CN210255316U - 一种28KHz双激励超声椭圆振动切削装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种28KHz双激励超声椭圆振动切削装置，包括28KHz超声波发生器A、信号传输线、Y向换能器、Y向带法兰盘圆锥形变幅杆、X向复合式变幅杆、X向换能器、支撑架、压紧片、车刀刀头、28KHz超声波发生器B；28KHz超声波发生器A通过信号传输线与Y向换能器相连，Y向换能器通过螺栓与Y向带法兰盘圆锥形变幅杆连接，Y向带法兰盘圆锥形变幅杆的法兰盘卡在支撑架上支撑板上，28KHz超声波发生器B通过信号传输线与X向换能器相连，X向换能器通过螺栓与X向复合式变幅杆连接，X向复合式变幅杆与Y向带法兰盘圆锥形变幅杆在小端处用螺栓连接；本实用新型不仅能有效避免切削过程中产生摩擦力，而且可以延长刀具的使用寿命，提高零件的加工精度。

Description

一种28KHz双激励超声椭圆振动切削装置

技术领域

本实用新型涉及精密机械加工技术领域，具体涉及一种28KHz双激励超声椭圆振动切削装置。

背景技术

近年来我国机械工业迅速发展，在许多机械领域取得可喜成就的同时，我国机械行业也面临着许多新的问题：一方面，随着零件生产工艺和使用要求的提高，许多尖端产品对零件加工精度的要求也越来越高，同时为了满足质量要求，生产的零件必须保持长时间精度不变，这就要求加工后零件表面的残余应力要尽可能的小，但是，如果使用传统的切削加工方法，通过提高刀具的性能、减少进给量等方法不能有效的改善零件的加工精度；另一方面，许多前端技术对不锈钢、铝合金、钛合金等难以加工材料的使用频率越来越高，如果采用传统的切削加工方式，材料的表面在加工过程中会产生严重的加工硬化，不但会加剧刀具的磨损，缩短刀具的使用寿命，而且严重影响了零件的加工质量。

针对上述问题，急需研制一种拆卸方便、加工范围广泛、使用性能良好的双激励超声椭圆振动切削装置，以解决目前机械行业中零件加工精度低，不能满足使用要求以及无法对一些较难加工材料进行有效加工的问题。

实用新型内容

基于目前机械行业中，零件加工精度不满足使用要求和无法对一些较难加工材料进行有效加工的问题，本实用新型的目的在于提供一种28KHz双激励超声椭圆振动切削装置。

为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：一种28KHz双激励超声椭圆振动切削装置，其特征在于：包括28KHz超声波发生器、信号传输线、Y向换能器、Y向带法兰盘圆锥形变幅杆、X向复合式变幅杆、X向换能器、支撑架、车刀刀头、压紧片、28KHz超声波发生器B；

所述28KHz超声波发生器A通过信号传输线与Y向换能器连接，Y向换能器内部设有螺纹孔，通过螺栓与Y向带法兰盘圆锥形变幅杆连接；

所述28KHz超声波发生器B通过信号传输线与X向换能器连接，X向换能器内部设有螺纹孔，通过螺栓与X向复合式变幅杆连接，X向复合式变幅杆的小端通过螺栓与Y向带法兰盘圆锥形变幅杆的小端连接，连接处涂有一层凡士林，可避免由空气引起的振动；

所述支撑架由螺帽、上支撑板、全螺纹螺杆、下支撑板、底座组成，上支撑板上设有圆孔，圆孔的两侧设有压紧片，压紧片通过螺栓安装在上支撑板上，上支撑板与下支撑板之间、下支撑板与底座之间均通过螺帽和全螺纹螺杆连接，底座上设有螺纹孔和滑槽，螺纹孔用于将底座安装在机床上；

所述Y向带法兰盘圆锥形变幅杆的小端部分穿过圆孔，Y向带法兰盘圆锥形变幅杆的法兰盘卡在圆孔上，并用压紧片将其固定在上支撑板上；

所述车刀刀头焊接在X向复合式变幅杆的小端尾部。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本装置能够有效避免切削过程中产生的摩擦，加工时将刀具侧面与切屑之间的产生的有害摩擦力转化为切削力，从而延长刀具的使用寿命，同时可增大刀具的切削角度，减少毛刺的产生，从而提高零件的加工质量；

(2)所述支撑架能够适用于不同尺寸、不同形状零件的加工，通过调节全螺纹螺杆在滑槽中的位置对车刀刀头进行前后的调整，通过调节全螺纹螺杆的长度对车刀刀头进行上下的调整；

(3)本装置可安装在不同型号的精密或超精密机床上；

(4)本装置产生28KHz的振动频率，振动频率高使得加工效率提高；

(5)本装置能够加工不锈钢、铝材、钛合金等传统切削方式难以加工的材料；

(6)本装置体积较小，易于安装且拆卸方便。

附图说明

图1是本实用新型加工工艺原理图；

图2是本实用新型结构示意图；

图3是本实用新型X向复合式变幅杆与Y向带法兰盘圆锥形变幅杆连接示意图；

图4是本实用新型支撑架结构示意图。

图中标号名称：1、28KHz超声波发生器A；2、信号传输线；3、Y向换能器；4、Y向带法兰盘圆锥形变幅杆；5、X向复合式变幅杆；6、X向换能器；7、支撑架；8、圆孔；9、螺帽；10、上支撑板；11、全螺纹螺杆；12、下支撑板；13、底座；14、螺纹孔；15、滑槽；16、车刀刀头；17、压紧片；18、28KHz超声波发生器B。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：请参阅图1、图2、图3、图4，本实用新型提供一种技术方案：一种28KHz双激励超声椭圆振动切削装置。其特征在于：包括28KHz超声波发生器A、信号传输线、Y向换能器、Y向带法兰盘圆锥形变幅杆、X向复合式变幅杆、 X向换能器、支撑架、车刀刀头、压紧片、28KHz超声波发生器B；

所述28KHz超声波发生器A1通过信号传输线2与Y向换能器3连接，Y向换能器3内部设有螺纹孔，通过螺栓与Y向带法兰盘圆锥形变幅杆4连接；

所述28KHz超声波发生器B18通过信号传输线2与X向换能器6连接，X向换能器6内部设有螺纹孔，通过螺栓与X向复合式变幅杆5连接，X向复合式变幅杆5的小端通过螺栓与Y向带法兰盘圆锥形变幅杆4的小端连接；

所述支撑架7由螺帽9、上支撑板10、全螺纹螺杆11、下支撑板12、底座 13组成，上支撑板10上设有圆孔8，圆孔8的两侧设有压紧片17，压紧片17 通过螺栓安装在上支撑板10上，上支撑板10与下支撑板12之间、下支撑板12 与底座13之间均通过螺帽9和全螺纹螺杆11连接，底座13上设有螺纹孔14 和滑槽15；

所述Y向带法兰盘圆锥形变幅杆4的小端部分穿过圆孔8，Y向带法兰盘圆锥形变幅杆4的法兰盘卡在圆孔8上，并用压紧片17将其固定在上支撑板10 上；

所述车刀刀头16焊接在X向复合式变幅杆5的小端尾部。

本实用新型装置适合在精密或超精密机床上安装，对于特定的车床，仅需要提供与车床相适应的支撑架底座及相应对刀装置即可。具体工作过程为：首先针对特定车床，对本装置支撑架底座进行改造(只需改变支撑架底座上螺纹孔的大小即可)，将本装置用螺栓安装到车床上，再对本装置进行调整，打开超声激励电源，根据切削工艺的需要，调整工作频率，使刀具处在最好的切削状态，最后，根据工艺要求，设定切削参数，如切削速度、切深、进给量，即可开始进行精密和超精密切削加工。

超声椭圆振动切削加工，是一种在普通切削刀具刀尖上附加一强迫的椭圆振动，产生特殊加工效果的金属切削加工方法。本装置的基本工作原理为：超声波发生器A与超声波发生器B接入电源并产生28KHz的高频交流电信号，产生的电信号通过信号传输线分别传递给Y向换能器与X向换能器，Y向换能器与X向换能器将接收到的交流电信号转化为机械振动，再经Y向带法兰盘圆锥形变幅杆与 X向复合式变幅杆将振幅增大，振幅产生前后造成伸缩变形，从而在刀具处产生两个具有不同相位差的同频振动，使刀具产生椭圆运动轨迹，并使刀具进行周期性的断续切削加工。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下，可对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种28KHz双激励超声椭圆振动切削装置，其特征在于：包括28KHz超声波发生器A(1)、信号传输线(2)、Y向换能器(3)、Y向带法兰盘圆锥形变幅杆(4)、X向复合式变幅杆(5)、X向换能器(6)、支撑架(7)、车刀刀头(16)、压紧片(17)、28KHz超声波发生器B(18)；

所述28KHz超声波发生器A(1)通过信号传输线(2)与Y向换能器(3)连接，Y向换能器(3)内部设有螺纹孔，通过螺栓与Y向带法兰盘圆锥形变幅杆(4)连接；

所述28KHz超声波发生器B(18)通过信号传输线(2)与X向换能器(6)连接，X向换能器(6)内部设有螺纹孔，通过螺栓与X向复合式变幅杆(5)连接，X向复合式变幅杆(5)的小端通过螺栓与Y向带法兰盘圆锥形变幅杆(4)的小端连接；

所述支撑架(7)由螺帽(9)、上支撑板(10)、全螺纹螺杆(11)、下支撑板(12)、底座(13)组成，上支撑板(10)上设有圆孔(8)，圆孔(8)的两侧设有压紧片(17)，压紧片(17)通过螺栓安装在上支撑板(10)上，上支撑板(10)与下支撑板(12)之间、下支撑板(12)与底座(13)之间均通过螺帽(9)和全螺纹螺杆(11)连接，底座(13)上设有螺纹孔(14)和滑槽(15)；

所述Y向带法兰盘圆锥形变幅杆(4)的小端部分穿过圆孔(8)，Y向带法兰盘圆锥形变幅杆(4)的法兰盘卡在圆孔(8)上，并用压紧片(17)将其固定在上支撑板(10)上；

所述车刀刀头(16)焊接在X向复合式变幅杆(5)的小端尾部。

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