CN211989534U - 一种用于超声辅助内圆切片加工的工件夹持装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于超声辅助内圆切片加工的工件夹持装置，包括木垫、盖板、极化压电陶瓷块、粘板、梯型柱、支撑柱座、凹型板、夹紧环、双头螺柱、方键、限位旋钮、紧定螺栓，该工件夹持装置可夹持固定工件、调整工件位置，使工件产生超声振动。工件通过胶水粘接在木垫上实现工件的夹持固定，工件在空间中的位置和方向通过螺栓和螺母调整，超声电源驱动压电陶瓷在其极化方向进行超声频伸缩振动，压电陶瓷带动工件在切削方向上产生超声频伸缩振动，使得工件与内圆刀片周期性间歇接触，顺利实现超声辅助内圆切片加工。该工件夹持装置能够实现基于工件振动的超声辅助内圆切片加工和工件空间位置的多自由度调整，结构简单、装配方便。

Description

一种用于超声辅助内圆切片加工的工件夹持装置

技术领域

本实用新型涉及工件夹持相关技术领域，尤其涉及一种用于超声辅助内圆切片加工的工件夹持装置。

背景技术

内圆切片机床主要用来切割玻璃、铁磁材料、硅等硬脆材料，但现有的内圆切片加工技术并不完善，切片过程中较大的切削力和切削热容易导致刃口变形、锯缝宽和薄切片加工困难等问题。为了克服上述内圆切片技术难题，将超声振动辅助加工应用到常规内圆切片加工中。超声振动辅助加工通过对机床主轴或者工件施加高频振动，降低加工过程中的切削力和切削热，从而提高被加工工件的表面质量。内圆切片机床在工作过程中，高速旋转的主轴带动内圆刀片快速旋转，移动滑台带动工件进给，工件与内圆刀片配合实现切削。内圆切片切割主要是以小批量和灵活加工为主，将超声振动应用到主轴成本较高，效益回收周期较长。为节约成本和实现超声辅助加工功能，对工件施加超声频振动是首要之选。现有的用于超声辅助内圆切片加工的工件夹持装置存在装配不便、制造成本较高和加工不灵活等缺点。为了克服上述缺点，改善工件夹持装置的使用性能，更好的实现基于工件振动的超声辅助内圆切片加工，设计开发一种新型的用于超声辅助内圆切片加工的工件夹持装置很有必要。此外，设计开发一种新型的用于超声辅助内圆切片加工的工件夹持装置，实现超声振动辅助内圆切片加工，对内圆切片加工工艺的改进和发展具有重要的指导意义与实用价值。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于超声辅助内圆切片加工的工件夹持装置，该装置可夹持工件并使工件在切削方向上产生超声频振动。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种用于超声辅助内圆切片加工的工件夹持装置，由超声振动装置和支撑装置组成。其中超声振动装置包括超声电源、导线、极化压电陶瓷块、镀银电极片、盖板、木垫；支撑装置包括支撑柱座、夹紧环、方键、双头螺柱、限位旋钮、凹型板、梯型柱、紧定螺栓、粘板。

所述的支撑柱座下部有两个弯曲环型槽，用于通过高强度连接螺栓和机床工作滑台连接，实现支撑柱座与机床工作滑台的连接固定和位置调整；上部为带外键槽的圆柱体结构，内孔有键槽的中空夹紧环套在支撑柱座的圆柱体，方键插入中空夹紧环的内键槽和支撑柱座圆柱体的外键槽完成支撑柱座和夹紧环的定位，双头螺柱穿过夹紧环侧面的通孔后和锁紧螺母配合实现夹紧环和支撑柱座的夹紧。

所述的限位旋钮下部为一段螺柱，旋进支撑柱座上部的内螺纹孔用以限制夹紧环调整的竖直位置。

所述的凹型板有两个螺纹通孔，螺栓穿过夹紧环平面部分的光孔后与螺纹通孔配合实现凹型板和夹紧环的连接；凹型板下方有限位槽，上方有螺纹通孔，梯型柱沿着凹型板限位槽滑动与凹型板配合，紧定螺栓旋进凹型板的三个螺纹通孔后挤压梯型柱从而实现梯型柱和凹型板的连接和夹紧。

所述的粘板一端有光孔，螺栓穿过粘板的光孔后旋进梯型柱的螺纹通孔实现粘板和梯型柱的连接；另一端有光孔，螺栓穿过粘板的光孔后，依次穿过镀银电极片、极化压电陶瓷块、镀银电极片的光孔，最后旋入盖板的螺纹盲孔实现粘板和超声振动结构的连接。

所述的极化压电陶瓷块，两个极化表面分别贴合镀银电极片并置于粘板和盖板之间，盖板与镀银电极片之间、镀银电极片与极化压电陶瓷块之间、电极与粘板之间均通过环氧树脂胶水粘接在一起。

所述的导线连接超声电源和镀银电极片，实现超声振动电源的供给。

所述的木垫一侧平坦，通过环氧树脂胶水与盖板平面连接；另一侧是放置工件的曲面结构，工件通过胶水粘贴固定在木垫上。

本实用新型的优势在于：既可以实现工件的夹持和调整，又能实现基于工件振动的超声振动辅助内圆切片加工。所有螺母和螺栓均可通过扳手调节，整个装置装配、拆卸、维护方便。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图

图2为支撑装置结构爆炸图

图3为超声振动装置结构爆炸图

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明：

如图1所示，本实用新型为一种用于超声辅助内圆切片加工的工件夹持装置,各部分依次为：下刀盘(1)、上刀盘(2)、张刀螺栓(3)、工件(4)、内圆刀片(5)、木垫(6)、盖板(7)、极化压电陶瓷块(8)、粘板(9)、梯型柱(10)、支撑柱座(11)、凹型板(12)、机床工作滑台(13)、夹紧环(14)、双头螺柱 (15)、方键(16)、导线(17)、超声电源(18)、限位旋钮(19)、紧定螺栓(20)、镀银电极片(21)。

装配时，将支撑柱座(11)装在机床工作滑台(13)上，用螺栓拧紧；将夹紧环(14)套在支撑柱座(11)的圆柱上并对齐键槽，将方键(16)嵌入键槽中，双头螺柱(15)插入夹紧环(14)侧面的孔内，调整夹紧环(14)至合适位置后，旋拧限位旋钮(19)与夹紧环(14)贴合以限制方键(16)和夹紧环(14) 位置，将双头螺柱(15)两端用螺母拧紧，使夹紧环(14)固定；用螺栓穿过夹紧环(14)平面部分的通孔旋进凹型板(12)的螺纹孔，使凹型板(12)固定；用螺栓穿过粘板(9)的光孔旋进梯型柱(10)的螺纹孔，将粘板(9)和梯型柱(10)连接固定；将盖板(7)、极化压电陶瓷块(8)、镀银电极片(21) 和粘板(9)前端按图示排列并用环氧树脂胶水粘牢，螺栓穿过粘板(9)、镀银电极片(21)和极化压电陶瓷块(8)的通孔旋入盖板(7)的螺纹孔并拧紧固定；利用胶水将工件(4)与木垫(6)粘牢，再将木垫(6)与盖板(7)用强力胶粘牢；用焊锡和电烙铁将两根导线(17)的一端分别焊在两个镀银电极片 (21)凸出来的接口处，两根导线(17)的另一端无顺序的分别连接超声电源 (18)的正负极，将导线(17)置于适当位置；将梯型柱(10)沿凹型板(12) 的梯台槽插入，调整梯型柱(10)至合适位置，将紧定螺栓(20)旋入凹型板 (12)上表面的螺纹孔中，用力拧紧紧定螺栓(20)使梯型柱(10)固定，一种用于超声辅助内圆切片加工的工件夹持装置组装完成。

Claims (5)

1.一种用于超声辅助内圆切片加工的工件夹持装置，其特征在于：由下刀盘(1)、上刀盘(2)、张刀螺栓(3)、工件(4)、内圆刀片(5)、木垫(6)、盖板(7)、极化压电陶瓷块(8)、粘板(9)、梯型柱(10)、支撑柱座(11)、凹型板(12)、机床工作滑台(13)、夹紧环(14)、双头螺柱(15)、方键(16)、导线(17)、超声电源(18)、限位旋钮(19)、紧定螺栓(20)、镀银电极片(21)组成。

2.根据权利要求1所述的一种用于超声辅助内圆切片加工的工件夹持装置，其特征在于：所述的夹紧环为中空结构，内孔有两个轴对称分布的键槽，夹紧环一侧有用于夹紧的同轴通孔，另一侧有用于和螺栓配合的光孔。

3.根据权利要求1所述的一种用于超声辅助内圆切片加工的工件夹持装置，其特征在于：所述的凹型板整体结构呈凹型，中心有两个螺纹通孔，凹型板下方有限位移动滑槽，上表面有螺纹孔。

4.根据权利要求1所述的一种用于超声辅助内圆切片加工的工件夹持装置，其特征在于：所述的极化压电陶瓷块两个极化表面分别贴合镀银电极片并置于粘板和盖板之间，盖板与镀银电极片之间、镀银电极片与极化压电陶瓷块之间、电极与粘板之间均通过环氧树脂胶水粘接并用螺栓预紧。

5.根据权利要求1所述的一种用于超声辅助内圆切片加工的工件夹持装置，其特征在于：超声电源直接驱动压电陶瓷高频振动，压电陶瓷的伸缩振动带动工件作超声振动，实现基于工件振动的超声辅助内圆切片加工。

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