[发明专利]超声波机床加工系统

说明书

本发明提供的超声波机床加工系统，涉及机加工技术领域。该刀具组件包括超声波刀体、超声电源发生器、无线传输发射装置、无线传输接收装置、超声波换能器、动平衡环和研磨刀具，超声波换能器包括变幅杆和压电振子，压电振子与无线传输接收装置连接；变幅杆的第二端与研磨刀具连接，变幅杆的第一端通过设置的连接件与超声波刀体的第二端连接，连接件上设置有用于安装动平衡环的安装凸台；研磨刀具包括刀盘本体，其中部具有连接孔，刀盘本体的一端设置有磨削部，刀盘本体位于磨削部的一端设置有空腔，刀盘本体或磨削部上设有阶梯槽结构以便于测量端面跳动或圆度跳动；该刀具组件具有加工精度较高，使用寿命长的优点。

技术领域

本发明涉及机加工技术领域，尤其是涉及一种超声波机床加工系统。

背景技术

超声加工是利用超声频作小振幅振动的工具，并通过它与工件之间游离于液体中的磨料对被加工表面的捶击作用，使工件材料表面逐步破碎的特种加工。普通超声加工是通过液态介质加工产品，属于特种加工，应用范围小，无法用在范围较广的切削加工、磨削加工中，且超声加工机床结构复杂，价格高昂。因此，将超声加工与工具旋转组合起来的旋转超声加工模式逐渐得到越来越广泛的应用。

例如：专利号为CN106181595A的专利，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，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，超声波发生器采用超声恒流电源，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，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。

又例如：专利号为KR20150101628A的专利，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。

目前，在现有的刀具组件中，为了适应旋转超声加工，把振动系统集成到超声波刀体中的超声波刀柄组件应运而生。但是，传统集成有振动系统的超声波刀柄组件，平衡性不好，其变幅杆经过碰撞容易发生倾斜，从而加大变幅杆的圆跳动，影响变幅杆的动平衡，导致超声波刀柄组件加工精度较差，使用寿命较短；

另外，现有研磨刀具的研磨部在研磨加工时会由于摩擦力而产生大量热量，不能够有效散热会对研磨质量造成影响；并且，目前刀具加工时，不能够实时测量刀具的端面跳动或圆度跳动参数而进行实时调整，从而不能够保障研磨后的工件表面平整性和产品质量。

综上所述，现有的刀具组件中，平衡性不好，导致刀具组件加工精度较差且使用寿命较短，并且，研磨刀具不能有效散热和实时测量端面跳动或圆度跳动的参数，使得工件加工质量受到影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超声波机床加工系统，以解决现有技术存在的上述技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案；本发明提供的超声波机床加工系统，包括：

超声波刀体，其第一端用于与机床主轴连接；

超声电源发生器，用以产生高频电能信号；

无线传输发射装置，用于安装在机床主轴上，用于与超声电源发生器电连接；