浮动式椭圆超声振动微雕刻装置

摘要

本发明公开了一种浮动式椭圆超声振动微雕刻装置，包括有安装台(11)、支撑单元、驱动单元(2)、滑动单元(3)、浮动换能组件(4)、纵弯换能器(1)；支撑座(12)、A支架(13)、B支架(14)构成支撑单元；安装台(11)的下安装面分别与支撑座(12)、A支架(13)连接，安装台(11)的上安装面(11a)与数控工作台连接。本发明雕刻装置的刀具在超声换能器的驱动下能够产生椭圆超声振动实现微雕刻。本发明微雕刻装置通过浮动换能组件以保证加工的沟槽深度保持恒定；再通过纵弯换能器使刀具产生超声椭圆振动，借助超声椭圆振动切削能够减小切削力、提高加工精度和降低表面粗糙度的特性，以保证被加工零件表面的沟槽具有较高的几何精度和表面质量且边缘无毛刺；纵弯换能器与驱动单元的组合设计，弥补了传统刨削加工中刀具不能旋转的缺陷，实现了多切削方向自由调节式的雕刻加工。

主权项

1、一种浮动式椭圆超声振动微雕刻装置，其特征在于：包括有安装台(11)、支撑单元、驱动单元(2)、滑动单元(3)、浮动换能组件(4)、纵弯换能器(1)；支撑座(12)、A支架(13)、B支架(14)构成支撑单元；安装台(11)的下安装面分别与支撑座(12)、A支架(13)连接，安装台(11)的上安装面(11a)与数控工作台连接；支撑座(12)为一体加工成型件；支撑座(12)的下端设有D通孔(121)，D通孔(121)内放置有浮动换能组件(4)的密珠轴承(408)部分；支撑座(12)的上端设有减重槽(122)；支撑座(12)的上端面(123)与安装台(11)的下安装面连接；支撑座(12)的前端面(124)与前端盖(15)连接；支撑座(12)的后端面(125)与后端盖(16)连接；A支架(13)为一体加工成型件；A支架(13)的下端设有A沉头孔(131)，A沉头孔(131)的后端端面(131a)与浮动换能组件(4)的套筒(402)连接；A支架(13)的中部设有减重孔(132)；A支架(13)的上端面(133)与安装台(11)的下安装面连接；B支架(14)为一体加工成型件；B支架(14)的下端设有E通孔(141)，E通孔(141)用于电机(21)的输出轴通过；B支架(14)的中部设有B沉头孔(143)，B沉头孔(143)内放置有浮动换能组件(4)的深沟球轴承(405)，B沉头孔(143)的安装面(145)与浮动换能组件(4)的轴承后盖(404)连接；B支架(14)的上端设有D沉头孔(142)，D沉头孔(142)内放置有滑动单元(3)的直线轴承(33)，D沉头孔(142)的安装面(144)与滑动单元(3)的轴承端盖(34)连接；驱动单元(2)由电机(21)、主动轮(22)、同步带(23)和从动轮(24)组成；电机(21)安装在B支架(14)的下端(146)，且电机输出轴穿过B支架(14)的E通孔(141)后与主动轮(22)连接；从动轮(24)套接在浮动换能组件(4)的内套筒(406)的连接轴端(406b)上；主动轮(22)与从动轮(24)上套接有同步带(23)；滑动单元(3)由直线轴承(33)、光轴(32)、连接头(31)和轴承端盖(34)组成；直线轴承(33)套接在光轴(32)上，光轴(32)的一端穿过连接头(31)的中心通孔(31a)，光轴(32)的另一端穿过轴承端盖(34)的中心通孔(34a)；轴承端盖(34)安装在B支架(14)的安装面(144)上；连接头(31)安装在支撑座(12)的后端面(125)上；浮动换能组件(4)包括有纵弯换能器(1)、集流环(401)、套筒(402)、轴承盖(404)、深沟球轴承(405)、内套筒(406)、密珠轴承(408)、定位套筒(409)、分度盘(410)、前端盖(15)、后端盖(16)；内套筒(406)的连接轴(406b)上顺次套接有轴承挡圈(407)、深沟球轴承(405)、轴承盖(404)、挡圈(403)、弹簧挡块(413)、套筒(402)、弹簧(412)、A沉头孔(131)、集流环(401)；弹簧(412)置于A沉头孔(131)内，且另一端套接在弹簧挡块(413)的A轴肩(413a)上；套筒(402)为一体加工成型件；套筒(402)的中心开有H通孔(402a)，H通孔(402a)内放置有集流环(401)的输出端、弹簧(412)、弹簧挡圈(413)；弹簧挡圈(413)为一体加工成型件；弹簧挡块(413)的中心设有C沉头孔(413d)，弹簧挡块(413)的外环上设有凸台(413b)，凸台(413b)的两端分为A轴肩(413a)、B轴肩(413c)；轴承盖(404)为一体加工成型件；轴承盖(404)的中心设有K通孔(404e)，轴承盖(404)的一端为连接端(404d)，另一端设有安装面(404a)、内台面(404c)、凸台(404b)，凸台(404b)设置在安装面(404a)与内台面(404c)之间；定位套筒(409)为一体加工成型件；定位套筒(409)的中心设有I通孔(409a)，定位套筒(409)的一端为螺纹连接端(409d)，另一端设有凹槽(409b)，定位套筒(409)的安装面与内套筒(406)的前端(406d)连接，螺纹连接端(409d)上连接有分度盘(410)；纵弯换能器(1)由长螺栓(101)、后压环(102)、纵向压电陶瓷堆(103)、前压环(104)、A半环状压电陶瓷堆(105)、B半环状压电陶瓷堆(106)、变幅杆(107)组成，A半环状压电陶瓷堆(105)与B半环状压电陶瓷堆(106)在对接装配时形成有J通孔(105a)；长螺栓(101)的一端顺次穿过后压环(102)的A通孔(102a)、纵向压电陶瓷堆(103)的B通孔(103a)、前压环(104)的C通孔(104a)、J通孔(105a)后连接在变幅杆(107)的后端(107c)的螺纹孔内；变幅杆(107)的输出杆(107d)的端部设有A盲孔(107a)，A盲孔(107a)用于放置刀具(5)，变幅杆(107)的输出杆(107d)上设有螺纹孔(107b)，螺纹孔(107b)内安装有顶丝(1a)，顶丝(1a)用于压紧刀具(5)。