本申请的一种数控机床超声加工用质量块，将钻头超声振动所用的质量块设置为可开合结构，且末端包括夹持尾端，在钻头进行超声加工需要夹持质量块不动时，通过质量块夹持装置夹紧夹持尾端，使得质量块为打开状态，此时，质量块远离变幅杆，能避免夹持不动的质量块对钻头的影响，彻底杜绝了固定不动的质量块对于超声加工的影响，同时，还在变幅杆上设置了防止质量块转动的滑槽结构，从而使得夹持装置能够快速夹持质量块。
【技术实现步骤摘要】
一种数控机床超声加工用质量块
本专利技术涉及数控加工
，具体涉及一种数控机床超声加工用质量块。
技术介绍
数控加工，是用数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法，具有加工效率高、产品质量稳定等优点，因此，其一直为人们研究的热点，目前，为了适应硬脆材料如红外光学晶体、工程陶瓷、光学玻璃、石英、硅晶体的精密加工，现在常用的是将超声加工技术应用到数控机床上，提高工件加工精度。如专利文献1，其公开了一种复频数控超声加工方法及辅助装置和加工钻床，该数控加工方法中，将超声加工技术应用到了数控机床上，且在针对刀具出入加工材料表面产生的崩边问题，其提出了夹紧质量块自由振动以去除耦合的低频大振幅的振动，而在进入加工材料表面后又松开夹持装置使质量块自由振动的加工方法，但是该加工方法存在如下缺陷：a、夹紧装置将质量块夹紧时，变幅杆9上的振动仍然会通过质量块传递到夹紧装置上，使得夹紧装也产生振动，该振动又反作用到变幅杆9上，另一方面该振动还会传递到工作台8上，进而有可能与超声发生器或机架或支撑架产生共振，最终影响钻头的加工，引入过多不确定因素，使得超声发生器的振动变得不可控，降低加工精度；b、质量块在变幅杆9上来回滑动，夹紧装置在夹紧质量块时，其受到的冲击力较大，影响夹紧装置使用寿命。又如专利文献2，其公开了一种工程陶瓷复频超声加工装置，该加工装置使用超声波进行加工，为了提高加工速度和加工质量，其无旋转运动，无需保持旋转力矩，其通过自由质量套管的碰撞完成积蓄、传递能量的过程，但是该自由质量套的运动是自由的，其并没有意识到通过夹紧质量套或松开质量套改变振动频率，以对工件进行加工。又如专利文献3，其公开了一种复合振动钻削装置及加工方法，其针对不同材料的材料属性差异，复合超声或者低频轴向振动，通过振动控制器实现加工过程中进行振动钻削与超声振动钻削与低频振动钻削的转换，获得高质量的制孔，但是，该钻削装置中的低频振动发声器采用凸轮装置，并使用电机进行驱动，从而产生低频振动，虽然该该装置低频振动是可以通过电机调整的，但是，其装置结构复杂。[专利文献1]CN110216301A；[专利文献2]CN106313340A；[专利文献3]CN107262761A。综上所述，现有技术中，对于硬脆材料的加工，虽然综合使用超声、质量块进行复频数控超声加工，也意识到了工件表面崩碎需要去除耦合低频大振幅的振动，但是其并没有考虑到夹紧质量块的夹紧装置同样会将振动传递到机架、并且也会反作用于变幅杆，甚至有可能使得机架产生共振，影响加工精度以及设备寿命，也没有意识到夹紧装置在夹紧来回振动的质量块时会受到较大冲击，影响夹紧装置使用寿命的问题，基于此，本申请提供了将质量块设置为开合结构的质量块，在去耦合质量块振动时，通过夹紧装置夹紧质量块端部，从而将其从变幅杆上取下，在需要耦合质量块振动时，又将质量块夹紧入变幅杆上，能够进一步提高工件加工质量。
技术实现思路
为了克服现障碍检测系统的不足，本专利技术提供了一种技术方案，一种数控机床超声加工用质量块，其滑动套设于变幅杆上，在刀具进入工件表面或离开工件表面时，利用质量夹持装置使得质量块脱离变幅杆；在刀具加工工件内部时，松开质量夹持装置以使得质量块自由振动。优选地，质量块包括上夹持部、下夹持部、铰接轴以及顶压弹簧，上夹持部和下夹持部铰接于铰接轴，从而形成一开合结构，上夹持部包括位于头端用于夹持阶梯轴的上半圆夹体、位于尾端与质量块夹持装置配合的下夹持尾端以及用于连接上半圆夹体和下夹持尾端的上夹持主体，下夹持部包括位于头端用于夹持阶梯轴的下半圆夹体、位于尾端与质量块夹持装置配合的上夹持尾端以及用于连接下半圆夹体和上夹持尾端的下夹持主体，顶压弹簧固定设置于上夹持尾端和下夹持尾端之间，且顶压上夹持尾端和下夹持尾端，从而使得上半圆夹体和下半圆夹体处于卡紧状态。优选地，上半圆主体和下半圆主体具有与阶梯轴相同的半径R，位于上夹持主体和下夹持主体上的铰接轴的轴心到阶梯轴的轴心的距离L大于半径R。优选地，在上半圆夹体内设置了一限位凸条，在下半圆夹体内设置了一下限位凸条，且在阶梯轴两端分别设置了与其配合使用的限位凹槽。优选地，限位凸条为圆弧状结构。优选地，在上夹持尾端上设置有上卡齿，在下夹持尾端下端设置有下卡齿，且在质量块夹持装置内设置有与上卡齿和下卡齿分别配合的定位齿，且上卡齿和下卡齿为一系列三角块构成的齿状结构，且该三角块沿与铰接轴轴心平行的方向延伸布置。优选地，质量块为关于经过阶梯轴轴心和铰接轴轴心的轴线A对称布置。优选地，质量块包括多种不同重量的多种型号，在加工前根据不同加工需要选择不同型号的质量块。优选地，质量块夹持装置包括支撑竖杆、动力箱、两夹持臂以及两夹持卡头，支撑竖杆固定设置于支撑架上，动力箱固定设置于支撑竖杆一侧，两夹持臂滑动设置于动力箱内，夹持卡头通过缓冲机构连接于夹持臂的末端，且能够相对于夹持臂进行竖向滑动，动力箱内设置有驱动两夹持臂相互靠近或远离的动力机构，夹持臂通过动力机构来夹紧质量块或松开质量块。优选地，缓冲机构包括滑动轴、上缓冲弹簧、下缓冲弹簧和设置于夹持臂末端的上支撑板、下支撑板，滑动轴竖向设置于上支撑板和下支撑板之间，夹持卡头包括夹持爪和滑动块，滑动块滑动设置于滑动轴上，上缓冲弹簧和下缓冲弹簧均套设于滑动轴上，且上缓冲弹簧位于滑动块和上支撑板之间，下缓冲弹簧位于滑动块和下支撑板之间，通过上缓冲弹簧和下缓冲弹簧实现夹持爪的缓冲。优选地，动力机构包括驱动齿轮、驱动齿条I和驱动齿条II，驱动齿轮转动设置于动力箱内部，通过电机进行驱动转动，驱动齿条I和驱动齿条II均包括与驱动齿轮啮合的齿结构，驱动齿条I和驱动齿条II对称布置于驱动齿轮的两端，且驱动齿条I和驱动齿条II的末端分别固定连接于夹持臂的端部，夹持臂滑动设置于动力箱内，动力箱内设置有引导其进行水平滑动的滑动结构。优选地，动力箱内还设置有引导齿条进行横向滑动的导向结构。优选地，滑动块为方形结构，且后端紧贴夹持臂末端，从而保证夹持卡头仅能相对于夹持臂进行上下滑动，而不会发生相对转动，保证夹持爪能够稳定的夹持质量块的夹持尾端。优选地，夹持爪包括定位齿，该定位齿的齿结构与上卡齿、下卡齿结构相同。本专利技术的有益效果为：1)、本专利技术的一种数控机床超声加工用质量块，意识到在将质量块夹紧时其存在影响工件加工质量的问题，通过将传统的一体加工完成的质量块设置为分体结构，在需要去耦合低频振动需要固定质量块时，通过夹紧装置夹紧质量块的夹持尾端，使得质量块为打开状态，将质量块从变幅杆上取下，避免了质量块在不动时传递振动、反作用于变幅杆的情况，提高了数控超声加工装置的加工精度、同时提高了设备使用寿命；2)、进一步地，本专利技术的一种数控机床超声加工用质量块，由可开合的上夹持部和下夹持部组成，且上夹持部和下夹持部均包括了半圆夹体、夹持主体和夹持尾端，半圆夹体之间扣合时能够卡合于变幅杆的阶梯轴上，本申请的质量块为夹爪结构，由上夹持部和下夹持部通过铰接轴后形成剪叉结构，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种数控机床超声加工用质量块，其滑动套设于变幅杆上，其特征在于：在刀具进入工件表面或离开工件表面时，利用质量夹持装置(9)使得质量块(8)脱离变幅杆；在刀具加工工件内部时，松开质量夹持装置(9)以使得质量块自由振动。/n
【技术特征摘要】
1.一种数控机床超声加工用质量块，其滑动套设于变幅杆上，其特征在于：在刀具进入工件表面或离开工件表面时，利用质量夹持装置(9)使得质量块(8)脱离变幅杆；在刀具加工工件内部时，松开质量夹持装置(9)以使得质量块自由振动。
2.如权利要求1所述的一种数控机床超声加工用质量块，其特征在于：质量块(8)包括上夹持部(41)、下夹持部(42)、铰接轴(28)以及顶压弹簧(29)，上夹持部(41)和下夹持部(42)铰接于铰接轴(28)，从而形成一开合结构，上夹持部(41)包括位于头端用于夹持阶梯轴(7)的上半圆夹体(30)、位于尾端与质量块夹持装置配合的下夹持尾端(31)以及用于连接上半圆夹体(30)和下夹持尾端(31)的上夹持主体(26)，下夹持部(42)包括位于头端用于夹持阶梯轴(7)的下半圆夹体(32)、位于尾端与质量块夹持装置配合的上夹持尾端(33)以及用于连接下半圆夹体(32)和上夹持尾端(33)的下夹持主体(27)，顶压弹簧(29)固定设置于上夹持尾端(33)和下夹持尾端(31)之间，且顶压上夹持尾端(33)和下夹持尾端(31)，从而使得上半圆夹体(30)和下半圆夹体(32)处于卡紧状态。
3.如权利要求2所述的一种数控机床超声加工用质量块，其特征在于：上半圆主体(30)和下半圆主体(32)具有与阶梯轴(7)相同的半径R，位于上夹持主体(26)和下夹持主体(27)上的铰接轴(28)的轴心到阶梯轴(7)的轴心的距离L大于半径R。
4.如权利要求2所述的一种数控机床超声加工用质量块，其特征在于：在上半圆夹体(30)内设置了一限位凸条(36)，在下半圆夹体(32)内设置了一下限位凸条(37)，且在阶梯轴(7)两端分别设置了与其配合使用的限位凹槽(38)。
5.如权利要求4所述的一种数控机床超声加工用质量块，其特征在于：限位凸条为圆弧状结构。
6.如权利要求2所述的一种数控机床超声加工用质量块，其特征在于：在上夹持尾端(33)上设置有...
【专利技术属性】
技术研发人员：王金伟，黄志成，
申请(专利权)人：黎明职业大学，
类型：发明
国别省市：福建;35
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