[实用新型]一种五轴三维超声抛光机床

摘要

一种五轴三维超声抛光机床的，在现有由机架、X向移动机构、Y向移动机构、Z向移动机构、超声振动抛光装置、旋转工作台、抛光液超声雾化施液装置和工件在线检测装置组成的五轴二维超声抛光机床的基础上加以改进，将其超声振动抛光装置由原来采用一维超声振动变为采用二维超声振动，二维超声振动由安装在立式旋转台上、通过工位调节孔可调节其夹角的两个超声装置和与超声装置的变幅杆相接的抛光头基座完成，抛光头固定在基座上。该超声抛光机床在抛光头上施加二维超声振动，通过二维超声耦合不仅可提高抛光功率，而且使抛光头的运动轨迹以曲线往复绕行形式均匀覆盖加工区域，使抛光效率明显提高。

主权项

一种五轴三维超声抛光机床，包括机架、X向移动机构、Y向移动机构、Z向移动机构、超声振动抛光装置、旋转工作台、抛光液超声雾化施液装置和工件在线检测装置；其中Z向移动机构位于机架的床身(1)上，X向移动机构和Y向移动机构位于机架的机座(17)上；所述机架包括机座(17)和垂直固定在机座上的床身(1)；所述Z向移动机构包括固定安装在所述床身的前壁上、前部带有Z向导轨(26)的Z向导轨座(3)，可沿Z向导轨做Z向移动的Z向移动台(25)，驱动Z向移动台做Z向移动的Z向移动丝杠(4)和驱动Z向移动丝杠转动的Z向伺服电机(2)；所述Y向移动机构包括固定安装在所述机座上、上部带有Y向导轨(16)的Y向导轨座(15)，可沿Y向导轨做Y向移动的Y向移动台(12)，驱动Y向移动台做Y向移动的Y向移动丝杠(14)和驱动Y向移动丝杠转动的Y向伺服电机(13)，Y向移动台上有X向导轨(21)；所述X向移动机构包括可沿所述Y向移动台面上的X向导轨(21)做X向移动的X向移动台(22)，驱动X向移动台做X向移动的X向移动丝杠(20)和驱动X向移动丝杠转动的X向伺服电机(19)；所述旋转工作台包括固定安装在所述X向移动台(22)上的机壳(11)，在机壳的上部有放置被加工工件(8)的卧式旋转台(9)，在机壳的内部安装有驱动卧式旋转台做卧式旋转的卧式旋转蜗轮蜗杆传动机构(10)，在机壳的侧部有驱动卧式旋转蜗轮蜗杆传动机构的伺服电机(23)；所述抛光液超声雾化施液装置包括固定安装在所述机座一侧的五轴机械手(7)，该五轴机械手的前端安装有向工件抛光部位喷洒抛光液的超声喷头(6)；所述工件在线检测装置包括固定安装在所述机座另一侧的五轴机械手(18)，该五轴机械手的前端安装有检测工件抛光面形精度的激光干涉测头(24)；其特征在于：所述超声振动抛光装置(5)包括立式转动机构和二维超声抛光机构；所述立式转动机构包括固定安装在所述Z向移动台(22)上的箱式壳体(501)，在箱式壳体的前部有立式旋转台(502)，在箱式壳体的内部安装有驱动立式旋转台做立式旋转的立式旋转蜗轮蜗杆传动机构(503)，在箱式壳体的上部有驱动立式旋转蜗轮蜗杆传动机构的伺服电机(504)；所述二维超声抛光机构包括固定安装在所述立式旋转台上的直角形固定板(505)，在固定板的水平板下面有对称分布的工位调节孔(506)，通过工位调节孔安装两个左右对称、用于调节两个超声振动装置轴向夹角的超声振动装置固定板(507、508)，两个 超声振动装置固定板上分别安装超声振动装置Ⅰ(509)和超声振动装置Ⅱ(510),超声振动装置Ⅰ和超声振动装置Ⅱ分别由换能器(5091、5101)和变幅杆(5092、5102)组成，超声振动装置Ⅰ和超声振动装置Ⅱ的变幅杆(5092、5102)的前端分别与设有和所述工位调节孔相配合的变幅杆连接孔(511)的弧形抛光头基座(512)相接，抛光头(513)安装在抛光头基座上。