專利名稱：立式超聲波振動(dòng)珩磨裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種立式超聲波振動(dòng)珩磨裝置，它由聲振系統(tǒng)、珩磨頭及連接體等組成，屬于磨削技術(shù)領(lǐng)域。
目前已有的超聲波振動(dòng)珩磨裝置，都是將超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的超聲頻電振蕩，通過(guò)換能器轉(zhuǎn)換為超聲頻縱向機(jī)械振動(dòng)，再通過(guò)變幅桿將機(jī)械振動(dòng)振幅放大，傳遞給彎曲振動(dòng)圓盤，撓性桿在振動(dòng)圓盤的帶動(dòng)下將縱向振動(dòng)傳遞給油石座，油石座帶動(dòng)與其粘結(jié)在一起的油石進(jìn)行縱向振動(dòng)。不同的是日本特許公報(bào)(38-8198)是將油石座裝在珩磨頭上，珩磨頭通過(guò)珩磨桿與彎曲振動(dòng)圓盤相連，珩磨頭與油石一起進(jìn)行縱向振動(dòng)，導(dǎo)致能耗大，影響加工質(zhì)量。太原機(jī)械學(xué)院申報(bào)的“CN2053560u”是通過(guò)珩磨桿制成一過(guò)渡套支承在水套上，而“CN2055081u”是在彎曲振動(dòng)圓盤的圓周節(jié)線上制有一個(gè)聲絕緣桿，使其與珩磨頭相連，兩者都使珩磨頭不振動(dòng)，能耗大為減少。但都存在換能器需加循環(huán)水冷卻，帶來(lái)了體積大、使用不便，很難應(yīng)用于立式珩磨中的缺陷，其油石漲開機(jī)構(gòu)裝在珩磨桿上，無(wú)法與珩磨機(jī)的加壓機(jī)構(gòu)銜接，操作不便，影響了實(shí)用性，圓盤上制有絕緣桿與珩磨頭相連，不僅制造復(fù)雜，而且僅通過(guò)變幅桿相連，其強(qiáng)度與剛度都較差，影響加工精度。本發(fā)明解決了上述缺陷和立式珩磨中的問(wèn)題。
本發(fā)明的目的在于提供一種可安裝于立式(手動(dòng)或數(shù)控)珩磨機(jī)上，珩磨頭不振動(dòng)，直接利用機(jī)床加壓機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)油石自動(dòng)漲開的立式超聲波振動(dòng)珩磨裝置。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的主要技術(shù)方案是一種珩磨頭不振動(dòng)直接利用機(jī)床加壓機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)油石自動(dòng)漲開的立式超聲波振動(dòng)珩磨裝置，采用中心有通孔的壓電換能器及圓錐變幅桿與子振系統(tǒng)(由彎曲振動(dòng)圓盤、撓性桿、油石座、油石組成)相連，組成聲振系統(tǒng)，其體積小、重量輕、不需加冷卻設(shè)施，使用方便，通過(guò)圓錐變幅桿節(jié)點(diǎn)處的固定圓盤，固定于殼體及連接體之間，連接體通過(guò)定心盤、球面浮動(dòng)體與珩磨頭相連，其殼體傳輸動(dòng)力，并帶動(dòng)聲振系統(tǒng)一起旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)油石座在珩磨頭的縱向槽中超聲頻縱向振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)脈沖珩磨，而珩磨頭不振動(dòng)，能耗小，有利于提高加工精度。
按照本發(fā)明中心有通孔的壓電換能器及變幅桿，孔中裝入加壓頂桿，可方便地與珩磨機(jī)加壓機(jī)構(gòu)銜接，實(shí)現(xiàn)珩磨中油石的自動(dòng)漲開，采用三個(gè)圓柱頂銷漲開油石座，提高了油石座的剛性，變幅桿節(jié)點(diǎn)固定圓盤與其相連的殼體及連接體均采用圓柱面配合定心，以保證聲振系統(tǒng)與珩磨頭的同軸度，油石座的下端橫穿圓柱銷可在珩磨頭的環(huán)槽中滑動(dòng)，提高了油石座的軸向定位精度，有利于加工質(zhì)量的提高，采用超硬磨料，優(yōu)化工藝參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)平頂網(wǎng)紋珩磨和光珩加工。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明立式超聲波振動(dòng)珩磨裝置作進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1為立式超聲波振動(dòng)珩磨裝置裝配簡(jiǎn)圖，它由1.壓電換能器 2.圓錐變幅桿 3.振動(dòng)圓盤 4.加壓頂桿 5.撓性桿 6.油石座 7.油石 8.圓柱銷 9.拉緊彈簧10.頂銷 11.漲芯軸 12.珩磨頭 13.推桿 14.壓簧 15.浮動(dòng)體 16.定心盤 17.連接體18.殼體 19.螺桿等構(gòu)成。
下面結(jié)合附圖1說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施的一個(gè)例子，如圖1所示，采用中心有Φ6通孔的鋁合金傳輸桿的壓電換能器(1)與45鋼制成的圓錐變幅桿(2)，及45鋼制成Φ58的振動(dòng)圓盤(3)，通過(guò)中心有孔的螺桿(19)相連接，振動(dòng)圓盤在靠近圓周處制有撓性桿孔，撓性桿(5)一端焊接在圓盤的撓性桿孔中(本例珩磨孔徑＜Φ58)，制成下收的光滑曲線形狀(曲率半徑＞100)，另一端與油石座(6)焊接，油石(7)粘結(jié)在油石座上，圓柱銷(8)緊壓在油石座孔中，其伸出的兩端在珩磨頭環(huán)槽中可以滑動(dòng)，以上組成了聲振系統(tǒng)。圓錐變幅桿節(jié)點(diǎn)處制成Φ80固定圓盤，制有螺釘過(guò)孔，固定于殼體(18)和連接體(17)之間，連接體與定心盤(16)都用圓柱面定心，由螺栓緊定，定心盤的端面上制有橢圓孔，使油石座從中穿過(guò)，定心盤通過(guò)浮動(dòng)體(15)與珩磨頭(12)緊固相連，保證了動(dòng)力的傳輸，但不傳遞聲振系統(tǒng)的振動(dòng)。Φ6的加壓頂桿(4)從中心通過(guò)，推動(dòng)推桿(13)，推桿與漲芯軸(11)螺紋相連，使?jié)q芯軸三段錐體在珩磨頭孔中軸向移動(dòng)，使錐面貼合的三個(gè)圓柱頂銷(10)平面緊推油石座均勻漲開。當(dāng)放松加壓頂桿，壓簧(14)復(fù)位，使油石座在拉緊彈簧(9)作用下，迅速收縮。
由于本發(fā)明立式超聲波振動(dòng)珩磨裝置適用于珩磨直徑小于Φ65mm，油石座剛性較低，采用三個(gè)圓柱頂銷使剛性大大加強(qiáng)，保證了加工精度。
圖1立式超聲波振動(dòng)珩磨裝置其使用很方便，通過(guò)殼體上端的連接頭懸掛于珩磨機(jī)的主軸上，在不改變珩磨中的旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上，附加了超聲頻縱向機(jī)械振蕩，實(shí)現(xiàn)了脈沖珩磨?？蓪?duì)難加工材料(如淬硬鋼、銅、鋁、鈦合金等)進(jìn)行珩磨加工，達(dá)到高精度要求。通過(guò)更換子振系統(tǒng)，可進(jìn)行粗珩、半精珩、精珩和超精珩加工。
權(quán)利要求
1.一種由聲振系統(tǒng)、珩磨頭及連接體組成的立式超聲波振動(dòng)珩磨裝置，其特征在于聲振系統(tǒng)使用的壓電換能器中心制有通孔，通過(guò)有通孔的螺桿與圓錐變幅桿、振動(dòng)圓盤螺紋相連接，壓電換能器體積小、重量輕不需冷卻。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的立式超聲波振動(dòng)珩磨裝置，其特征是壓電換能器、圓錐變幅桿和彎曲振動(dòng)圓盤的中心制有通孔，孔中裝有圓柱頂桿，與珩磨機(jī)的加壓機(jī)構(gòu)相連，實(shí)現(xiàn)油石的自動(dòng)漲縮。
3.根據(jù)權(quán)利1所述的立式超聲波振動(dòng)珩磨裝置，其特征是聲振系統(tǒng)通過(guò)圓錐變幅桿節(jié)點(diǎn)固定圓盤的過(guò)孔，用螺釘固定于殼體與連接體之間，聲振系統(tǒng)由節(jié)點(diǎn)固定圓盤懸掛于殼體與連接體之中，并隨其旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)，油石座在珩磨頭槽中在拉緊彈簧作用下緊貼圓柱頂銷，并由油石座中圓柱銷裝入珩磨頭環(huán)槽中定位。
4.根據(jù)權(quán)利1所述的立式超聲波振動(dòng)珩磨裝置，其特征是連接體，它制成兩端帶凸緣且同軸的回轉(zhuǎn)體，一端用螺釘與節(jié)點(diǎn)固定圓盤、殼體下端相連，另一端與定心盤相連，定心盤再通過(guò)浮動(dòng)球體與珩磨頭相連，殼體上端與機(jī)床相連，傳遞動(dòng)力，但都不振動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利1所述的立式超聲波振動(dòng)珩磨裝置，其特征是殼體傳遞動(dòng)力，外殼由一對(duì)特輕滾動(dòng)軸承裝入殼體上，在其上裝有防轉(zhuǎn)擋軸與珩磨機(jī)上安裝的豎軸相接觸，外殼在其作用下只能上下移動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利1所述的立式超聲波振動(dòng)珩磨裝置，其特征是圓錐變幅桿的節(jié)點(diǎn)固定圓盤，與殼體、連接體等連接部位均采用圓柱面定心。
全文摘要
本發(fā)明提出一種立式超聲波振動(dòng)珩磨裝置,它由聲振系統(tǒng)、珩磨頭及連接體等組成,特征在于中心有通孔的壓電換能器,孔中裝有圓柱頂桿,以實(shí)現(xiàn)油石自動(dòng)脹開。在圓錐變幅桿的節(jié)點(diǎn)處制有固定圓盤,與殼體、連接體、珩磨頭相連,使其均不振動(dòng)。殼體與機(jī)床相連傳遞動(dòng)力,外殼通過(guò)滾動(dòng)軸承裝在殼體上,珩磨過(guò)程中不轉(zhuǎn)動(dòng),安全方便地傳遞電振蕩。由于珩磨頭不振動(dòng)、壓電換能器體積小、不需加冷卻設(shè)施,使裝置體積小、重量輕、能耗低使用方便。
文檔編號(hào)B24B35/00GK1245102SQ9910656
公開日2000年2月23日 申請(qǐng)日期1999年6月9日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月9日
發(fā)明者袁藝, 辛志杰, 祝錫晶, 吳秀玲, 王純 申請(qǐng)人:華北工學(xué)院