[发明专利]一种多工位超声波金属表面加工装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对金属表面进行超声波加工的装置，属于超声波金属表面加工技术领域。

背景技术

通过超声波对金属表面加工能够获得低粗糙度值和高加工精度，具有效率高、成本低、无污染的特点。对金属表面的超声波加工是通过超声波刀具完成的，不同的超声波刀具可以加工不同形状的表面，超声波刀具可以直接安装在相应机床的刀架上，或者是安装在超声波加工装置上，在超声波加工装置的带动下完成对金属工件表面的超声波加工。

现有文献中有多种超声波金属表面加工装置，这些装置应用于普通车床、数控车床、铣床、镗床、磨床等机床上。如中国专利文献CN101502881公开的《数控车床用超声波金属表面加工装置》、CN101480733公开的《用于镗床的超声波金属表面加工装置》、CN202079438U公开的《用于磨床的超声波金属表面加工装置》以及CN101851701A公开的《用于铣床或镗床加工平面的超声波金属表面加工装置》。

 但是，上述装置只能使超声波刀具在机床上具有一个固定位置，不能自动改变超声波刀具的位置，也就是说一把超声波刀具只有一个加工工位，无法在工件一次装夹中完成两个以上表面的超声波金属表面加工。

发明内容

本发明针对现有超声波金属表面加工装置存在的不足，提供一种能够使超声波刀具具有多个工位进行超声波金属表面加工的多工位超声波金属表面加工装置。

本发明的多工位超声波金属表面加工装置，采用以下技术方案：

该装置，包括连接板、固定盘和连接座；固定盘连接在连接板上，固定盘中安装有转轴，转轴与一转动机构连接，连接座固定连接在转轴伸出固定盘的一端，连接座上安装有超声波刀具移动机构和用于超声波刀具安装的导轨。

转动机构包括腔体、齿条、齿轮和转轴限位机构，腔体设置在固定盘内，腔体内安装有齿条，齿轮安装在转轴上，齿条与齿轮啮合，转轴限位机构设置在固定盘上。可以将腔体作为液压腔或气缸的腔体使用，通过在腔体内通入液压油或压缩气体推动齿条移动，使与之啮合的齿轮转动，齿轮带动转轴转动，通过转轴限位机构对转轴的转动角度进行限位。

所述转轴限位机构，包括限位螺杆、螺母和伺服电机，螺母安装在腔体的一端，限位螺杆连接在螺母上，螺杆的一端伸入腔体内，另一端与伺服电机连接，伺服电机安装在固定于固定盘上的导轨上。

转动机构也可采用步进电机，转轴一端直接与步进电机连接。

使用时，整个装置通过连接板固定连接在机床的刀架上，超声波刀具安装在连接座上的导轨上并与移动机构连接。在移动机构带动下超声波刀具在导轨上移动，接触工件表面进行超声波金属表面加工或加工完毕后离开工件表面。转动机构通过转轴带动连接座转动，使连接座上的超声波刀具变换到其它位置。

本发明可实现超声波刀具自动更换工位，在需要对工件一个表面进行超声波金属表面加工时，使超声波刀具处于该表面的加工位置，在对工件其它表面进行加工时，使超声波刀具转动到相应加工位置，具有结构简单、刚性好、操作方便的特点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中沿A-A线的剖视图。

图3是图2中沿B-B线的剖视图。

图中：1、连接板，2、超声波刀具，3、风扇，4、转轴，5、连接座，6、气缸，7、导轨，8、滑块，9、齿条，10、固定盘，11、齿轮，12、腔体，13、限位螺杆，14、伺服电机，15、导轨，16、螺母。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，本发明的超声波金属表面加工装置主要包括连接板1、固定盘12和连接座5。连接板1用于将整个装置固定连接在机床的刀架上。

参见图2，固定盘10连接在连接板1上（通过螺栓连接或其它方式），固定盘10中通过轴承安装有转轴4，转轴4上安装有齿轮11。转轴4为阶梯轴，两端均伸出固定盘10，小端通过锁紧螺母锁紧，大端上安装有连接座5。参见图3，固定盘10内还设有腔体12，腔体12内安装有活塞式的齿条9，齿条9与腔体12之间设有密封圈。可以将腔体12作为液压腔或气缸的腔体使用，固定盘10上设有与腔体12连通的液压油或压缩气体进口和出口。液压油或压缩气体进入腔体12内，推动齿条9在腔体12内移动。齿条9与转轴4上的齿轮11啮合（参见图2）。齿条9移动时，齿轮11随之转动，安装齿轮11的转轴4及与转轴4连接的连接座5也同时一起转动。