本发明专利技术提供一种超声辅助攻丝装置，包括工作台及均设置于工作台上的超声攻丝机构、送料机构、夹料机构；夹料机构包括固定座、转动设置于固定座上的夹料板、驱动夹料板转动的第一驱动机构、顶料板；工作台上设置有竖直的滑轨，顶料板与滑轨滑动连接；夹料板上设置有多个夹料件，顶料板设置于夹料件的下方；送料机构设置于顶料板与夹料件之间且与顶料板顶端连接。本发明专利技术通过设置送料机构、夹料机构与超声攻丝模组结合，同时夹料机构设置的多个夹料件，可以实现夹料操作与攻丝操作同时进行，减少两次攻丝操作之间的时间，提高自动化攻丝的效率；且通过夹料件对零件进行夹紧，提高加工精度，避免零件振动损坏刀具。免零件振动损坏刀具。免零件振动损坏刀具。
【技术实现步骤摘要】
一种超声辅助攻丝装置
[0001]本专利技术属于攻丝加工
，更具体地，涉及一种超声辅助攻丝装置。
技术介绍
[0002]复合材料、工程陶瓷材料、超硬金属材料等因具有高硬度、高强度、高耐磨性、高耐腐性及耐高温等优异的特性而被广泛地应用。但因这些脆硬材料韧性差、易脆，传统的机械加工技术或难以加工或无法加工，在一定程度上限制了其应用。制孔或攻丝工艺是这些硬脆材料得以广泛应用的关键工艺技术之一，但目前，针对这些难加工材料的制孔或攻丝工艺技术，其加工效率低、刀具磨损严重、材料易劈裂、出口崩边等现象，仍有待解决。
[0003]目前研究表明，超声制孔或超声攻丝加工技术具有传统切削加工无法比拟的一系列优势，例如，可有效降低切削力，降低切削热，减弱刀具损耗，延迟刀具寿命，减少加工表面的损伤等，所以超声振动切削加工技术被广泛应用在难加工材料的加工领域上。
[0004]如中国专利CN109290642A公开了一种用于攻丝加工的超声换能设备及扭转攻丝机，包括底座，底座上安装有机架，机架上安装有旋转传动机构，旋转传动机构的旋转输出轴上安装有用于攻丝加工的超声换能设备，底座上安装有在升降机构带动下可做升降动作的工件台，旋转传动机构、升降机构、超声换能设备与控制系统相连。但是其只能装置工作，整体加工效率较慢，且其不能对零件进行有效的定位夹紧，会对加工精度有影响；另外若不能将零件有效定位夹紧，加工过程中刀具会造成零件的大幅振动，撞击刀头，这样容易损坏刀具。
技术实现思路
[0005]本专利技术为克服上述现有技术中的至少一个缺陷，提供一种超声辅助攻丝装置，其在对零件进行有效夹紧，避免零件加工时刀具损坏的同时，还能提高攻丝加工的效率。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0007]提供一种超声辅助攻丝装置，包括工作台及均设置于工作台上的超声攻丝机构、送料机构、夹料机构；夹料机构包括固定座、转动设置于固定座上的夹料板、驱动夹料板转动的第一驱动机构、顶料板；工作台上设置有竖直的滑轨，顶料板与滑轨滑动连接；夹料板上设置有多个夹料件，顶料板设置于夹料件的下方；送料机构设置于顶料板与夹料件之间且与顶料板顶端连接。
[0008]本专利技术通过将超声攻丝机构、送料机构、夹料机构整合，使其可以与自动化生产线连接起来，提高了攻丝作业的自动化程度与生产效率；零件在送料机构的作用下运动到顶料板的顶端，此时零件位于顶料板与夹料件之间，在夹料件下方的顶料板沿着滑轨向上滑动将零件顶起，然后夹料件将零件夹紧，第一驱动机构驱动夹料板转动一定角度，从而带动夹料件转动至与超声攻丝机构对应的位置，由超声攻丝机构对零件进行攻丝加工，同时顶料板向下滑动复位；由于夹料板上有多个夹料件，此时，另一个夹料件在第一驱动机构的带动下转动至顶料板上方，可进入下一次的夹料运动，这样在超声攻丝机构工作时，夹料机构
就可同时将下一个零件准备好，由顶料板将零件顶入夹料件中进行夹紧，攻丝后退刀的同时，即可立刻将夹料板转动一定角度，开始下一次攻丝操作，减少了夹料工作的准备时间，大大提高了攻丝作业的生产效率，而且通过顶料板进行顶料操作，可以避免人工操作过程中机器意外故障夹伤工作人员或者攻丝产生的余料飞溅伤害到工作人员；另外，增加的夹料件可以实现对零件的有效定位以及夹紧，避免了加工过程中零件的过多振动或位移造成的加工精度的不足以及刀具损坏。
[0009]作为进一步改进的结构形式，上述的夹料板上设置有多个开口，开口侧壁设置有第一凹槽，夹料件为设置于开口内的弹性夹板，弹性夹板上设置第二凹槽，第二凹槽与第一凹槽形成可与零件配合的通孔，弹性夹板一端与夹料板固定连接，另一端固定连接有用于驱动弹性夹板在开口内运动的第三驱动机构。其中第三驱动机构为气缸，优选薄型气缸，其质量较轻，占空间位置少，气缸连接有伸缩臂，气缸的缸底固定在夹料板上，伸缩臂与弹性夹板固定连接。这样送料机构中的零件在顶料板的作用下，向上运动至第一凹槽及第二凹槽的高度时，气缸工作，伸缩臂伸长，带动弹性夹板做水平方向的摆动，减小第一凹槽及第二凹槽之间的距离，使得第一凹槽、第二凹槽与零件的摩擦力增大，从而将零件夹紧；当需要落料时，第三驱动机构复位带动弹性夹板复位即可。
[0010]作为进一步改进的结构形式，上述的超声攻丝机构包括轴线垂直于工作台平面的导柱、活动设置于导柱上的基座、设置于基座上的刀具，基座上固定设置有用于驱动基座在导柱上运动的第四驱动机构。由于导柱固定在工作台上，第四驱动机构工作时，在导柱的反作用力下进行竖直方向的运动，从而带动与第四机构固定连接的基座运动，实现攻丝过程中竖直方向的进给运动及攻丝完成后的退刀运动。
[0011]作为进一步改进的结构形式，上述的第四驱动机构包括固定设置于基座上的驱动电机、与驱动电机输出轴固定连接的第二齿轮，导柱上设置有第二齿条，第二齿轮与第二齿条啮合。这样齿轮齿条啮合的方式，既可以实现超声攻丝模组的上下运动，又可以实现对基座的支撑，防止超声攻丝模组从导柱上滑落。
[0012]作为进一步改进的结构形式，上述的刀具包括第二驱动机构、与第二驱动机构固定连接的刀柄、与刀柄可拆卸连接的刀头。第二驱动机构采用电机，电机的输出轴与刀柄固定连接，通过电机带动刀柄及其上的刀头旋转，进行扭转攻丝；另外可拆卸连接的刀头可以根据不同的零件材料、大小方便进行更换。
[0013]作为进一步改进的结构形式，上述的刀柄包括与第二驱动机构固定连接的套筒、同轴设置于套筒内部的可转动的主轴，主轴一端外伸于套筒的端面，且内部设置有压电晶体，压电晶体连接有激励源。其中激励源包括第一线圈与第二线圈，第一线圈设置于套筒靠近压电晶体的一端，第二线圈设置于主轴上外伸于套筒的一端，第二线圈与压电晶体电连接，第一线圈连接有交变电源，第一线圈与第二线圈之间有间隙。通过对第一线圈施加交变电流，使其产生交变磁场，从而在第二线圈上产生交变电流，对压电晶体施加电压，使其产生扭转振动，这种由压电晶体产生的扭转振动可以将刀头在攻丝过程中的连续转动转变为高频渐进的转动，避免了刀头在连续转动过程中被材料卡死造成崩坏；另外通过电磁感应原理实现对压电晶体的无线供电，避免了有线供电中输电线对刀柄的牵扯造成超声振动作用失效；通过将第一线圈、第二线圈集成在套筒、主轴上，使得整个刀具结构更加紧凑。
[0014]作为进一步改进的结构形式，上述的压电晶体还连接设置有变幅杆，变幅杆远离
压电晶体的一端设置有用于夹紧刀头的夹具。因压电晶体在发生逆压电效应时的振动较为微小，对刀具的影响较小，因此通过变幅杆将压电晶体的振动放大，扭转振动效果更加显著。
[0015]作为进一步改进的结构形式，上述的送料机构包括送料滑道、固定设置于送料滑道底部的振动装置，送料滑道末端与顶料板顶端连接。自动化生产线的上一个工序产生的零件进入送料滑道，振动装置的振动使得在送料滑道上的零件缓缓向末端运动，被顶料板顶起装夹，提高攻丝生产线的自动化程度及加工效率。
[0016]作为进一步改进的结构形式，上述的第一驱动机构包括气缸、与气缸本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超声辅助攻丝装置，其特征在于，包括工作台(1)及均设置于所述工作台(1)上的超声攻丝机构(2)、送料机构(3)、夹料机构(4)；所述夹料机构(4)包括固定座(41)、转动设置于所述固定座(41)上的夹料板(42)、驱动所述夹料板(42)转动的第一驱动机构(43)、顶料板(44)；所述工作台(1)上设置有竖直的滑轨(11)，所述顶料板(44)与所述滑轨(11)滑动连接；所述夹料板(42)上设置有多个夹料件，所述顶料板(44)设置于夹料件的下方；所述送料机构(3)设置于所述顶料板(44)与夹料件之间且与所述顶料板(44)顶端连接。2.根据权利要求1所述的一种超声辅助攻丝装置，其特征在于，所述夹料板(42)上设置有多个开口(421)，所述开口(421)侧壁设置有第一凹槽(422)，所述夹料件为设置于所述开口(421)内的弹性夹板(423)，弹性夹板(423)上设置有第二凹槽(424)，第二凹槽(424)与第一凹槽(422)形成可与零件通孔，所述弹性夹板(423)一端与所述夹料板(42)固定连接，另一端固定连接有用于驱动所述弹性夹板(423)在所述开口(421)内运动的第三驱动机构(425)。3.根据权利要求2所述的一种超声辅助攻丝装置，其特征在于，所述超声攻丝机构(2)包括轴线垂直于工作台(1)平面的导柱(21)、活动设置于所述导柱(21)上的基座(22)、设置于所述基座(22)上的刀具(23)，所述基座(22)上固定设置有用于驱动基座(22)在导柱(21)上运动的第四驱动机构(24)。4.根据权利要求3所述的一种超声辅助攻丝装置，其特征在于，所述第四驱动机构(24)包括固定设置于所述基座(22)上的驱动电机(241)、与所述驱动电机(241)输出轴固定连接的第二齿轮(242)，所述导柱(21)上设置有第二齿条(243)，所述第二齿轮(242)与所述第二齿条(243)啮合。5.根据权利要求3所述的一种超声辅助攻丝装置，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨宇辉，魏昕，汪永超，董成祥，杜志钢，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：
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