[发明专利]一种内圆切片超声振动辅助加工装置

权利要求书

1.一种内圆切片超声振动辅助加工装置，主要由内圆刀片(1)、下刀盘(2)、上刀盘(3)、张刀螺栓(4)、工件(5)、木质衬垫(6)、固定螺栓(7)、铁方架(8)、U型支撑架(9)、高强度连接螺栓(10)、底座(11)、机床工作滑台(12)、锁紧螺母(13)、下定位螺栓(14)、定位螺母(15)、铜电极片(16)、导线(17)、超声发生器(18)、预紧螺栓(19)、后盖板(20)、半圆环形压电陶瓷环(21)、前盖板(22)、上定位螺栓(23)、移动滑框(24)、异型圆锥变幅杆(25)、绝缘套(26)等组成。

2.根据权利要求1所述的一种内圆切片超声振动辅助加工装置，其特征在于：两对半圆环形压电陶瓷环(21)按对称反向排列，通过环氧树脂胶水实现铜电极片(16)与半圆环形压电陶瓷环(21)、半圆环形压电陶瓷环(21)与前盖板(22)之间的连接固定，后盖板(20)和前盖板(22)圆柱面上螺纹孔的轴线保持平行，同时与半圆环形压电陶瓷环(21)内侧平面平行；预紧螺栓(19)依次穿过后盖板(20)、绝缘套(26)、铜电极片(16)，旋进前盖板(22)尾部的内螺纹盲孔实现振动部件的预紧和连接；前盖板(22)前端和异型圆锥变幅杆(25)的后端通过螺纹连接在一起，使异型圆锥变幅杆(25)前端平面与前盖板(22)圆柱面上螺纹孔的轴线平行；木质衬垫(6)平面与异型圆锥变幅杆(25)前端的平面通过胶水粘贴在一起，超声振动装置组装完毕。

3.根据权利要求2所述的一种内圆切片超声振动辅助加工装置，其特征在于：超声波发生器(18)接通直流电源产生高频交变电信号，通过导线(17)将高频交变信号传递给半圆环形压电陶瓷环(21),压电陶瓷的逆压电效应使半圆环形压电陶瓷环(21)在厚度方向产生高频机械振动，因为半圆环形压电陶瓷环(21)按照电极对称反向的顺序排列，半圆环形压电陶瓷环(21)在预紧螺栓(19)预紧力的作用下带动前盖板(22)和后盖板(20)进行高频弯曲机械振动，异型圆锥变幅杆(25)起到聚集振动机械能和放大高频振动幅值的作用，从而使木质衬垫(6)和工件(5)产生超声频振动。内圆切片机驱动电机启动，机床主轴带动内圆刀片(1)以一定转速绕机床主轴旋转。机床工作滑台(12)沿内圆刀片(1)径向水平进给，支撑调整装置随机床工作滑台(12)移动带动作超声振动的工件(5)进给。工件(5)与内圆刀片(1)接触后开始切削，高频振动的工件(5)与内圆刀片(1)在加工过程中实现间歇性分离，降低了切削热和径向切削力，从而提高了切片效率和切片表面质量，实现超声辅助内圆切片加工。

4.根据权利要求1所述的一种内圆切片超声振动辅助加工装置，其特征在于：高强度连接螺栓(10)穿过底座(11)两侧的U型槽旋进机床工作滑台(12)的螺纹盲孔实现底座(11)和机床工作滑台(12)的连接；底座(11)带螺纹的圆柱穿过U型支撑架(9)底部的圆孔与锁紧螺母(13)配合实现U型支撑架(9)与底座(11)的连接；对称分布的共计十八个固定螺栓(7)穿过U型支撑架(9)两侧的通孔旋入铁方架(8)两侧的螺纹通孔将铁方架(8)和U型支撑架(9)连接在一起；同样对称分布共计八个固定螺栓(7)两两穿过铁方架(8)两侧的U型槽旋进移动滑框(24)两侧的螺纹通孔实现铁方架(8)和移动滑框(24)的连接并固定移动滑框(24)位置；两个上定位螺栓(23)分别旋进铁方架(8)和移动滑框(24)上方横框的螺纹通孔，两个下定位螺栓(14)分别旋进铁方架(8)和移动滑框(24)下方横框的螺纹通孔，定位螺母(15)从内部空间拧进两个上定位螺栓(23)和两个下定位螺栓(14)用来增加系统稳定性，支撑调整装置组装完毕。