[发明专利]外圆面超声波加工装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于金属工件外圆面的超声波加工装置，属于超声波金属表面加工技术领域。

背景技术

通过对工件表面进行超声波加工，可以获得低粗糙度值和高加工精度，现有文献中有多种超声波金属表面加工装置，如中国专利文献CN1329532C公开的《超声波金属表面加工装置》该装置包括超声波发生器和超声加工装置。超声波金属表面加工装置目前主要应用在车床、和镗床上，如中国专利文献CN101502881公开的《数控车床用超声波金属表面加工装置》和中国专利文献CN101480733公开的《用于镗床的超声波金属表面加工装置》。显然，通过磨削后再对工件表面进行超声波加工可以获得更低的粗糙度值，相关文献如中国专利文献 CN2264058公开的《超声振动磨削头》，该超声振动磨削头是装于机床上，由机床驱动变幅杆转动，或者是随机床主轴运转，并不能单独作为一种加工工具独立使用，也不能使工件在磨削后不用改变位置就可进行超声波加工。还有中国专利文献CN201020638公开的《超声振动磨削复合加工工具》，该复合加工工具通过连接件安装在数控机床或钻床的刀柄上，也不能用于磨床上。

发明内容

本发明针对现有金属表面超声波加工装置存在的不足，提供一种效率高、能够在磨床或车床上对金属工件外圆面进行超声波加工的外圆面超声波加工装置。

本发明的外圆面超声波加工装置采用以下技术方案：

该外圆面超声波加工装置，包括基座、转架、悬臂支架、超声波加工工具和转架转动机构；转架转动机构安装在基座上，转架安装在转架转动机构上；转架的侧面安装有升降导轨，悬臂支架安装在该升降导轨上，转架与悬臂支架之间连接有悬臂支架的升降机构；悬臂支架上安装有平移导轨和超声波加工工具移动机构，超声波加工工具安装在该平移导轨上并与超声波加工工具移动机构连接。

悬臂支架上还安装有支撑轮架移动机构，平移导轨上还安装有支撑轮架，支撑轮架上安装有支撑轮，支撑轮架与支撑轮架移动机构连接。对工件超声波加工时，超声波加工工具和支撑轮对称抵在工件两侧，在超声波加工时使工件不产生外力，保证工件在车削或磨削后的尺寸和形位公差不改变。支撑轮架移动机构可以采用油缸、丝杠螺母传动机构或电动推杆等。

超声波加工工具采用CN1329532C公开的《超声波金属表面加工装置》中的超声加工装置。

悬臂支架的升降机构可以采用油缸、丝杠螺母传动机构或电动推杆等。

悬臂支架上还安装有支撑轮架移动机构，平移导轨上还安装有支撑轮架，支撑轮架上安装有支撑轮，支撑轮架与支撑轮架移动机构连接。对工件超声波加工时，超声波加工工具和支撑轮对称抵在工件两侧，在超声波加工时使工件不产生外力，保证工件在车削或磨削后的尺寸和形位公差不改变。支撑轮架移动机构可以采用油缸、丝杠螺母传动机构或电动推杆等

超声波加工工具移动机构可以采用油缸、丝杠螺母传动机构或电动推杆等。

转架转动机构包括立轴、转动油缸和齿轮，立轴与基座连接为一体，转架安装在立轴上，油缸安装在转架的上端，转动油缸内的活塞杆为齿条，齿轮安装转轴上并与齿条啮合。由于立轴及其上的齿轮是固定不动的，所以转动油缸内的齿条移动时在齿轮的作用下使得齿条绕立轴转动，转动油缸和安装转动油缸的转架同时绕立轴转动。

转架转动机构也可以采用转台等其它结构形式，将转架安装在转台上，转架随转台转动。

悬臂支架的上端与转架之间设有定位机构，悬臂支架的下端与基座之间也设有定位机构。以使悬臂支架移动到高位和低位时都能够处于定位状态。

上述装置通过基座安装在磨床的砂轮架或车床的拖板上，将工件装夹在磨床主轴或车床主轴上。通过转架转动机构将转架和悬臂支架及其上的各部件旋转90度，使超声波加工工具与工件轴线垂直，通过升降机构带动悬臂支架及其上的超声波加工工具向下移动到位，通过超声波加工工具移动机构带动超声波加工工具与工件接触。当用于磨床时，工件即旋转又做直线运动，整个装置不动。当用于车床上时，工件旋转，整个装置随拖板在车床的进给机构带动下做直线运动。通过旋转和直线运动完成工件外圆面的超声波加工。

本发明应用灵活方便，能够在磨床或车床上对金属工件外圆面进行超声波加工，降低工件外圆面的粗糙度值。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是本发明另一方向的立体结构示意图。

图3是本发明中转动架的内部结构示意图。

图4是图3中沿A-A线的剖视图。