[发明专利]一种用于超声ELID内圆磨削空化效应的在线监测装置

摘要

本发明公开了一种用于超声ELID内圆磨削空化效应的在线监测装置，包括设置在机床工作台上的机床主轴系统、设置在机床主轴两侧的可移动式的ELID在线修整装置和用于观测在超声ELID磨削过程中的超声作用中空化作用的强弱，以及对砂轮修整影响程度的在线观测空化效应的在线观测系统。本发明通过在机床主轴右侧的ELID在线修整装置和主轴下方工作台左侧的在线观测系统，从而实现超声ELID内圆磨削中的空化效应的在线监测，同时可根据工作要求进行砂轮ELID在线修整与否，形成一种可视化的超声ELID内圆磨削空化效应的在线监测试验装置，对于这种可用于各种材料加工的高效镜面加工技术机理的研究，推进了其在国防、航空航天等高技术领域中的应用具有重要的意义。

主权项

1.一种用于超声ELID内圆磨削空化效应的在线监测装置，其特征在于：包括设置在机床工作台（15）上的机床主轴系统、设置在机床主轴（1）两侧的可移动式的ELID在线修整装置(20)和用于观测在超声ELID磨削过程中空化作用的强弱，以及对砂轮修整影响程度的在线观测空化效应的在线观测系统(9)；所述机床主轴(1)竖直设置，机床主轴(1)上设有超声振动系统(5)，超声振动系统(5)包括套设在机床主轴(1)下端外面的固定架(2)，机床主轴(1)的下端部同轴连接有刀柄(16)，刀柄(16)下端与固定架(2) 连接；固定架(2)外套设有通过紧固螺钉连接的上感应盘(3) 和下感应盘（4），上感应盘(3)设有通过紧固螺钉(17)连接的感应盘外圈固定套(18)，感应盘外圈固定套(18)通过磁力吸盘(19)连接的ELID在线修整装置(52)；固定架(2)内设有换能器(34)，换能器(34)的下端有通过双头螺柱(35)连接的向下伸出固定架(2)的变幅杆(32)，变幅杆(32)下端用于安装砂轮(13)，下感应盘(4)内设置有连接换能器(34)和超声波发生器的正极导线(33)和负极导线(29)，所述的换能器(34)、变幅杆(32)、砂轮(13)、固定架(2)、刀柄(16)、工件(14)和机床主轴(1)之间竖向的同轴度保持一致；所述的在线观测系统(9)包括固定设置在机床工作台(15)上的镜头安装架(8)、固定在镜头安装架(8)上的安装板（48）和设置在安装板的高倍长距离三维显微镜(12)、图像传感器(47)以及用于把通过电流表传感器测到的信号和高速摄影仪测到的信号进行比较、处理的图像处理系统(10)；所述的高倍长距离三维显微镜(12)取景端朝向砂轮方向，且高倍长距离三维显微镜(12)取景端安装有摄像头(11)，摄像头(11)通过高倍长距离三维显微镜(12)水平固定在安装板上，高倍长距离三维显微镜(12)的信号输出端通过图像传感器(47)连接图像处理系统(10)的输入端；所述的镜头安装架(8)包括磁力吸盘(50)、磁力吸盘手柄(55)、立柱(54)、高度调整手柄(53)、水平支撑架(52)、箱体(51)和角度调整手柄(49)：所述的立柱(54)下端通过磁力吸盘(50)固定设在机床工作台(15)上，箱体(51)设在立柱(54)上，水平支撑架(52)通过箱体(51)固定在立柱(54)上，箱体(51)通过高度调整手柄(53)可沿立柱(54)上下移动，从而通过转轴转动可以调节到一定高度下的任意水平范围。