一种铣削专用超声振动辅助装置及其使用方法制造方法及图纸

一种铣削专用超声振动辅助装置及其使用方法，导向板固装在铣床工作台上，导向板上设有导向槽；输出板上设有导向轨，输出板位于导向板上方，导向轨位于导向槽内，输出板与导向板滑动配合；换能器固装在铣床工作台上，变幅杆水平固连在换能器与输出板之间；超声波发生器通过导线与换能器相连。使用方法步骤为：分别将超声振动导向板、超声振动输出板、换能器及零件安装到铣床工作台上；将变幅杆固连在换能器与超声振动输出板之间；将换能器与超声波发生器相连；将铣削刀具安装到铣床主轴上；启动铣床和超声波发生器；通过变幅杆向超声振动输出板输出超声振动，零件随铣床工作台进给；按照铣削参数完成零件加工，关闭铣床和超声波发生器，卸下零件。

A special ultrasonic vibration auxiliary device for milling and its application

【技术实现步骤摘要】
一种铣削专用超声振动辅助装置及其使用方法
本专利技术属于铣削加工
，特别是涉及一种铣削专用超声振动辅助装置及其使用方法。
技术介绍
目前，在通过铣削方式加工零件时，铣削刀具将不可避免的因过度磨损而报废，当零件完成铣削工序后，通常会消耗掉大量的铣削刀具，而铣削刀具作为耗材成本也将计入零件的加工成本中，这也无形中提高了零件的制造成本。诸多加工企业都在想方设法的降低零件的加工成本，而最为迫切想要降低的就是铣削刀具的消耗量，从而可以使零件在制造成本上获得优势，但实际效果并不理想，铣削刀具的消耗量始终居高不下。想要降低铣削刀具的消耗量，必须从延长铣削刀具使用寿命着手，而铣削刀具的使用寿命又直接由刀具刃口的磨损速度决定。在理论上，只有降低了刀具刃口在切削时的温度，同时避免切削力长时间作用在刀具刃口上，才有可能真正降低刀具刃口的磨损速度。而实际情况是，在铣削过程中，零件的已加工表面往往会出现振纹，造成这种振纹产生的原因主要是切削参数不合理，而振纹的出现也说明零件表面的加工质量已经下降，随着铣削的继续，刀具刃口的温度也会越来越高，且作用在刀具刃口的切削力也会越来越大，直接后果就是使刀具的使用寿命降低。因此，如果能够在铣削过程中减少振纹的产生，就可以有效降低刀具刃口的温度和作用在刀具刃口的切削力，从而使零件表面加工质量和刀具的使用寿命得到显著提升，进而使刀具的消耗量进一步降低，最终才能实现零件制造成本的下降。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种铣削专用超声振动辅助装置及其使用方法，能够在铣削过程中减少振纹的产生，可有效降低刀具刃口的温度和作用在刀具刃口的切削力，可使零件表面加工质量和刀具的使用寿命得到显著提升，并且进一步降低刀具的消耗量，从而降低了零件的制造成本。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种铣削专用超声振动辅助装置，包括超声波发生器、换能器、变幅杆、超声振动输出板及超声振动导向板；所述超声振动导向板通过螺栓固定安装在铣床工作台上，在超声振动导向板上表面开设有导向槽；所述超声振动输出板下表面设置有导向轨，超声振动输出板位于超声振动导向板上方，且导向轨位于导向槽内，超声振动输出板与超声振动导向板滑动配合；所述换能器通过支座固定安装在铣床工作台上，所述变幅杆水平固连在换能器与超声振动输出板之间，且变幅杆的振动方向与导向槽及导向轨相平行；所述超声波发生器通过导线与换能器相连。所述导向槽和导向轨均采用燕尾结构。所述的铣削专用超声振动辅助装置的使用方法，包括如下步骤：步骤一：将超声振动导向板通过螺栓固定安装在铣床工作台上；步骤二：将待加工零件通过螺栓固定连接到超声振动输出板；步骤三：将超声振动输出板下表面的导向轨从侧向插入导向槽中，以完成超声振动输出板在超声振动导向板上的安装；步骤四：将换能器通过支座固定安装在铣床工作台上；步骤五：将变幅杆固定连接在换能器与超声振动输出板之间；步骤六：将换能器通过导线与超声波发生器相连；步骤七：根据零件的实际加工要求选择铣削刀具，并将选中的铣削刀具安装到铣床主轴上；步骤八：启动铣床和超声波发生器，超声波发生器输出的高频电信号通过换能器转化为同频机械振动，再借助变幅杆将振动放大，最后通过变幅杆向超声振动输出板输出超声振动，且零件随铣床工作台进给；步骤九：按照铣削参数直至完成零件的铣削加工，然后关闭铣床和超声波发生器，将加工好的零件卸下；如有需要，更换新零件后，继续对新零件进行超声振动铣削加工。所述变幅杆向超声振动输出板输出的超声振动的扭振频率为20kHz，振幅为10微米。本专利技术的有益效果：本专利技术与现有技术相比，能够在铣削过程中减少振纹的产生，可有效降低刀具刃口的温度和作用在刀具刃口的切削力，可使零件表面加工质量和刀具的使用寿命得到显著提升，并且进一步降低刀具的消耗量，从而降低了零件的制造成本。附图说明图1为本专利技术的一种铣削专用超声振动辅助装置结构示意图；图2为本专利技术的超声振动输出板结构示意图；图3为本专利技术的超声振动导向板结构示意图；图中，1—超声波发生器，2—换能器，3—变幅杆，4—超声振动输出板，5—超声振动导向板，6—铣床工作台，7—导向槽，8—导向轨，9—支座，10—导线，11—零件，12—铣削刀具。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明。如图1～3所示，一种铣削专用超声振动辅助装置，包括超声波发生器1、换能器2、变幅杆3、超声振动输出板4及超声振动导向板5；所述超声振动导向板5通过螺栓固定安装在铣床工作台6上，在超声振动导向板5上表面开设有导向槽7；所述超声振动输出板4下表面设置有导向轨8，超声振动输出板4位于超声振动导向板5上方，且导向轨8位于导向槽7内，超声振动输出板4与超声振动导向板5滑动配合；所述换能器2通过支座9固定安装在铣床工作台6上，所述变幅杆3水平固连在换能器2与超声振动输出板4之间，且变幅杆3的振动方向与导向槽7及导向轨8相平行；所述超声波发生器1通过导线10与换能器2相连；所述导向槽7和导向轨8均采用燕尾结构。所述的铣削专用超声振动辅助装置的使用方法，包括如下步骤：步骤一：将超声振动导向板5通过螺栓固定安装在铣床工作台6上；步骤二：将待加工零件11通过螺栓固定连接到超声振动输出板4；步骤三：将超声振动输出板4下表面的导向轨8从侧向插入导向槽7中，以完成超声振动输出板4在超声振动导向板5上的安装；步骤四：将换能器2通过支座9固定安装在铣床工作台6上；步骤五：将变幅杆3固定连接在换能器2与超声振动输出板4之间；步骤六：将换能器2通过导线10与超声波发生器1相连；步骤七：根据零件11的实际加工要求选择铣削刀具12，并将选中的铣削刀具12安装到铣床主轴上；步骤八：启动铣床和超声波发生器1，超声波发生器1输出的高频电信号通过换能器2转化为同频机械振动，再借助变幅杆3将振动放大，最后通过变幅杆3向超声振动输出板4输出超声振动，超声振动的扭振频率为20kHz，振幅为10微米；零件11随铣床工作台6进给；本实施例中，进给切削速度为40m/min，轴向切深为3mm，径向切宽为0.3mm，步骤九：按照铣削参数直至完成零件11的铣削加工，然后关闭铣床和超声波发生器1，将加工好的零件11卸下；如有需要，更换新零件后，继续对新零件进行超声振动铣削加工。实施例中的方案并非用以限制本专利技术的专利保护范围，凡未脱离本专利技术所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铣削专用超声振动辅助装置，其特征在于：包括超声波发生器、换能器、变幅杆、超声振动输出板及超声振动导向板；所述超声振动导向板通过螺栓固定安装在铣床工作台上，在超声振动导向板上表面开设有导向槽；所述超声振动输出板下表面设置有导向轨，超声振动输出板位于超声振动导向板上方，且导向轨位于导向槽内，超声振动输出板与超声振动导向板滑动配合；所述换能器通过支座固定安装在铣床工作台上，所述变幅杆水平固连在换能器与超声振动输出板之间，且变幅杆的振动方向与导向槽及导向轨相平行；所述超声波发生器通过导线与换能器相连。

【技术特征摘要】
1.一种铣削专用超声振动辅助装置，其特征在于：包括超声波发生器、换能器、变幅杆、超声振动输出板及超声振动导向板；所述超声振动导向板通过螺栓固定安装在铣床工作台上，在超声振动导向板上表面开设有导向槽；所述超声振动输出板下表面设置有导向轨，超声振动输出板位于超声振动导向板上方，且导向轨位于导向槽内，超声振动输出板与超声振动导向板滑动配合；所述换能器通过支座固定安装在铣床工作台上，所述变幅杆水平固连在换能器与超声振动输出板之间，且变幅杆的振动方向与导向槽及导向轨相平行；所述超声波发生器通过导线与换能器相连。2.根据权利要求1所述的一种铣削专用超声振动辅助装置，其特征在于：所述导向槽和导向轨均采用燕尾结构。3.权利要求1所述的铣削专用超声振动辅助装置的使用方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一：将超声振动导向板通过螺栓固定安装在铣床工作台上；步骤二：将待加工零件通过螺栓固定连接到超声振动输出板；步骤三：...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明海，郑耀辉，王奔，李晓鹏，
申请(专利权)人：沈阳航空航天大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21