[发明专利]一种动平衡式超声波加工系统

说明书

本发明提供了一种动平衡式超声波加工系统，涉及数控机床加工技术领域。该动平衡式超声波加工系统包括主轴连接端、刀具连接端、重心调节部、重心调节件、无线接收装置和超声波振动装置；主轴连接端与刀具连接端同轴连接，重心调节部设置于刀具连接端的外沿，重心调节件设置于重心调节部；改变重心调节件的重心位置，能够调节刀柄整体的重心；无线接收装置设置于刀具连接端的外沿；刀具连接端远离主轴连接端的一侧设置有容置腔，超声波振动装置设置于容置腔。本发明的动平衡式超声波加工系统，将重心调节件设置到刀柄中，提高超声波刀柄在加工过程中的动态平衡，提高生产效率和工件的加工精度。

技术领域

本发明涉及数控机床加工技术领域，具体而言，涉及一种动平衡式超声波加工系统。

背景技术

数控加工，是指利用数字化控制系统发出指令使刀具在机床上作出符合要求的运动，实现零件加工的工艺过程。

数控加工技术一般是通过机床主轴带动刀柄以及刀柄前端的刀具或刀盘高速转动，完成对工件的切、铣、镗、钻等工艺处理。

而超声加工系统主要设备包括超声波发生器、超声换能器和超声变幅杆。超声加工利用超声振动的工具，带动工件和工具间的磨料悬浮液，冲击和抛磨工件的被加工部位，使其局部材料被蚀除而成粉末，以进行穿孔、切割和研磨等，以及利用超声波振动使工件相互结合的加工方法。

参考以下若干专利技术文件，目前尚无有效的技术方案，能够灵活调整刀柄和刀具组成的结构的重心，以实现加工过程的动态平衡，提高工件的加工精度。

1、公布号为CN106181595A的专利申请文件中，公开了一种固结磨料超声加工装置及方法，属于硬脆性材料加工领域，可以进行异形孔加工和平面磨削加工，所述固结磨料超声加工装置包括XY轴进给装置、工作槽、主轴立柱、固结磨料工具、Z轴伺服进给装置和超声波发生系统，所述超声波发生器采用超声恒流电源，所述超声恒流电源包括用于采集超声换能器两端的电流和电压的采集单元和用于计算超声加工系统的等效阻抗的处理单元，所述处理单元将计算的等效阻抗与阻抗设定值进行比较后对固结磨料工具的进给速度和/或超声波发生器的输出电流进行调节。上述固结磨料超声加工装置虽然加工精度较高，然而效率不高，无法实现保证加工精度的情况下快速加工。

2、公开号为TWM372763U的专利申请文件中，公开了一种超声波振动式刀具模组，第一线圈固定於固定本体。声波产生器电连接至第一线圈。旋转本体可转动地安装至固定本体。第二线圈固定於旋转本体。两第一接点固定於旋转本体上并电连接至第二线圈。刀把本体可拆卸地装设於旋转本体上。两第二接点固定於刀把本体上，并分别电连接至两第一接点。稳压电路板设於刀把本体上，并具有两输入端电连接至两第二接点，用以稳定第二线圈於旋转时产生的输入电压并於两个输出端输出输出电压。第一压电片及第二压电片分别电连接至两个输出端以共同产生振动。扩幅杆固定於刀把本体，用以对振动予以扩幅，上述超声波振动式刀具模组加工精度有待提高，能加工的材料以及加工效率有限。

3、公开号为KR20150101628A的专利申请文件中，公开了一张自由仿形切割高硬度材料的装置，用于切割硬质材料，利用超声波，包括：切削刀具，其具有超声波发生器切割硬质材料与金刚石研磨，利用超声波从超声波发生器以及主要制作自不锈钢；一磨料喷射器施加磨料，包括细金刚石的粒子硬质材料切割硬质材料；以及切削刀具驾驶装置，用于施加力切削刀具在垂直方向切割硬质材料。该装置切割一种硬质材料，利用超声波可应用，用于处理硬质材料例如蓝宝石以及增强玻璃施加到智能电话等，然而上述自由仿形切割高硬度材料的装置加工效率不高，无法实现保证加工精度的情况下快速加工。

发明内容

本发明的目的在于提供一种动平衡式超声波加工系统，以解决现有技术中刀柄和刀具组成的结构存在的重心位置无法灵活调整、加工过程动态不平衡、加工精度得不到保障的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：