多角度二维超声波振动辅助纳米流体微量润滑磨削装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106181596A(43)申请公布日2016.12.07(21)申请号201610824325.0B24B49/00(2012.01)(22)申请日2016.09.14(71)申请人青岛理工大学地址266520山东省青岛市经济技术开发区嘉陵江路777号(72)发明人张仙朋李长河张彦彬杨敏郭树明张乃庆吴启东(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221代理人张勇(51)Int.Cl.B24B1/04(2006.01)B24B55/02(2006.01)B24B55/00(2006.01)B24B49/10(2006.01)权利要求书2页说明书12页附图15页(54)发明名称多角度二维超声波振动辅助纳米流体微量润滑磨削装置(57)摘要本发明公开了多角度二维超声波振动辅助纳米流体微量润滑磨削装置，包括用于夹持工件的工件夹具和用于对工件进行磨削的砂轮，工件夹具与二维超声波振动装置连接，以对砂轮切削刃锋利程度的保持及工件表面磨削温度的冷却；所述砂轮一侧设有用于向工件喷射纳米流体的喷射机构，形成二维超声波振动与纳米流体微量润滑磨削耦合；该装置将可变角度的二维超声波振动技术应用于磨削加工中，通过调节两个超声波振子的角度产生不同的合振方向，以此来改变磨粒与工件的相对运动轨迹，通过测力装置和测温装置实时检测磨削力和磨削温度，同时配合纳米流体微量润滑，进一步提高工件的加工质量，避免工件的热损伤。CN106181596ACN106181596A权利要求书1/2页1.多角度二维超声波振动辅助纳米流体微量润滑磨削装置，其特征在于，包括用于夹持工件的工件夹具和用于对工件进行磨削的砂轮，工件夹具与二维超声波振动装置连接，以对砂轮切削刃锋利程度的保持；所述砂轮一侧设有用于向工件喷射纳米流体的喷射机构，二维超声波振动装置与喷射机构喷射的纳米流体对工件形成二维超声波振动与纳米流体微量润滑磨削耦合；所述二维超声波振动装置包括切向超声波振动装置和轴向超声波振动装置，切向超声波振动装置设于轴向超声波振动装置的上方或者下方；切向超声波振动装置相对于轴向超声波振动装置可旋转设置。2.根据权利要求1所述的多角度二维超声波振动辅助纳米流体微量润滑磨削装置，其特征在于，所述切向超声波振动装置设于固定板上，固定板设于工作台上，轴向超声波振动装置设于切向超声波振动装置的上方，固定板与测力仪连接，测力仪被设置为与磨削力控制系统连接。3.根据权利要求1所述的多角度二维超声波振动辅助纳米流体微量润滑磨削装置，其特征在于，在工件夹具上或者工件上设置温度采集元件，温度采集元件与温度控制系统连接。4.根据权利要求2所述的多角度二维超声波振动辅助纳米流体微量润滑磨削装置，其特征在于，所述切向超声波振动装置通过纵向剖面呈L型形状的切向支架固定于所述的固定板上，切向支架顶部支撑切向变幅杆，切向变幅杆一端与切向换能器连接，切向换能器与超声波发生器连接，另一端通过万向节与滑轨支撑座固定，滑轨支撑座支撑所述的工件夹具。5.根据权利要求4所述的多角度二维超声波振动辅助纳米流体微量润滑磨削装置，其特征在于，切向支架顶部设有轴肩卡槽，所述切向变幅杆圆周设有与轴肩卡槽配合的轴肩，切向支架盖覆盖轴肩与切向支架固定。6.根据权利要求5所述的多角度二维超声波振动辅助纳米流体微量润滑磨削装置，其特征在于，滑轨支撑座表面设有用于固定工件的工件凹槽，工件凹槽内设置可轴向位移的工件定位挡块，工件凹槽内设置可切向位移的夹具螺栓或螺钉。7.根据权利要求5所述的多角度二维超声波振动辅助纳米流体微量润滑磨削装置，其特征在于，在所述切向支架上切向支架与固定板固定的另一侧设有凸起，轴向可调支架通过凸起可旋转固定于切向支架，所述轴向超声波振动装置通过轴向可调支架进行支撑；进一步地，在切向支架凸起的四周设置刻度盘，以指示轴向可调支架相对于切向支架的旋转角度；进一步地，轴向可调支架的纵向剖面呈L型形状；进一步地，轴向可调支架的高度低于切向支架的高度。8.根据权利要求3所述的多角度二维超声波振动辅助纳米流体微量润滑磨削装置，其特征在于，所述轴向超声波振动装置包括轴向变幅杆，轴向变幅杆一端与轴向换能器连接，另一端连接轴向支座，轴向支座通过T形滑块设于在所述的滑轨支撑座下表面或者滑轨支撑座下表面的内凹处；轴向换能器与超声波发生器连接；在所述固定板上设置用于限制轴向超声波振动装置运动轨迹的弧形滑槽，所述轴向可调支架设置滑杆，滑槽沿着弧形滑轨移动；进一步地，滑槽为T型滑槽，滑杆可被定位螺栓替换。2CN106181596A权利要求书2/2页9.根据权利要求8所述的多角度二维超声波振动辅助纳米流体微量润滑磨削装置，其特征在于，所述T形滑块的至少一侧面设置滑块滚珠，以避