旋转弯曲疲劳试样V型缺口超声研磨机制造技术

本发明专利技术公开旋转弯曲疲劳试样V型缺口超声研磨机，包括机床，所述机床的上方两侧设置有旋转驱动机构与尾座机构，所述旋转驱动机构与尾座机构之间设有工件，所述尾座机构向旋转驱动机构方向运动抵紧固定工件，所述机床上设置有龙门支撑机构，所述龙门支撑机构上设置有指向工件的研磨压力调整装置，通过设计机床主轴箱与机床主轴提升机床系统的刚度，保证研磨的加工精度，研磨时可将工件通过机芯夹头夹持在机床主轴上，来使工件与机床主轴同步旋转，将前顶尖安装在主轴上，通过前顶尖与后顶尖来固定工件，增加机床

【技术实现步骤摘要】
旋转弯曲疲劳试样V型缺口超声研磨机


[0001]本专利技术属于机械研磨加工相关
，具体涉及旋转弯曲疲劳试样V型缺口超声研磨机。

技术介绍

[0002]抗疲劳制造过程中的三个重要的因素分别是零件的研磨表面质量、加工硬化和研磨结晶处理细化、表面残余应力，在采用超高强度钢“无应力集中”抗疲劳制造技术时，应力集中系数越大，疲劳寿命越短，而零件表面的粗糙度值则与应力集中系数呈正相关。为了减小零件的应力集中系数，就要想办法来降低零部件的表面粗糙度。
[0003]高强度合金钢18CrNiMo7
‑
6钢，具有优秀的工艺性能，可以广泛应用到各种工业零件，如齿轮、轴承、轴等。V型缺口零件是一种结构相对较为复杂的零件，可以比较完整模拟出零件在使用时应力集中的情况，按照超高强度钢“无应力集中”的概念，要保证其缺口内高光洁表面，而此高光洁表面无法用传磨削工艺进行加工，且容易在加工缺口时，对缺口的形状尺寸产生破坏。因此，研究磨削18CrNiMo7
‑
6钢V型缺口试样的研磨机，可以增强可靠性并延长寿命。
[0004]超声振动研磨加工技术，是指在传统的研磨加工技术的原理之上，在研磨的工具上施加超声振动激励，使研磨工具产生超声高频率的振动，研磨工具与零件表面之间的磨料在传统的研磨加工运动和超声高频率振动的共同作用下，对加工工件的表面进行滑擦、耕犁和切削等运动，以实现去除加工表面材料的目的。因为超声研磨振动系统的存在，导致超声振动研磨加工更加优于传统研磨加工技术。
[0005]现有的超声研磨机技术存在以下问题：现有的超声研磨机的联轴器尺寸与工件尺寸差距过大，电动机与工件直接通过联轴器相连接，此系统的刚度比较小，在工作时，影响加工过程中的加工精度的主要来源可能会是因为联轴器的不规则的微小振动而引起研磨工件的剧烈振动。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供旋转弯曲疲劳试样V型缺口超声研磨机，以解决上述
技术介绍
中提出的电动机与工件直接通过联轴器相连接易引起研磨工件的剧烈振动问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：旋转弯曲疲劳试样V型缺口超声研磨机，包括机床，所述机床的上方两侧设置有旋转驱动机构与尾座机构，所述旋转驱动机构与尾座机构之间设有工件，所述尾座机构向旋转驱动机构方向运动抵紧固定工件，所述机床上设置有龙门支撑机构，所述龙门支撑机构上设置有指向工件的研磨压力调整装置，所述旋转驱动机构驱使工件旋转运动，所述龙门支撑机构在机床上滑动调整位置后，由研磨压力调整装置保持研磨压力对工件进行磨削加工。
[0008]优选的，所述旋转驱动机构包括电动机，所述电动机固定安装在机床的上表面，所述机床的上表面固定安装有主轴箱，所述主轴箱的内侧转动连接有机床主轴，所述机床主
轴通过联轴器与电动机的输出端固定连接。
[0009]优选的，所述机床主轴靠近工件的一端设置有第一顶尖，所述第一顶尖抵在工件的一侧圆心位置处。
[0010]优选的，所述机床主轴靠近工件的一端外部套设有机芯夹头，所述机芯夹头的另一端套设在工件的外部。
[0011]优选的，所述尾座机构包括机床尾座，所述机床的两侧上表面固定连接有第二滑轨，所述机床尾座的底部与第二滑轨滑动连接。
[0012]优选的，所述机床尾座的一端设置有第二顶尖，所述第二顶尖抵在工件的另一侧圆周位置处。
[0013]优选的，所述龙门支撑机构包括滑座，所述滑座的底端固定连接有龙门导轨架，所述机床的两侧上表面固定连接有第一滑轨，所述滑座的底部与第一滑轨滑动连接，所述龙门导轨架的一侧通过螺母连接有调高螺杆。
[0014]优选的，所述研磨压力调整装置包括弹簧杆，所述弹簧杆通过螺栓固定在龙门导轨架上，所述弹簧杆的外侧套设有弹簧，所述弹簧的一端与弹簧杆固定连接，所述弹簧的另一端固定连接有压盖，所述压盖的底端固定连接有超声换能器，所述超声换能器的底端滑动连接有变幅杆，所述变幅杆的底端固定连接有油石。
[0015]与现有超声研磨机技术相比，本专利技术提供了旋转弯曲疲劳试样V型缺口超声研磨机，具备以下有益效果：
[0016]本专利技术通过设计机床主轴箱与机床主轴，来提升机床系统的刚度，可以保证研磨工件的加工精度，研磨时可将工件通过机芯夹头夹持在机床主轴上，来使工件与机床主轴同步旋转，将前顶尖安装在主轴上，通过前顶尖与后顶尖来固定工件，增加机床与工件的系统刚度，利用移置导轨来调整超声换能器相对于工件位置，然后由研磨压力调整装置调整并保持研磨压力，使其完成对工件的研磨。
附图说明
[0017]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制，在附图中：
[0018]图1为本专利技术提出的旋转弯曲疲劳试样V型缺口超声研磨机正视剖面结构示意图；
[0019]图2为本专利技术提出的旋转弯曲疲劳试样V型缺口超声研磨机俯视结构示意图；
[0020]图3为本专利技术提出的研磨压力调整装置剖面结构示意图；
[0021]图中：1、机床；2、旋转驱动机构；201、电动机；202、联轴器；203、主轴箱；204、机床主轴；205、第一顶尖；206、机芯夹头；3、龙门支撑机构；301、滑座；302、龙门导轨架；3021、调高螺杆；303、第一滑轨；4、尾座机构；401、机床尾座；402、第二滑轨；403、第二顶尖；5、工件；6、研磨压力调整装置；601、弹簧杆；602、弹簧；603、压盖；604、超声换能器；605、变幅杆；606、油石。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]请参阅图1
‑
图3，本专利技术提供一种技术方案：旋转弯曲疲劳试样V型缺口超声研磨机，包括机床1，机床1的上方两侧设置有旋转驱动机构2与尾座机构4，旋转驱动机构2与尾座机构4之间设有工件5，本机床1所需加工的工件5的尺寸参数：工件5的总长为80mm，工件5夹持端的直径为长度为16mm，过度圆弧半径为R23mm，工件5圆柱部分直径为V型缺口部分距试件一端40mm，最细部分直径为V型部分两侧斜面之间角度为60
±
0.1
°
[0024]需要说明的是，旋转驱动机构2包括电动机201，电动机201固定安装在机床1的上表面，机床1的上表面固定安装有主轴箱203，主轴箱203与机床1由螺栓连接，主轴箱203分为箱盖和箱座两个部分，这两部分由螺栓进行连接，主轴箱203的内侧转动连接有机床主轴204，机床主轴204通过联轴器202与电动机201的输出端固定连接，磨具对工件5的研磨压力为0.2MPa，研磨速度最低为40r/min。对磨具的切削面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.旋转弯曲疲劳试样V型缺口超声研磨机，包括机床(1)，其特征在于：所述机床(1)的上方两侧设置有旋转驱动机构(2)与尾座机构(4)，所述旋转驱动机构(2)与尾座机构(4)之间设有工件(5)，所述尾座机构(4)向旋转驱动机构(2)方向运动抵紧固定工件(5)，所述机床(1)上设置有龙门支撑机构(3)，所述龙门支撑机构(3)上设置有指向工件(5)的研磨压力调整装置(6)，所述旋转驱动机构(2)驱使工件(5)旋转运动，所述龙门支撑机构(3)在机床(1)上滑动调整位置后，由研磨压力调整装置(6)保持研磨压力对工件(5)进行磨削加工。2.根据权利要求1所述的旋转弯曲疲劳试样V型缺口超声研磨机，其特征在于：所述旋转驱动机构(2)包括电动机(201)，所述电动机(201)固定安装在机床(1)的上表面，所述机床(1)的上表面固定安装有主轴箱(203)，所述主轴箱(203)的内侧转动连接有机床主轴(204)，所述机床主轴(204)通过联轴器(202)与电动机(201)的输出端相连接。3.根据权利要求2所述的旋转弯曲疲劳试样V型缺口超声研磨机，其特征在于：所述机床主轴(204)靠近工件(5)的一端设置有第一顶尖(205)，所述第一顶尖(205)抵在工件(5)的一侧圆心位置处。4.根据权利要求2所述的旋转弯曲疲劳试样V型缺口超声研磨机，其特征在于：所述机床主轴(204)靠近工件(5)的一端外部套设有机芯夹头(206)，所述机芯夹头(206)的另一端套设在工件(5)的外...

【专利技术属性】
技术研发人员：王栋，郑锐，李浩宇，廖明杰，张银霞，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：