加工方式下需要加工完一件工件之后将工件拆下来更换另外一件进行加工,机床处于开——停——开——停的状态,加工时间不连续,且加工效率低,加重了工人的劳动强度,且需要大量时间才能完成孔的加工,刀具的磨损也很严重。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种旋转超声加工装置,以便解决现有技术中的不足。
本发明的技术方案是:
一种旋转超声加工装置,包括底座,所述底座的上表面的一侧设置有立柱,所述立柱上设置有用于加工面的高度调整的位移调整装置一,所述位移调整装置一的移动体上设置有倾角调整装置,所述倾角调整装置的输出轴上固定连接有超声动力装置;所述底座上还设置有直线导轨,所述直线导轨的固定体与底座固定,所述直线导轨的移动体上设置有位移调整装置二,所述位移调整装置二的移动体上设置有用于更换工位的双工位互换式工作台,所述双工位互换式工作台在直线导轨的带动下实现前后位置的调整,所述双工位互换式工作台在位移调整装置二的带动下实现左右的位置调整,使得在工作状态时,双工位互换式工作台中的其中一个工位位于超声动力装置的下方,在非工作状态时,双工位互换式工作台远离立柱以方便装夹。
优选的,所述位移调整装置一包括穿设在立柱内竖直放置的滚珠丝杠副一,所述滚珠丝杠副一包括与立柱的顶面固定连接的驱动电机一,所述驱动电机一的输出轴通过联轴器一与滚珠丝杠一的一端连接,所述滚珠丝杠一的另一端通过轴承一与底座上的支承座一连接,所述滚珠丝杠一上套装设置有螺母座一;所述立柱上朝向底座的侧面沿竖直方向开设有槽缝,所述槽缝的两侧分别设置有导轨面一,所述螺母座一背离滚珠丝杠一的侧面延伸出槽缝后与滑块固定连接,所述滑块的两侧面分别与导轨面一面接触。
优选的,所述倾角调整装置包括与位移调整装置一的移动体固定连接的舵机,所述舵机的输出轴水平放置。
优选的,所述倾角调整装置包括与滑块一背离滚珠丝杠一的一端固定连接的舵机,所述舵机的输出轴水平放置。
优选的,所述超声动力装置包括一侧面与倾角调整装置的输出轴固定连接的安装块,所述安装块上设置有驱动电机三,所述驱动电机三的输出轴穿出安装块后通过联轴器与主轴上端连接,所述主轴的下端依次通过连接螺纹可拆卸式连接换能器、变幅杆和加工工具。
优选的,所述位移调整装置二包括设置在直线导轨的移动体上水平放置的滚珠丝杠副二,所述滚珠丝杠副二包括设置在直线导轨的移动体上表面安装槽内部的驱动电机二,所述驱动电机二与安装槽内底面固定连接,所述驱动电机二的输出轴通过联轴器二与滚珠丝杠二的一端连接,所述滚珠丝杠二的另一端通过轴承二与安装槽内底面上的支承座二连接,所述滚珠丝杠二上套装设置有螺母座二,所述螺母座二背离滚珠丝杠二的侧面与托板一固定连接,所述托板一的两侧面分别与设置在安装槽的一对侧面上的导轨面二面接触。
优选的,所述双工位互换式工作台包括设置在托板一上表面的电动转盘,所述电动转盘上同轴设置有升降装置,所述升降装置的顶端设置有托板二,所述托板二上表面对称设置有两个工作台,所述工作台上表面开设有装夹用T型槽;所述托板二与托板一之间还设置有限位装置,所述限位装置包括对称设置在升降装置两侧的两个套筒,所述套筒的下端与托板一的上表面固定连接,所述套筒内套装有限位杆,过两个限位杆的中心的连线与过两个工作台的中心的连线重合,所述限位杆的顶端与托板二的下表面固定连接。
与现有技术相比,本发明提供的一种旋转超声加工装置,通过设置的倾角调整装置可以完成对超声动力装置的角度调整,双工位互换式工作台可以实现两个工位的互换,在一次性装夹的基础上,依次完成两件工件的加工之后再一起拆卸,其有益效果是:
1、本发明在同时装夹两个工件的情况下,依次进行加工,提高了工件的加工效率,缩短了准备时间,降低了工人的劳动强度和加工成本。
2、本发明加工长深孔时,可以提高加工效率和工件的表面质量。
3、本发明的倾角调整装置,使得超声动力装置的加工范围扩大,实用性高。
附图说明
图1为本发明的整体结构的主视图。
具体实施方式
本发明提供了一种旋转超声加工装置,下面结合图1的结构示意图,对本发明进行说明。
如图1所示,本发明提供的一种旋转超声加工装置,包括底座1,所述底座1的上表面的一侧设置有立柱8,所述立柱8上设置有用于加工面的高度调整的位移调整装置一,所述位移调整装置一的移动体上设置有倾角调整装置,所述倾角调整装置的输出轴上固定连接有超声动力装置;所述底座1上还设置有直线导轨,所述直线导轨的固定体与底座1固定,所述直线导轨的移动体上设置有位移调整装置二,所述位移调整装置二的移动体上设置有用于更换工位的双工位互换式工作台,所述双工位互换式工作台在直线导轨的带动下实现前后位置的调整,所述双工位互换式工作台在位移调整装置二的带动下实现左右的位置调整,使得在工作状态时,双工位互换式工作台中的其中一个工位位于超声动力装置的下方,在非工作状态时,双工位互换式工作台远离立柱8以方便装夹。
进一步地,所述位移调整装置一包括穿设在立柱8内竖直放置的滚珠丝杠副一,所述滚珠丝杠副一包括与立柱8的顶面固定连接的驱动电机一9,所述驱动电机一9的输出轴通过联轴器一与滚珠丝杠一5的一端连接,所述滚珠丝杠一5的另一端通过轴承一与底座1上的支承座一2连接,所述滚珠丝杠一5上套装设置有螺母座一4;所述立柱8上朝向底座1的侧面沿竖直方向开设有槽缝,所述槽缝的两侧分别设置有导轨面一,所述螺母座一4背离滚珠丝杠一5的侧面延伸出槽缝后与滑块20固定连接,所述滑块20的两侧面分别与导轨面一面接触。
进一步地,所述倾角调整装置包括与位移调整装置一的移动体固定连接的舵机21,所述舵机21的输出轴水平放置。
进一步地,所述倾角调整装置包括与滑块一20背离滚珠丝杠一5的一端固定连接的舵机21,所述舵机21的输出轴水平放置。
进一步地,所述超声动力装置包括一侧面与倾角调整装置的输出轴固定连接的安装块10,所述安装块10上设置有驱动电机三6,所述驱动电机三6的输出轴穿出安装块10后通过联轴器与主轴11上端连接,所述主轴11的下端依次通过连接螺纹可拆卸式连接换能器12、变幅杆13和加工工具14。
进一步地,所述位移调整装置二包括设置在直线导轨的移动体上水平放置的滚珠丝杠副二,所述滚珠丝杠副二包括设置在直线导轨的移动体上表面安装槽内部的驱动电机二9,所述驱动电机二9与安装槽内底面固定连接,所述驱动电机二9的输出轴通过联轴器二与滚珠丝杠二的一端连接,所述滚珠丝杠二的另一端通过轴承二与安装槽内底面上的支承座二连接,所述滚珠丝杠二上套装设置有螺母座二,所述螺母座二背离滚珠丝杠二的侧面与托板一3固定连接,所述托板一3的两侧面分别与设置在安装槽的一对侧面上的导轨面二面接触。
进一步地,所述双工位互换式工作台包括设置在托板一3上表面的电动转盘19,所述电动转盘19上同轴设置有升降装置18,所述升降装置18的顶端设置有托板二7,所述托板二7上表面对称设置有两个工作台17,所述工作台17上表面开设有装夹用T型槽;所述托板二7与托板一3之间还设置有限位装置,所述限位装置包括对称设置在升降装置18两侧的两个套筒16,所述套筒16的下端与托板一3的上表面固定连接,所述套筒16内套装有限位杆15,过两个限位杆15的中心的连线与过两个工作台17的中心的连线重合,所述限位杆15的顶端与托板二7的下表面固定连接。
其中,立柱8固定在底座1的最边侧,立柱8朝向底座1的侧面与位移调整装置一的固定体部分固定连接,位移调整装置一的固定体部分上设置有移动体,倾角调整装置与位移调整装置一的移动体固定。
作为本发明的进一步的说明,位移调整装置一的移动体可以带动其上的附件沿着位移调整装置一的长度方向移动完成上下位置的调整。
其中,位移调整装置一是滚珠丝杠副一,滚珠丝杠副一竖直固定在立柱8内。其中滚珠丝杠副一的驱动源是驱动电机一9,驱动电机一9与立柱8的顶面固定连接,驱动电机一9的输出轴通过联轴器一与滚珠丝杠一5的一端连接,滚珠丝杠一5的另一端通过轴承一与底座1上的支承座一2连接,滚珠丝杠一5上套装设置有螺母座一4,立柱8上朝向底座1的侧面沿竖直方向开设有槽缝,槽缝的两侧分别设置有导轨面一,螺母座一4背离滚珠丝杠一5的侧面延伸出槽缝后与滑块20固定连接,滑块20的两侧面分别与导轨面一面接触。
使用中,驱动电机一9转动的同时带动滚珠丝杠一5同步转动,其上的螺母座一4即可沿着滚珠丝杠一5上下移动,完成螺母座一4及其上的附件的高度方向上的位置调整。
作为本发明的进一步的说明,倾角调整装置的输出轴可带动其上的附件完成沿着倾角调整装置的输出轴的周向方向的角度调整。
其中,倾角调整装置采用舵机,舵机的型号是MG995或者MG996R型舵机的其中一种,利用舵机可以实现一定角度范围内的转动,从而实现超声动力装置的加工面轨迹的变化。
作为本实施例的其中一种实施方式,倾角调整装置包括输出轴水平放置的舵机21,舵机21与位移调整装置一的移动体固定连接,移动体带着舵机21可以沿着滚珠丝杠一5上下移动从而完成舵机21在高度方向上的调整。
作为本实施例的另外一种实施方式,倾角调整装置包括输出轴水平放置的舵机21,舵机21与滑块一20背离滚珠丝杠一5的一端固定连接。
其中,底座1与位移调整装置二的固定体部分固定连接,位移调整装置二的固定体上设置有移动体,移动体上固定连接用于更换工位的双工位互换式工作台。
其中,倾角调整装置的输出轴上固定连接有超声动力装置。
作为本实施例的其中一种实施方式,超声动力装置包括安装块10,安装块10与倾角调整装置的输出轴固定连接,安装块10上固定驱动电机三6,驱动电机三6的输出轴穿出安装块10后通过联轴器与主轴11上端连接,主轴11的下端依次通过连接螺纹可拆卸式连接换能器12、变幅杆13和加工工具14。
其中,位移调整装置二也是滚珠丝杠副,滚珠丝杠副包括设置在底座1的驱动电机二9,驱动电机二9与安装槽内底面固定连接,驱动电机二9的输出轴通过联轴器二与滚珠丝杠二的一端连接,滚珠丝杠二的另一端通过轴承二与安装槽内底面上的支承座二连接,滚珠丝杠二上套装设置有螺母座二,螺母座二背离滚珠丝杠二的侧面与托板一3固定连接,托板一3的两侧面分别与设置在安装槽的一对侧面上的导轨面二面接触。
使用中,驱动电机二9转动的同时带动滚珠丝杠二同步转动,其上的螺母座二即可沿着滚珠丝杠二上下移动,完成螺母座二及其上的附件在横向方向上的位置调整。
其中,底座1上方设置有双工位互换式工作台,工作台包括设置在托板一3上表面的电动转盘19,电动转盘19可以带动其上的零部件完成周向的旋转,或者完成任意位置的分度,电动转盘19的上表面固定连接着与电动转盘19同轴设置的升降装置18,升降装置18的顶头固定连接的设置有托板二7,托板二7上表面对称设置有两个工作台17。
作为进一步的说明,工作台17上表面开设有辅助装夹工件用T型槽。
其中,托板二7与托板一3之间还设置有用于限定两个工作台的位置的限位装置,限位装置包括对称设置在升降装置18两侧的两个套筒16,套筒16的下端与托板一3的上表面固定连接,套筒16内套装有限位杆15,限位杆15的顶端与托板二7的下表面固定连接。使用中,限位杆15插装在套筒16内实现周向的限位。
其中,升降装置18是液压缸、气压缸、螺旋升降装置或者电动推杆的其中一种。
使用中,升降装置18的顶头升起将其上的托板二7抬升一定高度,使得限位杆15完全脱离套筒16后,电动转盘19带动其上的附件周向转动一定角度到达既定位置后,升降装置18的顶头下降带动其上的托板二7下降一定高度,使得限位杆15完全插入套筒16内实现限位即可。
其中,双工位互换式工作台在直线导轨的带动下实现前后位置的调整,双工位互换式工作台在位移调整装置二的带动下实现左右的位置调整,使得在工作状态时,双工位互换式工作台中的其中一个工位位于超声动力装置的下方,在非工作状态时,双工位互换式工作台远离立柱以方便装夹。
本发明提供的一种旋转超声加工装置,与现有技术相比,其通过设置的倾角调整装置可以完成对超声动力装置的角度调整,使得对弧面的加工更加方便,双工位互换式工作台可以实现两个工位的互换,在一次性装夹的基础上,依次完成两件工件的加工之后再一起拆卸,提高了工件的加工效率,缩短了准备时间,降低了工人的劳动强度和加工成本,在加工长深孔时,可以提高加工效率和工件的表面质量,本发明的倾角调整装置,使得超声动力装置的加工范围扩大,操作简单,实用性强,值得推广。
以上公开的仅为本发明的较佳的具体实施例,但是,本发明实施例并非局限于此,任何本领域技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种旋转超声加工装置,包括底座(1),所述底座(1)的上表面的一侧设置有立柱(8),其特征在于,所述立柱(8)上设置有用于加工面的高度调整的位移调整装置一,所述位移调整装置一的移动体上设置有倾角调整装置,所述倾角调整装置的输出轴上固定连接有超声动力装置;所述底座(1)上还设置有直线导轨,所述直线导轨的固定体与底座(1)固定,所述直线导轨的移动体上设置有位移调整装置二,所述位移调整装置二的移动体上设置有用于更换工位的双工位互换式工作台,所述双工位互换式工作台在直线导轨的带动下实现前后位置的调整,所述双工位互换式工作台在位移调整装置二的带动下实现左右的位置调整,使得在工作状态时,双工位互换式工作台中的其中一个工位位于超声动力装置的下方,在非工作状态时,双工位互换式工作台远离立柱(8)以方便装夹。
2.根据权利要求1所述的一种旋转超声加工装置,其特征在于,所述位移调整装置一包括穿设在立柱(8)内竖直放置的滚珠丝杠副一,所述滚珠丝杠副一包括与立柱(8)的顶面固定连接的驱动电机一(9),所述驱动电机一(9)的输出轴通过联轴器一与滚珠丝杠一(5)的一端连接,所述滚珠丝杠一(5)的另一端通过轴承一与底座(1)上的支承座一(2)连接,所述滚珠丝杠一(5)上套装设置有螺母座一(4);所述立柱(8)上朝向底座(1)的侧面沿竖直方向开设有槽缝,所述槽缝的两侧分别设置有导轨面一,所述螺母座一(4)背离滚珠丝杠一(5)的侧面延伸出槽缝后与滑块(20)固定连接,所述滑块(20)的两侧面分别与导轨面一面接触。
3.根据权利要求1所述的一种旋转超声加工装置,其特征在于,所述倾角调整装置包括与位移调整装置一的移动体固定连接的舵机(21),所述舵机(21)的输出轴水平放置。
4.根据权利要求2所述的一种旋转超声加工装置,其特征在于,所述倾角调整装置包括与滑块一(20)背离滚珠丝杠一(5)的一端固定连接的舵机(21),所述舵机(21)的输出轴水平放置。
5.根据权利要求1所述的一种旋转超声加工装置,其特征在于,所述超声动力装置包括一侧面与倾角调整装置的输出轴固定连接的安装块(10),所述安装块(10)上设置有驱动电机三(6),所述驱动电机三(6)的输出轴穿出安装块(10)后通过联轴器与主轴(11)上端连接,所述主轴(11)的下端依次通过连接螺纹可拆卸式连接换能器(12)、变幅杆(13)和加工工具(14)。
6.根据权利要求1所述的一种旋转超声加工装置,其特征在于,所述位移调整装置二包括设置在直线导轨的移动体上水平放置的滚珠丝杠副二,所述滚珠丝杠副二包括设置在直线导轨的移动体上表面安装槽内部的驱动电机二(9),所述驱动电机二(9)与安装槽内底面固定连接,所述驱动电机二(9)的输出轴通过联轴器二与滚珠丝杠二的一端连接,所述滚珠丝杠二的另一端通过轴承二与安装槽内底面上的支承座二连接,所述滚珠丝杠二上套装设置有螺母座二,所述螺母座二背离滚珠丝杠二的侧面与托板一(3)固定连接,所述托板一(3)的两侧面分别与设置在安装槽的一对侧面上的导轨面二面接触。
7.根据权利要求6所述的一种旋转超声加工装置,其特征在于,所述双工位互换式工作台包括设置在托板一(3)上表面的电动转盘(19),所述电动转盘(19)上同轴设置有升降装置(18),所述升降装置(18)的顶端设置有托板二(7),所述托板二(7)上表面对称设置有两个工作台(17),所述工作台(17)上表面开设有装夹用T型槽;所述托板二(7)与托板一(3)之间还设置有限位装置,所述限位装置包括对称设置在升降装置(18)两侧的两个套筒(16),所述套筒(16)的下端与托板一(3)的上表面固定连接,所述套筒(16)内套装有限位杆(15),过两个限位杆(15)的中心的连线与过两个工作台(17)的中心的连线重合,所述限位杆(15)的顶端与托板二(7)的下表面固定连接。
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