[发明专利]一种超声辅助磨削装置及其应用

权利要求书

1.一种超声辅助磨削装置，其特征是：由升降及旋转主轴系统、超声波电源换向系统、超声辅助磨削系统和零件夹持系统四个部分组成；

所述升降及旋转主轴系统由立柱（4）、主轴箱（6）、电机（7）、联轴器（20）、主轴（9）、刀柄（16）和拉钉（1601）组成，所述立柱（4）上设有立柱导轨（401），所述主轴（9）的下端面中心设有卡口（901），主轴（9）的下端面两侧分别设有主轴卡键（902），所述刀柄（16）的粗端头设有第一环形圈（1604）和第二环形圈（1605），在第一环形圈（1604）表面上对称设有两个刀柄键槽（1602），在第二环形圈（1605）表面上对称设有两个刀柄卡键（1603）；所述主轴箱（6）安装在立柱导轨（401）上，且可沿立柱导轨（401）上下滑动，主轴（9）安装在主轴箱（6）内，电机（7）的输出轴通过联轴器（20）与主轴（9）的上端连接，并带动主轴（9）转动，刀柄（16）的细端头与拉钉（1601）连接，刀柄（16）通过拉钉（1601）和卡口（901）伸入主轴（9）内部，且主轴卡键（902）与刀柄键槽（1602）相啮合实现刀柄（16）与主轴（9）连接的二次定位；

所述超声波电源换向系统由超声波发生器（8）、外绝缘导线（5）、导电滑环（11）、内绝缘导线（12）和主轴法兰（10）组成，所述导电滑环（11）包括定子（1101）、转子（1102）、定子导线（1103）、转子导线（1104）和止转片（1105），止转片（1105）固定在定子（1101）的上表面，所述超声波发生器（8）安装在立柱（4）顶端，超声波发生器（8）的输出端通过外绝缘导线（5）与定子导线（1103）相连接，内绝缘导线（12）的一端与转子导线（1104）相连接，内绝缘导线（12）的另一端与换能器（17）的铜片（1701）相连接，主轴法兰（10）上部与主轴（9）连接，主轴法兰（10）下部与止转片（1105）连接，转子（1102）设置在套筒（13）的外表面；

超声辅助磨削系统由套筒（13）、换能器（17）、变幅杆（18）和砂轮（19）组成，所述套筒（13）的上端面设有套筒键槽（1301），所述换能器（17）上部设有铜片（1701），中部外表面设有定位法兰（1702），所述变幅杆（18）中部设有变幅杆法兰（1801），变幅杆法兰（1801）与套筒（13）的下端口相连接，变幅杆（18）大端与换能器（17）的下端面螺纹连接，砂轮（19）设置在变幅杆（18）的小端，定位法兰（1702）与套筒（13）的内表面过渡配合连接，刀柄（16）粗端与套筒（13）相连接；

零件夹持系统由床身（1）、鞍座（2）、工作台（3）和机床夹具（15）组成，所述床身（1）上设有床身导轨（101），鞍座（2）上设有鞍座导轨（201），机床夹具（15）包括固定压板（1501）、驱动压板（1502）、移动螺杆（1503）和支撑座（1504），鞍座（2）安装在床身导轨（101）上，工作台（3）安装在鞍座导轨（201）上，固定压板（1501）、驱动压板（1502）、移动螺杆（1503）和支撑座（1504）均安装在工作台（3）上，固定压板（1501）设置在远离支撑座（1504）的一端，驱动压板（1502）与固定压板（1501）相对设置，移动螺杆（1503）的一端与驱动压板（1502）的外表面连接，另一端与支撑座（1504）连接，通过调整移动螺杆（1503）的进出长短来改变驱动压板（1502）与固定压板（1501）之间的距离，以适应对不同零件（14）的夹持要求，实现固定压板（1501）和驱动压板（1502）对零件（14）的定位与装夹；所述刀柄（16）和拉钉（1601）通过螺纹连接，所述砂轮（19）是圆盘砂轮、圆柱砂轮或杯形砂轮。

2.根据权利要求1所述的一种超声辅助磨削装置，其特征是：所述主轴法兰（10）上部通过螺栓一（24）与主轴（9）连接，下部通过螺栓紧固件一（25）与止转片（1105）连接，转子（1102）通过螺栓二（26）设置在套筒（13）的外表面，变幅杆法兰（1801）通过螺栓紧固件二（22）与套筒（13）的下端口相连接，砂轮（19）通过螺母安装在变幅杆（18）的小端，刀柄（16）粗端通过刀柄卡键（1603）定位插入套筒键槽（1301）中，并通过刀柄（16）粗端顶部的中心孔和螺栓紧固件三（21）将刀柄（16）与套筒（13）相连接。