多维超声振动磨削加工球形工件装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114952442A(43)申请公布日2022.08.30(21)申请号202210378887.2B24B47/20(2006.01)(22)申请日2022.04.12(71)申请人平顶山学院地址467000河南省平顶山市新城区未来路南段(72)发明人别文博陈凡柴勇博彭锦艳解双喜(74)专利代理机构郑州豫开专利代理事务所(普通合伙)41131专利代理师朱俊峰(51)Int.Cl.B24B1/04(2006.01)B24B11/10(2006.01)B24B41/00(2006.01)B24B41/06(2012.01)权利要求书2页说明书6页附图5页(54)发明名称多维超声振动磨削加工球形工件装置(57)摘要多维超声振动磨削加工球形工件装置，包括工件超声旋转机构和刀具超声旋转磨削机构；工件超声旋转机构包括第一转台、第一滑台、第一主轴箱、第一套筒、第一超声振动传输组件、顶尖装置和球形工件夹具；刀具超声旋转磨削机构包括第二转台、第二滑台、第二主轴箱、第二套筒、第二超声振动传输组件和杯型砂轮。本发明原理科学，结构简单，各部件采用组装的方式进行连接，方便安装和拆卸，可靠性强，采用多维超声振动加工方式，大大提高球形工件的加工效率和磨削精度。CN114952442ACN114952442A权利要求书1/2页1.多维超声振动磨削加工球形工件装置，其特征在于：包括工件超声旋转机构和刀具超声旋转磨削机构；工件超声旋转机构包括第一转台、第一滑台、第一主轴箱、第一套筒、第一超声振动传输组件、顶尖装置和球形工件夹具；第一滑台设在第一转台上，第一主轴箱底部滑动设在第一滑台上，第一主轴箱的主轴沿前后方向水平设置，第一主轴箱的主轴同轴与第一套筒后端传动连接，第一套筒前端通过第一超声振动传输组件与球形工件夹具连接，球形工件夹具前端与顶尖装置的顶压转动连接；刀具超声旋转磨削机构包括第二转台、第二滑台、第二主轴箱、第二套筒、第二超声振动传输组件和杯型砂轮；第二滑台设在第二转台上，第二主轴箱底部滑动设在第二滑台上，第二主轴箱的主轴沿左右方向水平设置，第二主轴箱的主轴同轴与第二套筒右端传动连接，第二套筒左端通过第二超声振动传输组件与杯型砂轮连接，杯型砂轮位于球形工件夹具右侧。2.根据权利要求1所述的多维超声振动磨削加工球形工件装置，其特征在于：第一套筒和第二套筒的结构相同，均包括一端敞口、另一端封堵的筒体，筒体封堵端同轴固定连接有伸入到主轴中心孔内的阶梯连接轴，筒体内壁设有定位环，筒体上沿圆周方向开设有四个第一螺纹孔和两个穿线孔，筒体敞口端设有台阶槽和开设在台阶槽底部的若干第二螺纹孔。3.根据权利要求2所述的多维超声振动磨削加工球形工件装置，其特征在于：第一超声振动传输组件包括无线传输定盘、无线传输动盘、第一换能器和第一纵扭变幅杆，第一主轴箱的箱体前端设有与主轴同中心线的内固定夹具，无线传输定盘后端内圆同轴固定在内固定夹具外圆，无线传输动盘同轴向套设在第一套筒外圆并通过第一螺钉与第一螺纹孔紧固连接，无线传输动盘后端与无线传输定盘前端具有平面间隙，第一换能器通过第一连接螺栓与第一纵扭变幅杆后端固定连接，第一纵扭变幅杆和第一换能器伸入到第一套筒内部，第一换能器后端定位装配在第一套筒内壁的定位环内，第一纵扭变幅杆上设有第一法兰盘，第一法兰盘安装在第一套筒后端的台阶槽内并通过第二螺钉与第二螺纹孔紧固连接，第一换能器通过穿过第一套筒上两个穿线孔的第一导线与无线传输动盘连接；第一纵扭变幅杆采用圆锥形变幅杆，第一纵扭变幅杆的圆锥面设有第一螺旋槽。4.根据权利要求3所述的多维超声振动磨削加工球形工件装置，其特征在于：球形工件夹具包括芯轴、第一橡胶垫、第二橡胶垫、紧固螺母和锁紧螺母，第一纵扭变幅杆前端面开设有第三螺纹孔，芯轴为前细后粗的台阶轴，芯轴后端较粗段伸入并螺纹连接在第三螺纹孔内，锁紧螺母螺纹连接在芯轴上并与第一纵扭变幅杆前端面压接，第一橡胶垫、第二橡胶垫和球形工件均套设安装在芯轴的较细段，第一橡胶垫和第二橡胶垫分别设置在球形工件的前后端面，紧固螺母螺纹连接在芯轴前端部，紧固螺母通过第一橡胶垫压紧球形工件，球形工件通过第二橡胶垫压紧芯轴的台阶面，芯轴前端中心开设有定位小孔，顶尖装置的顶尖顶压在定位小孔内。5.根据权利要求2所述的多维超声振动磨削加工球形工件装置，其特征在于：第二超声振动传输组件包括无线传输外盘、无线传输内盘、第二换能器和第二纵扭变幅杆，第二主轴箱的箱体左端设有与主轴同中心线的外固定夹具，无线传输外盘外圆同轴设在在外固定夹具内圆，无线传输内盘同轴向套设在第二套筒外圆并通过第三螺钉与第一螺纹孔紧固连2CN114952442A权利要求书2/2页接，无线传输内盘外圆与无线传输外盘内圆之间具有环形间隙，第二