[发明专利]一种精密或超精密车削加工用弯曲模式超声振动辅助切削装置

摘要

本发明涉及精密超精密加工技术领域，提供了一种超声振动加工装置，主要由超声振动单元、外壳和刀具组成。缩紧环结构的外壳对超声振动单元的2处波节位置进行紧固，非常容易调整外壳的长度，实现外壳内环形凸台始终紧固在超声振动单元的波节位置。该装置的工作频率在38±0.5KHz，不产生噪声污染，加工效率高，且其装配环节少、刀片安装和卸载方便；同时，该装置刚度好、密封性好；本发明在难加工材料加工和细长轴、薄壁件等弱刚度零件的切削加工方面效果显著，可以显著减小切削力、切削温度，刀具磨损和工件材料切削加工变形，提高了工件加工表面质量和形位精度，减少了后续加工工艺，进而提高加工效率和经济性。

主权项

一种精密或超精密切削加工用弯曲模式超声振动辅助切削装置，其特征在于，该切削装置包括超声振动单元(2)、套于超声振动单元(2)外表面的外壳(1)、和安装在超声振动单元(2)的输出端上的刀具(3)；超声振动单元(2)包括通过紧固螺钉(24)依次连接的法兰式前盖板(21)、激励源(22)和后盖板(23)，法兰式前盖板(21)为一体加工成型的阶梯轴结构，其一端设有变幅杆(211)，变幅杆(211)的前端设有用于安装刀具(3)的刀槽(215)，法兰式前盖板(21)的另一端设有用于连接紧固螺钉(24)的螺纹段的第一螺纹孔(213)，法兰式前盖板(21)的波节位置上设计有法兰盘(214)，法兰盘(214)上设有第二螺纹孔(212)；激励源(22)包括第一铜片电极(2201)、第二铜片电极(2202)、第三铜片电极(2203)、第四铜片电极(2204)、第五铜片电极(2205)和第一半圆环形压电陶瓷片(2206)、第二半圆环形压电陶瓷片(2207)、第三半圆环形压电陶瓷片(2208)、第四半圆环形压电陶瓷片(2209)、第五半圆环形压电陶瓷片(2210)、第六半圆环形压电陶瓷片(2211)、第七半圆环形压电陶瓷片(2212)和第八半圆环形压电陶瓷片(2213)，两两半圆环形压电陶瓷片形成一个圆环形压电陶瓷片，并且将该圆环形压电陶瓷片置于两个铜片电极之间，所述铜片电极中心设有孔，半圆环形压电陶瓷片组合在一起时中间也形成孔，以使紧固螺钉(24)可以从中穿过；外壳(1)中部设有用于放置超声振动单元(2)的空腔(13)，外壳(1)的上端面(14)上设有多个第三螺纹孔(12)，该螺纹孔(12)与超声振动单元(2)的法兰盘(214)上的第二螺纹孔(212)配合。