一种用于立式铣床的超声振动磨削装置、机床制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于立式铣床的超声振动磨削装置、机床，包括:砂轮：用于安装在铣床的主轴，对工件进行磨削加工；超声振动机构：轴线与铣床的主轴轴线平行设置，用于产生超声振动，并传递给待加工的工件；连接机构：与超声振动机构连接，用于将超声振动机构安装在立式铣床的工作台上；工件固定机构：与超声振动机构连接，用于对工件进行固定，并将超声振动机构产生的超声振动传递给工件，本实用新型专利技术的磨削装置实现了将超声振动磨削技术在立式铣床上的应用，对铣床主轴要求低，延长了砂轮的使用寿命。

An ultrasonic vibration grinding device and machine tool for vertical milling machine

【技术实现步骤摘要】
一种用于立式铣床的超声振动磨削装置、机床
本技术涉及机械加工设备
，具体涉及一种用于立式铣床的超声振动磨削装置、机床。
技术介绍
随着材料科学的发展，陶瓷等硬脆材料和包括高温合金在内的塑性难加工材料使用日益广泛，这对这些材料制成的关键零部件的加工精度、加工效率和质量提出了更高的要求。磨削作为精密加工的一种，传统磨削在加工难加工材料时将不可避免旳产生较大的磨削力以及磨削热，引起一系列问题，包括工件表面热损伤、较低的加工精度、磨削工具寿命低以及加工效率低等。为解决这些问题，超声振动被引入到磨削加工中。国内外研究均证实超声振动磨削在提高材料去除率、提高加工表面质量与加工精度、降低工件表面损伤以及延长砂轮寿命等方面具有显著优势。现有的超声磨削技术一般应用于磨削机床上，专利技术人发现如果将超声磨削技术应用于铣床上，铣床主轴带动砂轮转动，超声振动加载在砂轮上，极大的降低了砂轮的使用寿命，而且对于铣床主轴的要求较高，将超声磨削应用于铣床上技术难度较大。
技术实现思路
本技术的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种用于立式铣床的超声振动磨削装置，实现了将超声磨削技术应用于铣床上，对铣床的要求低，使用寿命长，而且磨削效果好。为实现上述目的，本技术采用下述技术方案：一种用于立式铣床的超声振动磨削装置，包括:砂轮：用于安装在铣床的主轴，对工件进行磨削加工。超声振动机构：轴线与铣床的主轴轴线平行设置，用于产生超声振动，并传递给待加工的工件。连接机构：与超声振动机构连接，用于将超声振动机构安装在立式铣床的工作平台上。工件固定机构：与超声振动机构连接，用于对工件进行固定，并将超声振动机构产生的超声振动传递给工件。使用时，将砂轮安装在立式铣床的主轴上，将连接机构固定在立式铣床的工作台上，超声振动机构与连接机构固定连接，此时超声振动机构轴线与立式铣床的主轴相平行，工件固定在工件固定机构上，启动立式铣床的机床主轴及超声振动机构，机床主轴带动砂轮转动，机床主轴进给，带动砂轮与工件接触并安装设定的加工轨迹进行运动，砂轮对工件进行磨削加工，同时，超声振动机构产生的超声振动通过工件固定机构传递给工件，实现了超声振动的辅助磨削。本技术还公开了一种磨削机床：包括立式铣床及所述的用于立式铣床的超声振动磨削装置，所述砂轮与立式铣床的铣床主轴固定连接，所述连接机构固定在立式铣床的工作台上。使用时，将工件固定在工件固定机构上，立式铣床的铣床主轴带动砂轮转动及进给，对工件进行磨削加工，同时超声振动机构将超声振动通过工件固定机构传递给工件，进行超声振动辅助磨削。本技术还公开了一种用于铣床的超声振动磨削装置的工作方法：将砂轮与立式铣床的主轴固定连接，将工件固定在工件固定机构上，将连接机构与立式铣床的工作台连接，启动铣床的主轴及超声振动机构，超声振动机构将超声振动传递至工件，铣床的主轴带动砂轮按设定的轨迹运动，砂轮对工件进行磨削加工。本技术的用于铣床的超声振动辅助磨削装置及工作方法，通过连接机构支撑竖向设置的超声振动机构，方便将超声振动应用于立式铣床上，超声振动机构通过工件固定机构将超声振动传递给工件，降低了对铣床主轴的要求，提高了砂轮的使用寿命，有效的将超声磨削技术应用于铣床。本技术的有益效果：本技术的用于铣床的超声振动磨削装置，无需对传统铣床进行大规模改进，在传统的立式铣床上即可实现超声振动磨削加工，超声振动机构设置在与铣床工作台连接的连接机构上，且与工件固定机构连接，将超声振动传递给工件，而不是传递给铣床主轴和砂轮，降低了对铣床主轴的要求，并且提高了砂轮的使用寿命，而且工件表面质量有了明显的提高，减轻了工件表面的损伤。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。图1为本技术实施例磨削装置主视示意图；图2为本技术实施例磨削装置俯视示意图；图3为本技术实施例单轴式虎钳夹具结构示意图；其中，1.砂轮，2.换能器，3.变幅杆，4.水平板，5.竖向板，5-1.第一螺纹连接孔，6.连接螺栓，7.支撑板，7-1.槽口，7-2.第二螺纹连接孔，7-3.安装孔，8.夹持板，8-1.第一夹持部，8-2.第二夹持部，9.导轨，10.丝杠，11.伺服电机，12.联轴器，13.带座轴承，14.工件托板，15.单轴式虎钳夹具，16.支撑杆，17.支撑钢球，18.工件。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。为了方便叙述，本技术中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。正如
技术介绍
所介绍的，现有的超声磨削技术如果应用于铣床，对铣床主轴的要求较高，砂轮使用寿命低，针对上述问题，本申请提出了一种用于铣床的超声振动磨削装置。一种用于立式铣床的超声振动磨削装置，包括:砂轮：用于安装在铣床的主轴，对工件进行磨削加工。超声振动机构：轴线与铣床的主轴轴线平行设置，用于产生超声振动，并传递给待加工的工件。连接机构：与超声振动机构连接，用于将超声振动机构安装在立式铣床的工作台上。工件固定机构：与超声振动机构连接，用于对工件进行固定，并将超声振动机构产生的超声振动传递给工件。进一步的，所述超声振动机构包括换能器，所述换能器与超声波发生器连接，所述换能器端部连接有变幅杆，所述换能器用于将超声波发生器产生的超声频率的交变电振荡信号转换为超声频率的机械振动，所述变幅杆用于改变超声振动的振幅，并将振动传输给工件。进一步的，所述工件固定机构包括工件托板，所述工件托板与超声振动机构固定连接，所述工件托板连接有工件夹持机构，所述工件夹持机构用于夹持工件。进一步的，所述连接机构包括支撑框架及与支撑框架连接的支撑板，所述支撑框架为L型结构，包括水平板及竖向板，所述水平板用于与立式铣床的工作台连接，所述竖向板连接有支撑板，所述支撑板可沿竖向板竖向运动和水平运动并进行固定，实现支撑板与竖向板相对位置的调节，所述支撑板上设有安装孔，所述安装孔处设有夹持机构，所述夹持机构用于固定超声振动机构。进一步的，所述安装孔的尺寸大于超声振动机构的外径，所述装夹机构包括两个相对于安装孔圆心对称分布且距离可以调节的夹持板，所述夹持板与支撑板滑动连接，所述夹持板中穿过有丝杠，丝杠与夹持驱动机构连接，所述丝杠具有螺旋线方向相反的两个杆段，两个夹持板分别连接在两个杆段上。进一步的，所述夹持板包括呈钝角分布的第一夹持部及第二夹持部，两个夹持板的第一夹持部及第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于立式铣床的超声振动磨削装置，其特征在于，包括:砂轮：用于安装在铣床的主轴，对工件进行磨削加工；超声振动机构：轴线与铣床的主轴轴线平行设置，用于产生超声振动，并传递给待加工的工件；连接机构：与超声振动机构连接，用于将超声振动机构安装在立式铣床的工作台上；工件固定机构：与超声振动机构连接，用于对工件进行固定，并将超声振动机构产生的超声振动传递给工件。

【技术特征摘要】
1.一种用于立式铣床的超声振动磨削装置，其特征在于，包括:砂轮：用于安装在铣床的主轴，对工件进行磨削加工；超声振动机构：轴线与铣床的主轴轴线平行设置，用于产生超声振动，并传递给待加工的工件；连接机构：与超声振动机构连接，用于将超声振动机构安装在立式铣床的工作台上；工件固定机构：与超声振动机构连接，用于对工件进行固定，并将超声振动机构产生的超声振动传递给工件。2.如权利要求1所述的一种用于立式铣床的超声振动磨削装置，其特征在于，所述超声振动机构包括换能器，所述换能器与超声波发生器连接，所述换能器端部连接有变幅杆，所述换能器用于将超声波发生器产生的超声频率的交变电振荡信号转换为超声频率的机械振动，所述变幅杆用于改变超声振动的振幅，并将振动传输给工件。3.如权利要求1所述的一种用于立式铣床的超声振动磨削装置，其特征在于，所述工件固定机构包括工件托板，所述工件托板与超声振动机构固定连接，所述工件托板连接有工件夹持机构，所述工件夹持机构用于夹持工件。4.如权利要求1所述的一种用于立式铣床的超声振动磨削装置，其特征在于，所述连接机构包括支撑框架及与支撑框架连接的支撑板，所述支撑框架为L型结构，包括水平板及竖向板，所述水平板用于与立式铣床的工作台连接，所述竖向板连接有支撑板，所述支撑板可沿竖向板竖向运动和水平运动并进行固定，实现支撑板与竖...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈广鹏，江京亮，王德祥，刘新福，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：新型
国别省市：山东,37