[實用新型]超聲振動內圓磨削裝置

有效

• 申請號: 201320125984.7
• 申請日: 2013-03-20
• 公開（公告）號: CN203109722U
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 李征;李華;劉瑩;任楓軒;殷振;謝鷗;李輝;高楊;楊仲磊
• 申請（專利權）人: 河南職業技術學院
• 主分類號: B24B1/04
• 分類號: B24B1/04;B24B55/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于超聲磨削領域，具體來說，涉及一種超聲振動內圓磨削裝置。

背景技術

隨著科學技術的發展，各種難加工的新材料和復合材料在工業中的應用日益廣泛，特別是光學玻璃、人工晶體、工程陶瓷等硬脆性材料也得到了極為廣泛地應用，而且也經常被用來制作精密元件，一些新結構、小深孔、形狀復雜的精密和超精密機械零件在各領域中大量涌現。由于材料的高硬度、高脆性和零件結構的復雜性給加工帶來了極大的困難，傳統內圓磨削加工方法表面質量太差，加工成本高，很難實現高精度、高效率、高可靠性的加工，甚至對一些新材料和形狀復雜的結構無法加工，從而限制了新材料和新結構應用范圍的進一步擴展。

超聲振動切削是一種脈沖切削。振動切削過程中，由于刀具有規律的振動，刀具和工件產生周期性的接觸與分離，使刀具在振動的一個周期中的極短時間內完成了切削，從而形成了脈沖切削的方式，振動切削中，刀具在振動源驅動下周期性接觸、離開工件。刀、屑分離時，切削液產生空化作用，切削液充分進入切削區。振動切削時刀具對工件的沖擊產生應力波，有利于切削區裂紋的萌生和擴展。超聲振動內圓磨削技術具有獨特的磨削原理和優越的工藝效果。它可以明顯地提高磨削加工表面質量、加工精度和加工效率，特別是對工程陶瓷等硬脆難加工材料、有色金屬、小孔、深孔的精密和超精密磨削加工具有特有的優越性。

現有文獻報道的超聲振動內圓磨削裝置都存在著共同的缺點。此類裝置大多都使用磁致伸縮式振子，其振動表面的振動速度或振幅都比較小，并且需要冷卻系統，這就使此類磨削裝置的結構就顯得非常龐大和復雜，這樣給制造、裝配都帶來了非常大的困能，同時也影響了磨削振動系統工作的可靠性，加工精度也難以保證；現有振動內圓磨削裝置超聲電信號的傳輸無一例外的都是利用碳刷來傳遞能量的，由于碳刷易打火、磨損快等缺點，使得磨削的工作周期變短，加工精度和加工可靠性下降。這些原因都阻礙了超聲振動內圓磨削的發展和應用。為此需要研制一種新型的、加工可靠的超聲振動內圓磨削裝置，來改善現有的內圓磨削加工，這對超聲磨削加工有著十分重要的意義。

發明內容

為了克服現有磨削技術的不足，本實用新型提供一種新型超聲振動內圓磨削裝置。

為了解決以上技術問題，本實用新型所采用的技術方案是：

一種超聲振動內圓磨削裝置，包括砂輪、接長桿、變幅桿、壓電陶瓷片、電極片、雙頭螺柱、后蓋板、導線、前端蓋、圓柱銷、套筒、軸承、尼龍圈、隔振環、驅動軸、原邊磁罐、原邊線圈、副邊線圈、副邊磁罐、聯軸器、支座和電機，后蓋板、壓電陶瓷片和電極片通過雙頭螺柱和變幅桿聯接夾緊，接長桿靠接長桿后端的螺紋聯接緊定在變幅桿上，砂輪通過粘接劑粘接在接長桿上，變幅桿通過前后法蘭和后法蘭上的尼龍圈支撐在套筒上，變幅桿通過圓柱銷和前端蓋的螺紋聯接緊定在套筒上，驅動軸和隔振環通過螺釘連接在套筒上，原邊磁罐通過銷釘和軸用擋圈聯接夾緊在驅動軸上，原邊線圈繞在原邊磁罐里面，原邊線圈和電極片靠通過驅動軸的導線連接，驅動軸和電機靠聯軸器連接，套筒靠軸承固定支撐在支座上，副邊線圈繞在固定在支座上的副邊磁罐里面。

更進一步，支撐在套筒上的變幅桿前后法蘭的位置設置在振子縱向振動的波節點處。

更進一步，原邊磁罐和副邊磁罐之間保持間隙。

當副邊線圈接入超聲電源時，就會通過副邊磁罐和原邊磁罐產生感應電流，超聲信號通過非接觸的副邊磁罐和原邊磁罐感應給原邊線圈，原邊線圈通過導線傳遞給振子，振動子將超聲信號轉換成超聲頻機械簡諧振動，將有足夠振幅的振動通過變幅桿和接長桿傳至砂輪進行超聲頻率的磨削，電機通過聯軸器和驅動軸帶動套筒高速旋轉，套筒的高速旋轉通過圓柱銷傳遞給振子變幅桿并帶動砂輪高速旋轉。

砂輪進行超聲頻率縱向振動的同時還在做高速旋轉，使砂輪對工件可以進行超聲振動磨削。

本實用新型還具有以下優點：

1.采用夾心式換能器結構。

本實用新型振子部分采用夾心式換能器結構，比磁致伸縮式振子結構具有功率大，振幅大的優點。

2.采用非接觸的電信號傳遞方式。

在保證傳輸效率的基礎上，應用電磁感應原理的電信號非接觸式傳輸方式，解決了碳刷與集流環滑動存在磨損較快、大量發熱、碳積、裸露導線、轉速不宜過高和容易打火等缺陷。

3.應用廣泛。