【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料加工领域，具体涉及一种旋转超声辅助磨削的测力机构。
技术介绍
1、磨削加工一种是利用磨具或磨料去除工件表面多余材料的机械加工方法，是零部件精密加工的主要加工工艺。磨削加工操作便捷，可以达到较高的加工精度，磨削速度快且切削用量少，加工效率高，不仅可以加工软材料，而且可以加工其他刀具不能加工的硬脆材料。因此被广泛应用于航空航天、军事科技、生物医疗等领域，随着硬脆材料在各个领域的大量应用，此类加工材料也出现了较大的难题。
2、传统磨削加工在加工硬脆材料时往往存在磨具磨损速度快、表面及亚表面损伤较严重等问题。而研磨和抛光虽可有效改善加工表面的损伤状况，但效率低、成本高，因此硬脆材料加工困难问题始终是其应用中的突出阻碍。硬脆材料的加工问题促进了新的加工技术发展，针对可加工特殊材料的特种加工方式出现，其中超声辅助加工是一种对工件或者工具施加超声振动，从而来去除材料的一种复合加工技术，超声辅助磨削加工就是将传统磨削加工技术和超声加工技术结合起来。由于引入了超声振动，磨头与工件的接触状态由原本的持续性接触变为断续接触，其作用机理也发生了变化。在一定的工艺条件下，超声辅助磨削相比于普通磨削可有效降低磨削力，并改善表面加工质量，是一种非常适合于硬脆材料的先进加工技术。
3、超声辅助磨削加工技术开始广泛应用于硬脆材料加工领域，为其加工工艺的改进优化、加工效率的提高以及与其匹配测量仪器性能的提高成为众多学者一直研究的方向。传统磨削加工中对测量影响因素较小，在超声辅助磨削加工中测量装置需要考虑超声波的影响以及测量
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种旋转超声辅助磨削的测力机构，通过将测力机构与工件移动装置安装在一起，不与超声主轴系统一起设置安装，避免了超声发生器提供给变幅杆的超声波距离测力机构太近导致最终测量结果不准确的问题。刀具和工件能够进行自由移动，可通过移动装置解决将刀具精确定位工件试样的加工位置的问题。通过碟形弹簧与螺栓配合的缓冲作用，在刀具加工工件以及与工件碰撞的情况下，使六维力传感器有向下缓冲的趋势，降低了磨削加工中出现意外情况对刀具和机体的损伤。
2、一种旋转超声辅助磨削的测力机构，包括支撑组件、工件水平移动组件、测力机构、工件装夹组件、刀具移动组件和计算机；
3、所述支撑组件包括总装底板和固定连接在总装底板上的机架，所述工件水平移动组件安装在总装底板上，用于驱动测力机构以及装夹工件的水平移动，所述测力机构安装在工件水平移动组件上端并与计算机连接，所述工件装夹组件安装在测力机构上端，所述刀具移动组件设于机架上。
4、优选的，所述工件水平移动组件包括下底板、第一伺服电机、上底板、第二伺服电机和台面，所述第一伺服电机通过一块电机固定板固定连接在下底板上，且第一伺服电机还通过联轴器连接有一根丝杆，所述下底板上还固定连接有一对工字型导轨，所述上底板通过第一滑块滑动连接在该工字型导轨上，且上底板还与第一伺服电机驱动的丝杆螺纹连接；
5、所述第二伺服电机也通过一块电机固定板固定连接在上底板上，且第二伺服电机也通过联轴器连接有一根丝杆，所述上底板上也固定连接有一对工字型导轨，所述台面第二滑块滑动连接在该工字型导轨上，且台面还与第二伺服电机驱动的丝杆螺纹连接。
6、优选的，所述测力机构包括六维力传感器、碟形弹簧组和安装板，所述安装板固定连接在台面上，所述六维力传感器通过碟形弹簧组连接在安装板上。
7、优选的，所述工件装夹组件包括工件、c形夹具主体和装夹螺栓，所述c形夹具主体固定连接在六维力传感器上，所述工件通过装夹螺栓被夹持在c形夹具主体中。
8、优选的，所述刀具移动组件包括滑轨机体、竖直移动平台、电机连接板、轴承座和第三伺服电机，所述滑轨机体固定连接在机架上，所述电机连接板固定连接在滑轨机体上，所述轴承座固定连接在滑轨机体上，所述第三伺服电机固定安装在电机连接板上，且与第三伺服电机输出轴相连接的丝杆转动连接在轴承座上，所述竖直移动平台滑动连接在滑轨机体上，且竖直移动平台还与第三伺服电机驱动的丝杆螺纹连接。
9、优选的，所述竖直移动平台上设有刀柄电机，所述刀柄电机通过刀柄装夹底板和刀柄装夹顶板固定连接在竖直移动平台上，且刀柄电机的输出轴上还连接有超声刀柄，所述超声刀柄上设有刀具。
10、本专利技术的优点在于：通过将测力机构与工件移动装置安装在一起，不与超声主轴系统一起设置安装，避免了超声发生器提供给变幅杆的超声波距离测力机构太近导致最终测量结果不准确的问题。刀具和工件能够进行自由移动，可通过移动装置解决将刀具精确定位工件试样的加工位置的问题。通过碟形弹簧与螺栓配合的缓冲作用，在刀具加工工件以及与工件碰撞的情况下，使六维力传感器有向下缓冲的趋势，降低了磨削加工中出现意外情况对刀具和机体的损伤。
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1.一种旋转超声辅助磨削的测力机构，其特征在于，包括支撑组件、工件水平移动组件、测力机构、工件装夹组件、刀具移动组件和计算机；
2.根据权利要求1所述的一种旋转超声辅助磨削的测力机构，其特征在于：所述工件水平移动组件包括下底板(201)、第一伺服电机(207)、上底板(208)、第二伺服电机(203)和台面(206)，所述第一伺服电机(207)通过一块电机固定板(202)固定连接在下底板(201)上，且第一伺服电机(207)还通过联轴器(209)连接有一根丝杆，所述下底板(201)上还固定连接有一对工字型导轨(204)，所述上底板(208)通过第一滑块(205)滑动连接在该工字型导轨(204)上，且上底板(208)还与第一伺服电机(207)驱动的丝杆螺纹连接；
3.根据权利要求2所述的一种旋转超声辅助磨削的测力机构，其特征在于：所述测力机构包括六维力传感器(501)、碟形弹簧组(502)和安装板(503)，所述安装板(503)固定连接在台面(206)上，所述六维力传感器(501)通过碟形弹簧组(502)连接在安装板(503)上。
4.根据权利要
5.根据权利要求1所述的一种旋转超声辅助磨削的测力机构，其特征在于：所述刀具移动组件包括滑轨机体(301)、竖直移动平台(302)、电机连接板(303)、轴承座(304)和第三伺服电机(305)，所述滑轨机体(301)固定连接在机架(102)上，所述电机连接板(303)固定连接在滑轨机体(301)上，所述轴承座(304)固定连接在滑轨机体(301)上，所述第三伺服电机(305)固定安装在电机连接板(303)上，且与第三伺服电机(305)输出轴相连接的丝杆转动连接在轴承座(304)上，所述竖直移动平台(302)滑动连接在滑轨机体(301)上，且竖直移动平台(302)还与第三伺服电机(305)驱动的丝杆螺纹连接。
6.根据权利要求5所述的一种旋转超声辅助磨削的测力机构，其特征在于：所述竖直移动平台(302)上设有刀柄电机(306)，所述刀柄电机(306)通过刀柄装夹底板(308)和刀柄装夹顶板(309)固定连接在竖直移动平台(302)上，且刀柄电机(306)的输出轴上还连接有超声刀柄(307)，所述超声刀柄(307)上设有刀具(310)。
...【技术特征摘要】
1.一种旋转超声辅助磨削的测力机构，其特征在于，包括支撑组件、工件水平移动组件、测力机构、工件装夹组件、刀具移动组件和计算机；
2.根据权利要求1所述的一种旋转超声辅助磨削的测力机构，其特征在于：所述工件水平移动组件包括下底板(201)、第一伺服电机(207)、上底板(208)、第二伺服电机(203)和台面(206)，所述第一伺服电机(207)通过一块电机固定板(202)固定连接在下底板(201)上，且第一伺服电机(207)还通过联轴器(209)连接有一根丝杆，所述下底板(201)上还固定连接有一对工字型导轨(204)，所述上底板(208)通过第一滑块(205)滑动连接在该工字型导轨(204)上，且上底板(208)还与第一伺服电机(207)驱动的丝杆螺纹连接；
3.根据权利要求2所述的一种旋转超声辅助磨削的测力机构，其特征在于：所述测力机构包括六维力传感器(501)、碟形弹簧组(502)和安装板(503)，所述安装板(503)固定连接在台面(206)上，所述六维力传感器(501)通过碟形弹簧组(502)连接在安装板(503)上。
4.根据权利要求3所述的一种旋转超声辅助磨削的测力机构，其特征在于：所述工件装夹组件包括工件(401)、c形夹具主体(402)和装夹螺栓(4...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁凯，庞亚鹏，庄百亮，雷卫宁，李奇林，何斌，曹忠亮，韩锦锦，孔令蕾，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：
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