[实用新型]法兰盘具有双减振和双密封功能的超声平面磨削系统

说明书

本实用新型公开了一种法兰盘具有双减振和双密封功能的超声平面磨削系统，其变幅杆法兰盘上开设环形槽、销孔和隔振槽，环形槽内的O型密封圈用于法兰盘与刀柄内侧配合时起密封作用，销钉固置于法兰一侧的销孔内与刀柄上的销孔配合，防止变幅杆的转动，隔振槽减弱变幅杆的振动向法兰盘的传递。在压盖与变幅杆法兰间添加聚四氟乙烯垫圈，阻止法兰盘的振动通过压盖螺母向刀柄传动，装配时并在压盖端面和螺纹上涂上密封胶，加强密封的效果。通过螺帽将砂轮盘固定于变幅杆前端，根据不同变幅杆形式可实现砂轮盘纵‑弯，纵‑扭，径‑扭等复合的超声振动。本实用新型极大减小或消除了变幅杆的振动对超声刀柄的影响，间接的扩大了超声辅助加工的适用范围。

技术领域：

本实用新型涉及一种超声振动加工设备，特别涉及一种具有法兰盘具有双减振和双密封功能的超声平面磨削系统。

背景技术：

随着光学玻璃、先进陶瓷及其复合材料为代表的硬脆材料在航空航天、汽车制造、医疗器械等领域的应用越来越广，超声加工技术在硬脆材料加工方面的优势也越来越明显。超声振动加工是在普通切削、磨削、钻削等加工方法的基础上对的刀具或工件施以高频振动而形成的加工技术。其应用越来越广，辅助加工种类越来越多。实验表明在超声辅助磨削形式下，被加工表面可以获得较好的表面微观结构、高的加工精度、良好的表面质量和优越的抗疲劳性能，并延长砂轮的使用寿命。

实用新型内容：

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有超声产品声学系统节点设计的理论与实践不符合的矛盾，在理论上，节点/节盘是一个点或一条线不产生任何振动，实际上由于支撑刚性要求，节盘必须是一个面或一个体，节盘的振动不可避免。为避免节盘的振动传递到刀柄上，引起刀柄与主轴结合后振动对主轴精度的影响，本实用新型提供一种具有双减振和双密封功能的超声平面磨削系统，极大减小变幅杆的振动对超声刀柄的影响，保证机床主轴的精度，同时扩大超声磨削加工的实用性及稳定性。

本实用新型的技术方案是：

一种法兰盘具有双减振和双密封功能的超声平面磨削系统，包括砂轮、变幅杆、换能器、超声刀柄和无线传输盘，其特征是：利用紧固螺栓将后盖板、压电陶瓷片、铜电极片及变幅杆连接在一起，使所述换能器和变幅杆构成一体式振动单元；所述变幅杆上设置有法兰盘，所述法兰盘与所述换能器的连接侧开设环槽，用于放置O型密封圈，所述法兰盘的另一侧开设隔震槽，该隔振槽与所述环槽相对应，所述法兰盘与超声刀柄上开设销孔，二者通过将销钉连接，所述换能器和变幅杆位于所述超声刀柄的内腔中，所述变幅杆的小端设置有螺纹段，该螺纹段的内侧设置有环形聚四氟乙烯垫圈和压盖螺母，所述螺纹段、四氟乙烯垫圈和压盖螺母的端面上涂密封胶，进行间隙密封，所述无线传输盘与换能器相连，装配于所述超声刀柄的外侧，所述螺纹段的外侧通过压帽与砂轮固定连接。

根据局部共振设计理论进行设计：当砂轮盘的直径与其装配的变幅杆小端直径之比大于10:3时，可将大砂轮盘的某一固有本征频率作为变幅杆和换能器设计的谐振频率来计算变幅杆的几何尺寸，或者将变幅杆和换能器组合的频率作为砂轮盘的设计频率来计算砂轮盘的几何尺寸，此时组成的振动系统，砂轮盘以接近谐振频率附近的固有频率振动；根据变幅杆的不同形式，大砂轮盘呈现出纵向-弯曲、弯曲-扭转、纵向-径向、纵-扭-弯、径-扭-纵等两维及以上的复合振动。

所述砂轮为蝶型、碗型或杯型；所述砂轮的盘面为镂空或不镂空，所述变幅杆为圆柱或圆锥，所述变幅杆上开设螺旋槽或螺旋孔，或者所述变幅杆上不开设螺旋槽或螺旋孔。

所述砂轮的磨削端面上沿圆周方向开设有均布槽口，方便磨削时切削液和磨屑的排出，所述砂轮的磨削端面上沿圆周方向不开设有均布槽口，降低加工难度。

所述压紧垫圈使所述O型密封圈与所述超声刀柄内侧紧密配合，从而起到密封隔振作用，防止切削液渗入；所述无线传输盘与超声刀柄实行过盈配合，且与超声刀柄结合处打孔，使感应线圈与换能器连接。

本实用新型的有益效果是：