一种超声波磨削加工系统技术方案

本发明专利技术提供了一种超声波磨削加工系统，涉及机床加工技术领域。该带动平衡环的刀盘组件包括机床主轴、超声波刀柄、动平衡环和刀盘；超声波刀柄包括刀柄本体和变幅杆；变幅杆的一端与刀柄本体连接，另一端与刀盘连接；变幅杆通过设置在其端部的装配端盖与刀柄本体连接；动平衡环套设在刀柄本体与装配端盖连接的位置上，并通过第一台阶定位。本发明专利技术提供的带动平衡环的刀盘组件，具有动态性能好和精度高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种超声波磨削加工系统
本专利技术涉及机床加工
，尤其是涉及一种超声波磨削加工系统。
技术介绍
超声加工是利用超声频作小振幅振动的工具，并通过它与工件之间游离于液体中的磨料对被加工表面的捶击作用，使工件材料表面逐步破碎的特种加工。普通超声加工是通过液态介质加工产品，属于特种加工，应用范围小，无法用在范围较广的切削加工、磨削加工中，且超声加工机床结构复杂，价格高昂。因此，将超声加工与工具旋转组合起来的旋转超声加工模式逐渐得到越来越广泛的应用。CN106181595A公开了一种固结磨料超声加工装置及方法，属于硬脆性材料加工领域，可以进行异形孔加工和平面磨削加工，所述固结磨料超声加工装置包括XY轴进给装置、工作槽、主轴立柱、固结磨料工具、Z轴伺服进给装置和超声波发生系统，所述超声波发生器采用超声恒流电源，所述超声恒流电源包括用于采集超声换能器两端的电流和电压的采集单元和用于计算超声加工系统的等效阻抗的处理单元，所述处理单元将计算的等效阻抗与阻抗设定值进行比较后对固结磨料工具的进给速度和/或超声波发生器的输出电流进行调节。上述固结磨料超声加工装置虽然加工精度较高，然而效率不高，无法实现保证加工精度的情况下快速加工。TWM372763U公开了一种超声波振动式刀具模组，第一线圈固定於固定本体。声波产生器电连接至第一线圈。旋转本体可转动地安装至固定本体。第二线圈固定於旋转本体。两第一接点固定於旋转本体上并电连接至第二线圈。刀把本体可拆卸地装设於旋转本体上。两第二接点固定於刀把本体上，并分别电连接至两第一接点。稳压电路板设於刀把本体上，并具有两输入端电连接至两第二接点，用以稳定第二线圈於旋转时产生的输入电压并於两个输出端输出输出电压。第一压电片及第二压电片分别电连接至两个输出端以共同产生振动。扩幅杆固定於刀把本体，用以对振动予以扩幅，上述超声波振动式刀具模组加工精度有待提高，能加工的材料以及加工效率有限。KR20150101628A公开了一张自由仿形切割高硬度材料的装置，用于切割硬质材料，利用超声波，包括：切削刀具，其具有超声波发生器切割硬质材料与金刚石研磨，利用超声波从超声波发生器以及主要制作自不锈钢；一磨料喷射器施加磨料，包括细金刚石的粒子硬质材料切割硬质材料；以及切削刀具驾驶装置，用于施加力切削刀具在垂直方向切割硬质材料。该装置切割一种硬质材料，利用超声波可应用，用于处理硬质材料例如蓝宝石以及增强玻璃施加到智能电话等，然而上述自由仿形切割高硬度材料的装置加工效率不高，无法实现保证加工精度的情况下快速加工。现有的超声波刀柄结构，由于主轴带动刀柄旋转时会出现转动不平衡的现象，如此容易导致刀盘与刀柄连接后，刀盘的径向跳动和端面跳动大，影响加工精度，同时也影响刀柄的使用寿命。基于此，本专利技术提供了一种超声波磨削加工系统以解决上述的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种超声波磨削加工系统，以解决现有技术中由于主轴旋转过程中存在转动不平衡，从而导致加工精度差，刀柄寿命短的技术问题。基于上述目的，本专利技术提供了一种超声波磨削加工系统，包括机床主轴、超声波刀柄、动平衡环、无线传输发射装置和刀具；所述无线传输发射装置固定在所述机床主轴上；所述超声波刀柄包括刀柄本体、无线传输接收装置和超声波换能器；所述无线传输接收装置与所述无线传输发射装置信号连接；所述刀柄本体包括顺次连接的主轴连接部、卸刀部和刀盘连接部；所述卸刀部的周侧设置有一圈凸出的定位环，所述定位环靠近所述刀盘连接部设置；所述主轴连接部与所述机床主轴连接；所述刀盘连接部的外端开设有安装腔体；所述超声波换能器包括变幅杆和设置在所述变幅杆的第一端的压电振子，所述变幅杆的第二端与所述刀具连接；所述变幅杆的周侧还具有一体成型的装配端盖，所述装配端盖盖压在所述刀盘连接部的外端，所述压电振子位于所述安装腔体内，所述压电振子与所述无线传输接收装置连接；所述无线传输接收装置套设在所述卸刀部的周侧，所述无线传输接收装置的端面与所述定位环的端面抵接；所述装配端盖包括盖压在所述刀盘连接部外端的盖压部，还包括伸入刀盘连接部内的螺纹部，所述盖压部的外径与所述刀盘连接部的外径相同，所述盖压部的周侧设置有一圈定位凸起，形成阶梯状，所述动平衡环套设在所述盖压部的周侧，与所述定位凸起抵接；所述刀具为磨刀或切削刀。可选的，所述超声波换能器还包括盖板、锁紧螺栓以及热缩绝缘管，所述变幅杆的第一端端面上开设有与所述锁紧螺栓匹配的螺纹孔，所述压电振子上开设有安装孔，所述盖板设置在所述压电振子远离所述变幅杆的一侧，所述盖板上开设有固定孔，所述锁紧螺栓用于穿过所述固定孔、安装孔与所述螺纹孔配合，使得所述压电振子、盖板锁紧在所述变幅杆上，所述热缩绝缘管设置在所述锁紧螺栓与所述压电振子、盖板之间。可选的，所述无线传输接收装置包括接收环支架、接收磁芯以及接收线圈，所述接收环支架套设在所述刀柄本体的外侧，所述接收环支架上设有第三安装槽，所述接收磁芯安装在所述第三安装槽中，所述接收磁芯上设有第四安装槽，所述接收线圈安装在所述第四安装槽中。可选的，所述刀具为刀盘；包括圆盘状的刀盘部；所述刀盘部的一侧盘面与环形磨削部的第一端固接，所述环形磨削部的第二端为磨削端；所述刀盘部的另一侧盘面与变幅杆连接；所述刀盘部、所述环形磨削部和所述刀柄连接部的同心设置；所述环形磨削部的磨削面开设有多个排屑槽，多个所述排屑槽均贯穿所述环形磨削部的内外两侧；多个所述排屑槽的两侧槽壁均形成切削面。可选的，所述排屑槽的槽壁的延伸方向与所述排屑槽的槽深方向存在一定夹角。可选的，所述环形磨削部还设置有测试面，所述测试面与所述环形磨削部的中心轴线垂直，用于测试环形磨削部的端面跳动和圆度跳动。可选的，所述动平衡环包括环体，所述环体具有内侧面和外侧面；所述环体的外侧面上设置有多个配重孔，多个所述配重孔的中心轴线沿所述环体的径向方向。可选的，还包括调节装置；所述调节装置安装于所述配重孔中。可选的，所述主轴连接部为锥台形，所述主轴连接部的大端与所述卸刀部固接，所述主轴连接部的小端设置有螺栓孔；所述主轴连接部的大端的外径小于所述主轴连接部的第二端的外径。可选的，所述卸刀部的周侧还设置有多个键槽，多个键槽一端贯穿所述卸刀部的外端，另一端贯穿所述卸刀槽。本专利技术提供的超声波磨削加工系统，超声波刀柄上套设了动平衡环，实现调节刀柄、刀盘和动平衡环形成的整体的重心的空间位置，以使其保持在刀柄的旋转轴线上，从而有利于维持转动过程中的平衡状态，提高加工精度，减少机械故障的发生。基于此，本专利技术较之原有技术，具有动态性能好、加工精度高的优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的超声波磨削加工系统第一视角的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的超声波磨削加工系统剖视图；图3为本专利技术实施例提供的超声波磨削加工系统中刀柄本体的结构示意图；图4为图3的剖视图；图5为图4的刀柄本体部分示意图；图6为图4的超声波换能器部分示意图；图7本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声波磨削加工系统，其特征在于，包括机床主轴、超声波刀柄、动平衡环、无线传输发射装置和刀具；所述无线传输发射装置固定在所述机床主轴上；所述超声波刀柄包括刀柄本体、无线传输接收装置和超声波换能器；所述无线传输接收装置与所述无线传输发射装置信号连接；所述刀柄本体包括顺次连接的主轴连接部、卸刀部和刀盘连接部；所述卸刀部的周侧设置有一圈凸出的定位环，所述定位环靠近所述刀盘连接部设置；所述主轴连接部与所述机床主轴连接；所述刀盘连接部的外端开设有安装腔体；所述超声波换能器包括变幅杆和设置在所述变幅杆的第一端的压电振子，所述变幅杆的第二端与所述刀具连接；所述变幅杆的周侧还具有一体成型的装配端盖，所述装配端盖盖压在所述刀盘连接部的外端，所述压电振子位于所述安装腔体内，所述压电振子与所述无线传输接收装置连接；所述无线传输接收装置套设在所述卸刀部的周侧，所述无线传输接收装置的端面与所述定位环的端面抵接；所述装配端盖包括盖压在所述刀盘连接部外端的盖压部，还包括伸入刀盘连接部内的螺纹部，所述盖压部的外径与所述刀盘连接部的外径相同，所述盖压部的周侧设置有一圈定位凸起，形成阶梯状，所述动平衡环套设在所述盖压部的周侧，与所述定位凸起抵接；所述刀具为磨刀或切削刀。...

【技术特征摘要】
1.一种超声波磨削加工系统，其特征在于，包括机床主轴、超声波刀柄、动平衡环、无线传输发射装置和刀具；所述无线传输发射装置固定在所述机床主轴上；所述超声波刀柄包括刀柄本体、无线传输接收装置和超声波换能器；所述无线传输接收装置与所述无线传输发射装置信号连接；所述刀柄本体包括顺次连接的主轴连接部、卸刀部和刀盘连接部；所述卸刀部的周侧设置有一圈凸出的定位环，所述定位环靠近所述刀盘连接部设置；所述主轴连接部与所述机床主轴连接；所述刀盘连接部的外端开设有安装腔体；所述超声波换能器包括变幅杆和设置在所述变幅杆的第一端的压电振子，所述变幅杆的第二端与所述刀具连接；所述变幅杆的周侧还具有一体成型的装配端盖，所述装配端盖盖压在所述刀盘连接部的外端，所述压电振子位于所述安装腔体内，所述压电振子与所述无线传输接收装置连接；所述无线传输接收装置套设在所述卸刀部的周侧，所述无线传输接收装置的端面与所述定位环的端面抵接；所述装配端盖包括盖压在所述刀盘连接部外端的盖压部，还包括伸入刀盘连接部内的螺纹部，所述盖压部的外径与所述刀盘连接部的外径相同，所述盖压部的周侧设置有一圈定位凸起，形成阶梯状，所述动平衡环套设在所述盖压部的周侧，与所述定位凸起抵接；所述刀具为磨刀或切削刀。2.根据权利要求1所述的超声波磨削加工系统，其特征在于，所述超声波换能器还包括盖板、锁紧螺栓以及热缩绝缘管，所述变幅杆的第一端端面上开设有与所述锁紧螺栓匹配的螺纹孔，所述压电振子上开设有安装孔，所述盖板设置在所述压电振子远离所述变幅杆的一侧，所述盖板上开设有固定孔，所述锁紧螺栓用于穿过所述固定孔、安装孔与所述螺纹孔配合，使得所述压电振子、盖板锁紧在所述变幅杆上，所述热缩绝缘管设置在所述锁紧螺栓与所述压电振子、盖板之间。3.根据权利要求1所述的超声波磨削加工系统，其特征在于，所述无线传...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜炳姜，李伟秋，林一松，
申请(专利权)人：广州汇专工具有限公司，汇专科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44