[实用新型]超声波复合加工机床

说明书

技术领域

本实用新型属于机床技术领域，尤其涉及一种双轴、四工位超声波复合加工机床。 

背景技术

数控机床，如CN 101856789 A公开的一种定柱动梁式龙门数控洗磨一体机床，包括床身、工作台、左立柱、右立柱、横梁、定距梁、顶梁、电气柜、系统操作面板和工件夹具，在左、右立柱上通过横梁驱动装置设有横梁，在横梁上分别设有镗铣头和万能磨头，镗铣头左右驱动装置与镗铣头上下驱动装置驱动镗铣头，磨头左右驱动装置与磨头上下驱动装置驱动万能磨头，工作台通过滚柱丝杠副设在床身上。该机床，工件在一次装夹后可高精度的连续完成铣削、镗孔、钻孔、磨削、刚性攻丝等多种工序的加工。 

不同于传统的高速铣钻工艺，超声切割技术的核心是超声切割装置，其基本原理是利用一个电子超声发生器，先产生频率在15～30kHz范围内的超声波，然后通过置于超声切割装置内的声能－机械能转换的换能器，将原本振幅很小的超声振动转换成同频率的机械振动，再通过变幅杆共振放大，得到足够大的、可以满足切削工件要求的振幅，最后将这部分能量传导至超声切割装置顶端的刀具上，从而对材料进行切削加工。 

现有的超声波加工机床多为单轴单工位，不能在一台机床上同时实现对二个工件的粗加工和精密加工，加工效率低，且多应用于加工玻璃、陶瓷、硬质合金等硬脆材料，适宜加工的材料有限。特别是针对复合材料，由于加工复合材料完全不同于加工一般金属材料，它们在材料切削的根本机理上具有很大区别，若将超声波加工机床应用于加工复合材料，还需要对其做进一步的改进和完善。 

另外，现有的超声波加工机床刀具制造麻烦，而且，切削加工过程中的换刀并非是简单的刀具更换，需要做到结构和声学两方面的匹配，因此往往是采用更换整个声学系统或整个超声波主轴，所以加工过程中更换不同刀具成为数控超声波加工机床的难题。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于避免超声波加工机床因换刀或换超声波系统所带来的麻烦，而提供一种超声波复合加工机床，这种机床不仅能解决更换刀具带来的麻烦，而且能提高机床的加工效率。 

本实用新型实现其目的采用的技术方案如下。 

超声波复合加工机床，包括床身和工作台，所述机床配设有第一龙门机构和第二龙门机构，所述第一龙门机构包括第一横梁和第一主轴，所述第一主轴上配设有第一超声波切割装置，所述第二龙门机构包括第二横梁和第二主轴，所述第二主轴上配设有第二超声波切割装置；所述工作台设有安装工位、粗加工工位、精加工工位以及卸料工位。 

进一步，所述第一超声波切割装置包括第一电源信号线、第一换能器、第一变幅杆和匕首刀，所述第一电源信号线与第一换能器连接，所述第一换能器与第一变幅杆连接，所述匕首刀螺纹连接于第一变幅杆的输出端； 

所述第二超声波切割装置包括第二电源信号线、第二换能器、第二变幅杆和圆形刀，所述第二电源信号线与第二换能器连接，所述第二换能器与第二变幅杆连接，所述圆形刀圆心开设通孔并通过螺钉固定连接于第二变幅杆的输出端。

更进一步，所述床身两侧分别设置有左高架桥和右高架桥，所述左高架桥由左立柱和安装在左立柱上的左侧梁组成，所述右高架桥由右立柱和安装在右立柱上的右侧梁组成，所述左侧梁和右侧梁均通过连接板连接有第一横梁和第二横梁。 

再进一步，所述第一龙门机构还包括第一十字滑座、第一Y向拖板和第一行走驱动装置，所述第一主轴通过滑枕式摆动头安装在第一十字滑座上，所述第一十字滑座通过第一Y向拖板与第一行走驱动装置连接，所述第一十字滑座上设置有第一Z轴传动机构, 所述第一Z轴传动机构包括Z轴导轨和丝杆副； 

所述第二龙门机构还包括第二十字滑座、第二Y向拖板和第二行走驱动装置，所述第二主轴通过滑枕式摆动头安装在第二十字滑座上，所述第二十字滑座通过第二Y向拖板与第二行走驱动装置连接，所述第二十字滑座上设置有第二Z轴传动机构，所述第二Z轴传动机构包括Z轴导轨和丝杆副。

进一步，所述第一主轴通过第一固定螺栓与第一变幅杆上的法兰连接； 

所述第二主轴通过第二固定螺栓与第二变幅杆上的法兰连接。

进一步，所述工作台上设置有挡块，所述粗加工工位安装有与挡块配设的行程开关a，所述精加工工位安装有与挡块配设的行程开关b，所述卸料工位安装有与挡块配设的行程开关c。