[发明专利]多维旋转超声展成加工机构及其加工方法

摘要

多维旋转超声展成加工机构及其加工方法，采用轴向旋转超声与双径向超声耦合作用，激励进行零件空间型面展成加工。多维超声振动及轴向旋转运动可显著增强超声冲击、抛磨、空化等效应，加速硬脆材料超声去除效率、磨料工作液的循环更新及加工产物的及时排除；通过在线检测超声振动参数、工具与工件间的间隙、温度等参数，利用计算机运算处理及控制，对多维超声振动振幅、加工间隙等关键参数进行实时调节、控制多轴联动进给量，保持展成进给加工中超声系统合理振幅及加工间隙。可显著提高硬脆性材料的加工效率，改善加工精度。本发明机构新颖独特，可有效实现多维旋转超声振动及多轴联动进给运动，本加工方法是以柔克刚、展成运动柔性加工成形，具有多维超声加工及多轴联动数控技术优势，能有效解决各种硬脆材料异形曲面零部件的加工难题。

主权项

一种多维旋转超声展成加工机构，其特征是，包括机构底座（19），机构底座上设有Y向进给机构（18），Y向进给机构上设有X向进给机构（17），X向进给机构上设有Z向进给机构（16），Z向进给机构的上方设有绕Z轴旋转的旋转进给机构C（15），旋转进给机构C的上方固定设有圆形底板（13），圆形底板上设有球形关节（12）、X径向超声振动装置（10）、Y径向超声振动装置（10）、绕Y轴旋转的旋转进给机构B（14）；所述球形关节位于圆形底板中部，球形关节顶部设有工作台底座（11）；X、Y径向超声振动装置分别横向、纵向设置在圆形底板上，且两装置夹角为90°，旋转进给机构B位于其中一个径向超声振动装置的一侧，并通过转轴（20）与工作台底座相连；所述工作台底座上方连接有工作台（9），工作台中心放置待加工的工件（8），工作台上方设有轴向旋转超声振动装置（6），轴向旋转超声振动装置下端连接工具头（7）。