[发明专利]一种用于高效精密超声磨削加工扬矿管螺纹的装置及其使用方法

权利要求书

1.一种用于高效精密超声磨削加工扬矿管螺纹的装置，其特征在于，包括超声变幅杆(6)，超声变幅杆(6)底端端两侧均向外突起成形成连接部；连接部通过第一连接件(7)连接有机床工作台(4)，连接部上均安装有压电致动器(5)；超声变幅杆(6)外周安装有固定在机床工作台(4)上的圆柱体支撑装置(3)，圆柱体支撑装置(3)连接有特殊支撑装置(8)，特殊支撑装置(8)与超声变幅杆(6)的顶端固定连接，特殊支撑装置(8)连接有高速电机(9)，高速电机(9)通过传动轴(11)连接有偏心盘(12)，偏心盘(12)的偏心处安装有偏心轴件(14)，偏心轴件(14)连接有砂轮(13)。

2.如权利要求1所述的用于高效精密超声磨削加工扬矿管螺纹的装置，其特征在于，所述第一连接件(7)包括连接件主体(71)，连接件主体(71)为T形，且中部成形有正八边形的通孔(72)，所述连接部为正八边形，且插入通孔(72)内；所述连接件主体(71)与机床工作台(4)之间安装有第一垫圈(73)，连接件主体(71)通过第一螺栓(74)与机床工作台(4)相连；连接件主体(71)与第一螺栓(74)之间安装有第二垫圈(75)；连接部与通孔(72)之间安装有第三垫圈(76)。

3.如权利要求1所述的用于高效精密超声磨削加工扬矿管螺纹的装置，其特征在于，所述特殊支撑装置(8)外侧面位为八面体状，内侧为六面体状；特殊支撑装置(8)内侧面通过第二连接件(10)与高速电机(9)相连。

4.如权利要求3所述的用于高效精密超声磨削加工扬矿管螺纹的装置，其特征在于，所述第二连接件(10)为高锰钢垫圈，高锰钢垫圈的内外侧均安装由玻璃纤维与橡胶复合而成的复合垫圈。

5.如权利要求3所述的用于高效精密超声磨削加工扬矿管螺纹的装置，其特征在于，所述特殊支撑装置(8)通过第三连接件(15)与偏心盘(12)轴接连接；所述第三连接件(15)外侧通过螺栓卡槽与特殊支撑装置(8)相连，内侧通过轴承与偏心盘(12)轴接。

6.如权利要求3所述的用于高效精密超声磨削加工扬矿管螺纹的装置，其特征在于，所述超声变幅杆(6)包括圆柱状主体(64)，圆柱状主体(64)顶端通过振幅扩大段(63)连接有圆柱形的输出段(62)，输出段(62)顶端形成振幅输出端(61)；振幅扩大段(63)沿顶端方向逐渐变细，且其轴向截面为高斯曲线状；振幅输出端(61)的直径为D，输出段(62)的长度为0.25－0.3D；振幅输出端(61)与输出段(62)通过圆弧过渡，圆弧半径为0.2mm；振幅输出端(61)的长度即超声变幅杆端部的直径；圆柱状主体(64)的长度为2-3D，直径D1为1.2－1.5D；圆柱状主体(64)与振幅扩大段(63)通过圆弧过渡，圆弧半径为0.3－0.4mm，且圆柱状主体(64)直径大于振幅扩大段(63)直径；所述连接部包括端部的连接段(66)，连接段(66)内侧为用于安装压电致动器(5)的圆环状凹槽(67)；连接段(66)0.2－0.4D，圆环状凹槽(67)距离圆柱状主体(64)的长度为0.3－0.4倍振幅输出端(61)的长度。

7.如权利要求1所述的用于高效精密超声磨削加工扬矿管螺纹的装置，其特征在于，所述偏心轴件(14)的偏心轴心处与偏心盘(12)的圆心距离为L；L＝h_max-fz；其中，h_max为最大磨削深度；fz为进给量。