[发明专利]超声波振动车削专用装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种车削加工技术领域的装置，具体涉及一种超声波振动车削专用装置。

背景技术

车削加工是机械制造业中最基本、最广泛、最重要的一种工艺方法，它直接影响生产的效率、成本、能源消耗和环境保护。随着现代工业技术的发展，对于工件加工精度要求的日益提高及各种高强度、高硬度工程材料越来越多的被采用，传统的车削技术难以胜任或者根本无法实现对某些高强度、高硬度及高精度要求工件的加工。而超声波振动车削使之成为可能，并在生产中取得明显效益。超声波振动车削是超声加工技术的重要组成部分，有着比普通车削优异的加工性能，它是通过在常规的车刀上施加高频振动，使刀具和工件发生间断性的接触，从而使传统切削模式发生了根本性的变化。超声波振动车削可望解决传统车削加工中的某些固有难题，如车削中的振动和车削热变形等，从而得到良好的车削效果。

近几十年来，超声技术的发展极为迅速，促进了超声设备的不断发展，超声振动车削系统包括：超声波发生器、换能器、变幅杆、刀具及其他必须的部件。超声波振动车削专用固定连接装置作为超声波振动车削系统不可或缺的一部分，已成为影响超声波振动车削效果的主要因素之一。

经对现有技术的文献检索发现，Chandra Nath等在《Journal of MaterialsProcessing Technology》2007年上发表的《A study on ultrasonic vibrationcutting of low alloy steel》，该文中提出的超声波振动切削装置系统其不足在于：装置复杂，不可以在普通车床上实现切削，需要改装车床。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种超声波振动车削专用装置，根据现有车床结构及加工工件特点，具有结构简单、良好稳定性、成本低等特点，可以在普通车床上实现安装，进给，切削。

本发明是通过下述技术方案来实现的，本发明包括：主夹具件、次夹具件底板、次夹具件压板和节点垫片，其中：主夹具件与次夹具件底板的一端固定垂直连接，次夹具件压板与次夹具件底板固定连接并相互平行，节点垫片固定设置于次夹具件底板上并正对于次夹具件压板。

所述的主夹具件为U形结构，该主夹具件固定设置于车床上并与车床的车刀相连接。

所述的次夹具件压板正对节点垫片的一侧设有凹槽，该凹槽的长度220mm，深度3mm，宽度25mm，该凹槽用于放置节点垫片。

所述的次夹具件底板和次夹具件压板通过微调螺孔和螺栓固定，通过螺栓连接可上下调节次夹具压板相对底板的位置，能够实现上下微调，便于节点垫片的安装及调整夹具件与车床间的相对位置。

所述的节点垫片，其节点位置与车刀的节点位置相同，该节点垫片的长度大于两个节点间距的长度，宽度与车刀宽度相同，该节点垫片的节点间距为超声波在车刀中传播波长的1/2波长，即130mm；该节点垫片的具体安装位置与车刀节点位置相对应，夹具将垫片节点与车刀节点一起固定在装置中。

所述的主夹具件、次夹具件底板、次夹具件压板及节点垫片均为铸铁制成。

本发明通过调整车刀节点垫片与车刀的相对位置，使得垫片节点与车刀节点相对应后将两者通过夹具一并固定在装置中，能够实现刀具上下方向的移动，从而调整刀尖与工件中心线处于同一平面，并且该装置具有轻量化、小型化、稳定化、生产成本低的特点，有效降低了生产成本及设计成本，能够模块化生产，广泛应用于各种超声波车削加工。

附图说明

图1为实施例1结构示意图；

图2为实施例1结构分解图；

图3为实施例2结构示意图；

图4为实施例频率对比图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例包括：主夹具件1、固定螺孔2、次夹具件底板3、次夹具件可调式螺孔4、次夹具件压板5、次夹具件压板节点定位螺孔6和节点垫片7，其中：次夹具件3通过固定螺孔2与主夹具件1固定，次夹具件5通过可调试螺孔4与次夹具件3固定，次夹具件5由于在车削加工时靠近车床，其上下位置需根据实际情况做相应调整，该调整通过可调试螺孔4实现，次夹具件压板5正对节点垫片7的一侧设有间距为130mm的凹槽8，用于安装节点垫片7。

所述的主夹具件1的结构在本实施例中，根据使用的车床，尺寸为宽95mm长140mm的U型。