[发明专利]旋转超声三维椭圆振动浸抛光液铣削加工装置及方法

摘要

本发明旋转超声三维椭圆振动浸抛光液铣削加工装置及方法属于超声振动铣削技术领域，采用主轴旋转超声一维振动，工作台超声二维振动的分离式的加工形式，两者频率相同，相位不同的椭圆振动方式的装置还未见报道，将工件浸没在抛光液中三种技术耦合在一起对工件进行封闭加工，对扩展现有机床的加工范围，提高生产效率有显著改善。本发明拓展普通数控机床的加工范围，提高机床的加工效率，完成之前不能够加工的材料；提高加工硬脆材料的加工效率，通过旋转超声三维椭圆振动铣削可以将机床的转速提高，增加进给速率；提高难加工材料的表面纹理形貌，表面缺陷，微观组织，表面冶金化和表面力学性能。

主权项

1.旋转超声三维椭圆振动浸抛光液铣削加工装置，其特征是：包括隔振平台(8)、Z向主轴系统、XY移动滑台系统、旋转超声一维振动铣削系统、超声二维振动平台(3)、抛光液密封槽(702)、超声波信号发生器(402)以及中央控制系统(401)；/n所述Z向主轴系统包括Z向主轴动力系统(201)、Z向主轴移动系统(202)、龙门横梁(501)以及龙门立柱(502)，所述龙门立柱(502)通过螺栓固定设置在隔震平台(8)上，所述龙门横梁(501)通过螺栓固定设置在龙门立柱(502)的顶部，所述Z向主轴移动系统(202)通过螺栓固定设置在龙门横梁(501)上，所述Z向主轴动力系统(201)通过螺栓固定设置在Z向主轴移动系统(202)上；/n所述XY移动滑台系统包括X轴移动平台装置基座(602)、X轴移动平台装置移动平台(605)、X轴移动平台装置伺服电机(606)、Y轴移动平台装置基座(603)、Y轴移动平台装置移动平台(604)以及Y轴移动平台装置伺服电机(601)，所述X轴移动平台装置基座(602)通过螺栓固定设置在隔振平台(8)上；所述X轴移动平台装置伺服电机(606)设置在X轴移动平台装置基座(602)的侧面；所述X轴移动平台装置移动平台(605)设置在X轴移动平台装置基座(602)的上部；所述Y轴移动平台装置基座(603)固定设置在X轴移动平台装置移动平台(605)上；所述Y轴移动平台装置伺服电机(601)设置在Y轴移动平台装置基座(603)的侧面；所述Y轴移动平台装置移动平台(604)设置在Y轴移动平台装置基座(603)的上部；/n所述旋转超声一维振动铣削系统包括旋转超声一维振动刀柄(102)以及双刃端面铣刀(101)，所述旋转超声一维振动刀柄(102)包括旋转超声一维振动刀柄的变幅杆(103)、旋转超声一维振动刀柄的平面安装部位(104)、数控铣床专用拉钉(105)、旋转超声一维振动刀柄的锥面安装部位(106)以及旋转超声一维振动刀柄的换能器(107)，旋转超声一维振动刀柄(102)通过旋转超声一维振动刀柄的平面安装部位(104)、数控铣床专用拉钉(105)、旋转超声一维振动刀柄的锥面安装部位(106)设置在Z向主轴动力系统(201)的下部；/n所述超声二维振动平台(3)通过超声二维振动平台夹持架(302)设置在隔振平台(8)上，超声二维振动平台(3)上设置有工件夹具(304)、超声二维振动平台的超声变幅杆(305)、超声二维振动平台的超声换能器(306)、超声二维振动平台的超声换能器的信号源接口(307)以及超声二维振动平台的协同控制单元(308)；/n所述抛光液密封槽(702)为上端开口的半封闭透明容器，设置在Y轴移动平台装置移动平台(604)的上部，密封槽(702)的内部设置有抛光液(701)；/n所述超声波信号发生器(402)以及中央控制系统(401)均固定设置在隔振平台(8)上部；所述中央控制系统(401)以及超声波信号发生器(402)分别与X轴移动平台装置伺服电机(606)、Y轴移动平台装置伺服电机(601)、Z向主轴动力系统(201)、Z向主轴移动系统(202)、旋转超声一维振动刀柄(102)以及超声二维振动平台(3)通过信号线连接；/n所述双刃端面铣刀(101)设置在旋转超声一维振动刀柄(102)下端的弹簧套(108)内，紧固安装；/n所述抛光液(701)磨粒成分包括金刚石抛光磨粒和氧化铈抛光磨粒；/n所述超声波信号发生器(402)同时为旋转超声一维振动刀柄(102)以及超声二维振动平台(3)输入超声波信号，信号同频率20KHz，不同相位。/n