一种单向超声辅助成形磨削装备及操作方法技术

本发明专利技术公开了一种单向超声辅助成形磨削装备及操作方法，属于复合加工中超声辅助加工领域。该装备的两个夹持固定部件夹持工件的两端，超声波换能器通过双头螺柱与其中一个夹持固定部件连接，与超声换能器连接的夹持固定部件传递超声振动，所述夹持固定部件的伸长杆两端分别与超声换能器与双翼状夹具连接，伸长杆夹持在上、下夹板之间，且固定在机床的加工平台上。夹持点位于振动节点处。在工作状态下，双翼状夹具的双翼渐变结构大幅抑制工件非加工方向上的超声振动，使工件产生单向振动；可以适应不同长度工件的加工需求；可在不拆卸超声辅助成形磨削装备整体下，实现工件的四面加工。

【技术实现步骤摘要】
一种单向超声辅助成形磨削装备及操作方法
本专利技术属于超声振动辅助加工
，特别涉及一种用于成形磨削的单向超声振动辅助加工装备。
技术介绍
近年来，由于具有高硬度、高耐磨性和耐高温性的先进材料零部件（如钛合金、高温合金、碳纤维增强复合材料、氧化锆生物陶瓷、碳化硅半导体）在现代工业的使用范围与数量日益剧增，使得先进材料零部件的高效率、高质量加工成为现代制造业亟待解决的问题之一。超声波辅助加工因其具有减小切削力、降低切削热、改善工件表面质量、提高刀具寿命等优点，成为一种有效提高先进材料零部件加工质量的方法，具有很好的发展前景。超声加工根据其超声波振动作用位置不同，可分为刀具实现超声波振动与工件实现超声波振动。目前，用刀具实现超声波振动存在一些问题：刀具结构复杂，使得装备整体刚度与稳定性较弱；当刀具位于机床主轴上时，需对机床主轴进行改造，对主轴的回转精度等有较大影响。对于成形磨削，通过变幅杆将单向超声振动直接作用于工件时，工件产生二维超声振动，影响单向成形磨削；成形砂轮易与变幅杆发生干涉，破坏超声辅助加工装备。因此设计一种作用于工件的单向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单向超声辅助成形磨削装备，其特征在于，包括两个夹持固定部件、工件、超声波换能器，两个夹持固定部件夹持固定工件的两端，超声波换能器通过双头螺柱与其中一个夹持固定部件连接，与超声换能器连接的夹持固定部件传递超声振动；/n所述夹持固定部件由双翼状夹具、上夹板、上支脚、伸长杆、下夹板、下支脚组成；伸长杆夹持在上、下夹板之间，夹持点位于超声辅助加工成形磨削装备的伸长杆振动节点处，伸长杆的两端分别与超声换能器与双翼状夹具连接，上、下支脚将超声辅助加工成形磨削装备固定在机床的加工平台上。/n

【技术特征摘要】
1.一种单向超声辅助成形磨削装备，其特征在于，包括两个夹持固定部件、工件、超声波换能器，两个夹持固定部件夹持固定工件的两端，超声波换能器通过双头螺柱与其中一个夹持固定部件连接，与超声换能器连接的夹持固定部件传递超声振动；
所述夹持固定部件由双翼状夹具、上夹板、上支脚、伸长杆、下夹板、下支脚组成；伸长杆夹持在上、下夹板之间，夹持点位于超声辅助加工成形磨削装备的伸长杆振动节点处，伸长杆的两端分别与超声换能器与双翼状夹具连接，上、下支脚将超声辅助加工成形磨削装备固定在机床的加工平台上。


2.根据权利要求1所述的单向超声辅助成形磨削装备，其特征在于所述双翼状夹具为方块形带两翼开螺纹孔的结构，双翼渐变结构可以抑制工件在非加工方向产生的超声振动，使工件主要产生成形磨削进给方向的单向超声振动。


3.根据权利要求1所述的单向超声辅助成形磨削装备，其特征在于，所述伸长杆为两端开螺纹孔圆柱，直径与变幅杆最小端尺寸一致，杆上开方槽;
所述上、下夹板具有与伸长杆半径相同的半圆孔，以及两侧高度不同的凸台，其中，圆环侧凸台与工件待加工面同侧，防止发生干涉，上、下夹板于平面侧凸台通过螺钉连接固定，圆环侧凸台通过螺钉将伸长杆固定；调整上、下夹板圆环侧螺钉，可使工件、双翼状夹具、伸长杆、超声波发生器绕中心轴旋转；所述上、下支脚均可用来在机床加工平台上固定单向超声辅助成形磨削装备。


4.根据权利要求1所述的单向超声辅助成形磨削装备，其特征在于，所述夹持点的定位是通过以下方法实现：对所述超声辅助加工的成形磨削装备建立三维模型，建立与实际工件的物料属性与尺寸大小符合的三维模...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁文锋，曹洋，黄强，邱雨桐，徐九华，傅玉灿，苏宏华，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32