本发明专利技术公开了一种多刀超声振动切削装置，该装置包括有六个结构相同的换能器、一个分度供电组件和一个刀架。刀架的尾部安装在数控机床上；刀架的前端设有六个刀位，该六个刀位中安装有六个换能器，通过两个连接板实现了分度供电组件中的换能器供电组件与刀架的装配。本装置利用滑环、多档位开关完成对位于刀架上的六个换能器进行分度供电，使得在工作过程中只有指定的唯一的一把刀具处于振动状态，实现了单一电源对多把刀具供电的功能，利用本装置可以完成对复杂零件的多刀振动切削，从而利用超声振动切削技术解决了复杂零件的精密制造技术难题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于数控机床的多刀超声振动切削装置，利用本装置可以有效、 方便的驱动多把双激励椭圆换能器，从而极大地开拓了振动加工技术的应用 领域以及其加工能力。
技术介绍
在数控机床的振动切削加工
中，由于振动切削在切削过程中的脉冲效 果，可以有效地降低切削力，从而降低切削温度，减小加工过程中带来的一系列不利 因素，从而带来更好的加工效果。振动切削技术可以有效地解决难加工材料、难加工结构的加工问题，加工精度高 而且具有很好的表面完整性。振动切削技术在钴孔、车削、攻丝等诸多领域具有明显 的加工效果，例如高性能的陶瓷材料、玻璃、半导体材料加工方面，振动加工方法是 最佳方案。目前的超声振动技术只是集中于单一刀具、单一工艺的使用和加工，极大地限制 了超声振动加工技术的进一步发展，如果每次更换工艺都要重新拆卸工件或刀具，将 使得精度无法保证、重要参数丢失、程序复杂等一系列问题的产生。 发 明 内 容为了使得超声振动加工技术能够进一步在含有多工序、多工艺的复杂零件的加工 中发挥作用，本专利技术设计出一种能够同时放置多个刀具的超声振动切削装置。该多刀 超声振动切削装置是基于双激励椭圆换能器的椭圆超声振动，以及单一电源驱动多种 换能器，通过设置换能器的共振频率，并在电源内部寄存器记录好各个频率就可以像 普通加工方法一样，利用数控机床或加工中心完成对工件的车外圆、内孔、车螺纹、 钴孔、攻丝、铣平面等多工艺加工，从而解决了对复杂零件的一次装夹振动加工。本专利技术的一种多刀超声振动切削装置，包括有六个结构相同的换能器、 一个分度供电组件和一个刀架。刀架的尾部安装在数控机床上；刀架的前端设有六个刀位，该 六个刀位中安装有六个换能器，通过两个连接板实现了分度供电组件中的换能器供电 组件与刀架的装配。5在本专利技术中，换能器供电组件由外套筒、定轴、多挡位开关、开关套筒、垫片和 滑环组成。定轴的轴段顺次穿过滑环的D通孔、垫片的C通孔后，与多挡位开关的 抓头连接，然后将A密封圈置于开关套管的B空腔的底部，再将多挡位开关置于开 关套管的B空腔内，再安装上B密封圈，最后套上外套筒，并在外套筒的A通孔和 B通孔中分别拧入A紧固螺钉、B紧固螺钉实现定轴与外套筒的固定，从而实现换 能器供电组件的装配。本专利技术一种多刀超声振动切削装置的优点在于(1) 应用一个刀架上设置多个刀位能够实现多个换能器的安装，从而多刀超声振动 切削加工。(2) 在分度供电组件中的走线部分，利用滑环和挡位开关解决了分度供电时供电〈信 号的转换很难与数控车床保持一致的问题。(3) 单个换能器提供的功率、多个换能器提供的功率是可调的，从而满足了不同切 削用量的加工问题。(4) 本专利技术设计的多刀超声振动切削装置可以作为一个附件方便地移植到数控车 床上，从而完成对含有多种工艺的复杂零件的超声振动切削。(5) 为未来难加工复杂零件的加工问题提供了一种切实可行的方法。 附图说明图1是本专利技术多刀超声振动切削装置的外部结构图。图2是本专利技术多刀超声振动切削装置的刀架结构图。图3是本专利技术分度供电组件的结构图。图3A是本专利技术分度供电组件中换能器供电组件的分解图。图3B是本专利技术分度供电组件中开关套筒的结构图。图3C是本专利技术分度供电组件中开关套筒的另一视角结构图。图3D是本专利技术分度供电组件中外套筒的结构图。图3E是本专利技术分度供电组件中定轴的结构图。图3F是本专利技术分度供电组件中滑环和结构图。图4是本专利技术换能器的结构图。图4A是本专利技术换能器的分解图。图中l.A换能器ll.变幅杆12.刀夹121.接口122.中心通孔123.卡块124.前端面125.后端面13.H航空接口14.刀具15.后挡板16.后盖161.中心通孔17.振动激励源171.圆孔18.前挡板181.中心通孔19.长螺钉2.B换能器3.C换能器4.D换能器5.E换能器6.F换能器7.分度供电组件7a.A航空插头7b.B航空插头7c.C航空插头7d.D航空插头7e-E航空插头7f.F航空插头7g-G航空插头711.A连接板712.B连接板71.A密封圈72.B密封圈73.外套筒731.A螺纹孔732.A通孔733.B通孔734.A空腔74.定轴741.B螺纹孔742.C螺纹孔743.轴段744.D螺纹孔745.A沉头孔75.多挡位开关751.抓头752.A定位块753.B定位块76.开关套管761.A接口762.B接口763.C接口764.D接口765.E接口766.F接口767.A槽口768.B槽口769.B空腔77.垫片771.C通孔772.A定位孔773.B定位孔774.A走线孔775.B走线孔79.滑环791.滑环定子792.D通孔710a.A紧固螺钉710b.B紧固螺钉781.A连接管782.B连接管783.C连接管784.弯头785.A转接头786.B转接头8.刀架81.A刀位82.B刀位83.C刀位84.D刀位85.E刀位86.F刀位87.上面板871.螺纹孔具体实施例方式下面将结合附图对本专利技术做进一步的详细说明。参见图1、图2所示，本专利技术的一种多刀超声振动切削装置，包括有六个结构相 同的换能器、 一个分度供电组件7和一个刀架8，六个换能器是指A换能器1、 B换 能器2、 C换能器3、 D换能器4、 E换能器5和F换能器6。刀架8的尾部安装在数控机床上；刀架8的前端设有六个刀位，即A刀位81、 B刀位82、 C刀位83、 D刀位84、 E刀位85和F刀位86。 A换能器1、 B换能 器2、 C换能器3、 D换能器4、 E换能器5和F换能器6分别安装在A刀位81、 B刀位82、 C刀位83、 D刀位84、 E刀位85和F刀位86中。刀架8的上面板 87上设有螺纹孔871，该螺纹孔871用于螺纹连接C连接管783的一端。在本专利技术中，根据刀架8的结构，以及超声振动加工技术能够进一步在含有多工序、多工艺的复杂零件的加工中发挥作用，在每一个刀位上分别安装相同结构的换能器实现多工艺的超声振动加工。参见图3、图3A 图3F所示，分度供电组件7包括有七个航空插头、三根连接管、两个转接头、两个连接板、 一个弯头784和换能器供电组件。七个航空插头是指结构相同的A航空插头7a、 B航空插头7b、 C航空插头7c、D航空插头7d、 E航空插头7e、 F航空插头7f和G航空插头7g。三根连接管是指结构相同的A连接管781、 B连接管782和C连接管783。 两个转接头是指结构相同的A转接头785和B转接头786。 两个连接板是指结构相同的A连接板711和B连接板712。 换能器供电组件由外套筒73、定轴74、多挡位开关75、开关套筒76、垫片77和滑环79组成。夕瞎筒73的筒体上设有A螺纹孔731 ，该A螺纹孔731用于与B转接头786进 行螺纹连接；夕瞎筒73的后端为A空腔734结构，该A空腔734用于方爐定轴74、 多挡位开关75、开关套筒76;夕瞎筒73的前端的板面上设有A通孔732、 B通孔 733, A通孔732、 B通孔733分别与B螺纹孔741、 C螺纹孔742对齐后，通过A 紧固螺钉710a、 B紧固螺钉710b将定轴74安装在外套筒73的A空腔734内。定轴74的前端设有B螺纹孔741、 C螺纹孔742， B螺纹本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多刀超声振动切削装置，其特征在于：包括有六个结构相同的换能器、一个分度供电组件（７）和一个刀架（８）； 六个换能器是指Ａ换能器（１）、Ｂ换能器（２）、Ｃ换能器（３）、Ｄ换能器（４）、Ｅ换能器（５）和Ｆ换能器（６）； 分度供电 组件（７）包括有七个航空插头、三根连接管、两个转接头、两个连接板、一个弯头（７８４）和换能器供电组件；七个航空插头是指结构相同的Ａ航空插头（７ａ）、Ｂ航空插头（７ｂ）、Ｃ航空插头（７ｃ）、Ｄ航空插头（７ｄ）、Ｅ航空插头（７ｅ）、Ｆ航空插头（７ｆ）和Ｇ航空插头（７ｇ）；三根连接管是指结构相同的Ａ连接管（７８１）、Ｂ连接管（７８２）和Ｃ连接管（７８３）；两个转接头是指结构相同的Ａ转接头（７８５）和Ｂ转接头（７８６）；两个连接板是指结构相同的Ａ连接板（７１１）和Ｂ连接板（７１２）；换能器供电组件由外套筒（７３）、定轴（７４）、多挡位开关（７５）、开关套筒（７６）、垫片（７７）和滑环（７９）组成； 刀架（８）的尾部安装在数控机床上；刀架（８）的前端设有Ａ刀位（８１）、Ｂ刀位（８２）、Ｃ刀位（８３）、Ｄ刀位（８４） 、Ｅ刀位（８５）和Ｆ刀位（８６）；Ａ换能器（１）、Ｂ换能器（２）、Ｃ换能器（３）、Ｄ换能器（４）、Ｅ换能器（５）和Ｆ换能器（６）分别安装在Ａ刀位（８１）、Ｂ刀位（８２）、Ｃ刀位（８３）、Ｄ刀位（８４）、Ｅ刀位（８５）和Ｆ刀位（８６）中；刀架（８）的上面板（８７）上设有螺纹孔（８７１），该螺纹孔（８７１）用于螺纹连接Ｃ连接管（７８３）的一端； 外套筒（７３）的筒体上设有Ａ螺纹孔（７３１），该Ａ螺纹孔（７３１）用于与Ｂ转接头（７８６）进行螺纹连接；外套筒（７３）的后端为Ａ空 腔（７３４）结构，该Ａ空腔（７３４）用于放置定轴（７４）、多挡位开关（７５）、开关套筒（７６）；外套筒（７３）的前端的板面上设有Ａ通孔（７３２）、Ｂ通孔（７３３），Ａ通孔（７３２）、Ｂ通孔（７３３）分别与Ｂ螺纹孔（７４１）、Ｃ螺纹孔（７４２）对齐后，通过Ａ紧固螺钉（７１０ａ）、Ｂ紧固螺钉（７１０ｂ）将定轴（７４）安装在外套筒（７３）的Ａ空腔（７３４）内； 定轴（７４）的前端设有Ｂ螺纹孔（７４１）、Ｃ螺纹孔（７４２），Ｂ螺纹孔（７４１）、Ｃ螺纹孔（７４２）与Ａ通孔（７３２ ）、Ｂ通孔（７３３）对齐后，通过Ａ紧固螺钉（７１０ａ）、Ｂ紧固螺钉（７１０ｂ）将定轴（７４）安装在外套筒（７３）的Ａ空腔（７３...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张德远，姜兴刚，袁野，李文，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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