超声波复合加工机床及其切削加工方法
专利汇可以提供超声波复合加工机床及其切削加工方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且超 声波 复合加工机床及其切削加工方法，属于机床以及机床的切削加工方法技术领域，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。两个主轴上分别安装一套超声波切割装置，其装置变幅杆的输出端分别安装匕首刀和圆形刀。匕首刀以切割加工方式工作，圆形刀以旋转 铣削 方式工作，分别对 工件 进行粗加工和精加工。本方案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。，下面是超声波复合加工机床及其切削加工方法专利的具体信息内容。
1.超声波复合加工机床，包括床身（1）和工作台（3），其特征在于，所述机床配设有第一龙门机构（5）和第二龙门机构（6），所述第一龙门机构（5）包括第一横梁（12）和第一主轴（20），所述第一主轴（20）上配设有第一超声波切割装置（4），所述第二龙门机构（6）包括第二横梁（13）和第二主轴（22），所述第二主轴（22）上配设有第二超声波切割装置（7）；所述工作台（3）设有安装工位（I）、粗加工工位（II）、精加工工位（Ⅲ）以及卸料工位（IV）。
2.如权利要求1所述的超声波复合加工机床，其特征在于：
所述第一超声波切割装置（4）包括第一电源信号线（27）、第一换能器（26）、第一变幅杆（28）和匕首刀（21），所述第一电源信号线（27）与第一换能器（26）连接，所述第一换能器（26）与第一变幅杆（28）连接，所述匕首刀（21）螺纹连接于第一变幅杆（28）的输出端；
所述第二超声波切割装置（7）包括第二电源信号线（31）、第二换能器（30）、第二变幅杆（32）和圆形刀（25），所述第二电源信号线（31）与第二换能器（30）连接，所述第二换能器（30）与第二变幅杆（32）连接，所述圆形刀（25）圆心开设通孔并通过螺钉固定连接于第二变幅杆（32）的输出端。
3.如权利要求1或2所述的超声波复合加工机床，其特征在于：所述床身（1）两侧分别设置有左高架桥和右高架桥（2），所述左高架桥由左立柱和安装在左立柱上的左侧梁（14）组成，所述右高架桥（2）由右立柱和安装在右立柱上的右侧梁（15）组成，所述左侧梁（14）和右侧梁（15）均通过连接板连接有第一横梁（12）和第二横梁（13）。
4.如权利要求3所述的超声波复合加工机床，其特征在于：
所述第一龙门机构（5）还包括第一十字滑座（18）、第一Y向拖板和第一行走驱动装置（17），所述第一主轴（20）通过滑枕式摆动头安装在第一十字滑座（18）上，所述第一十字滑座（18）通过第一Y向拖板与第一行走驱动装置（17）连接，所述第一十字滑座（18）上设置有第一Z轴传动机构（19）, 所述第一Z轴传动机构（19）包括Z轴导轨和丝杆副；
所述第二龙门机构（6）还包括第二十字滑座（23）、第二Y向拖板和第二行走驱动装置（16），所述第二主轴（22）通过滑枕式摆动头安装在第二十字滑座（23）上，所述第二十字滑座（23）通过第二Y向拖板与第二行走驱动装置（16）连接，所述第二十字滑座（23）上设置有第二Z轴传动机构（24），所述第二Z轴传动机构（24）包括Z轴导轨和丝杆副。
5.如权利要求2所述的超声波复合加工机床，其特征在于：
所述第一主轴（20）通过第一固定螺栓（29）与第一变幅杆（28）上的法兰连接；
所述第二主轴（22）通过第二固定螺栓（33）与第二变幅杆（32）上的法兰连接。
6.如权利要求1或2所述的超声波复合加工机床，其特征在于：所述工作台（3）上的设置有档块（34），所述粗加工工位（II）安装有与档块（34）配设的行程开关a（35），所述精加工工位（Ⅲ）安装有与档块（34）配设的行程开关b（36），所述卸料工位（IV）安装有与档块（34）配设的行程开关c（37）。
7.如权利要求2所述的超声波复合加工机床的切削加工方法，其特征在于包括以下步骤：
1）在粗加工工位（II）上安装第一工件（11），在安装工位（I）上安装第二工件（10）；
2）在粗加工工位（II）上，第一超声波切割装置（4）上的匕首刀（21）对第一工件（11）进行超声波切割，切削大部分加工余量，实现粗加工；
3）机床发出指令，工作台（3）右移，当第一工件（11）右移至精加工工位（Ⅲ）且第二工件（10）右移至粗加工工位（II）时，工作台（3）停止移动；
4）在精加工工位（Ⅲ）上，第二超声波切割装置（7）上的圆形刀（25）对第一工件（11）进行超声波切削，切削小部分加工余量，实现精加工；同时，在粗加工工位（II）上，第一超声波切割装置（4）上的匕首刀（21）对第一工件（11）进行超声波切割，切削大部分加工余量，实现粗加工；
5）机床发出指令，工作台（3）右移，第一工件（11）右移至卸料工位（IV），同时第二工件（10）右移至精加工工位（Ⅲ），工作台（3）停止移动；
6）在精加工工位（Ⅲ）上，第二超声波切割装置（7）上的圆形刀（25）对第二工件（10）进行超声波切削，切削小部分加工余量，实现精加工；
7）停止加工，将卸料工位（IV）上第一工件（11）卸下；
8）工作台（3）左移，第二工件（10）退回至安装工位（I）并卸下。
8.如权利要求7所述的超声波复合加工机床的切削加工方法，其特征在于：所述工作台（3）上的设置有档块（34），所述粗加工工位（II）安装有与档块（34）配设的行程开关a（35），所述精加工工位（Ⅲ）上安装有与档块（34）配设的行程开关b（36），所述卸料工位（IV）上安装有与档块（34）配设的行程开关c（37）；步骤3）中，挡块（34）碰到行程开关b（36），工作台（3）停止运动；步骤5）中，挡块（34）碰到行程开关c（37），工作台（3）停止运动；步骤7）中，挡块（34）碰到行程开关a（35），工作台（3）停止运动。
超声波复合加工机床及其切削加工方法
技术领域
背景技术
发明内容
2）在粗加工工位上，第一超声波切割装置上的匕首刀对第一工件进行超声波切割，切削大部分加工余量，实现粗加工；
3）机床发出指令，工作台右移，当第一工件右移至精加工工位且第二工件右移至粗加工工位时，工作台停止移动；
4）在精加工工位上，第二超声波切割装置上的圆形刀对第一工件进行超声波切削，切削小部分加工余量，实现精加工；同时，在粗加工工位上，第一超声波切割装置上的匕首刀对第一工件进行超声波切割，切削大部分加工余量，实现粗加工；
5）机床发出指令，工作台右移，第一工件右移至卸料工位，同时第二工件右移至精加工工位，工作台停止移动；
6）在精加工工位上，第二超声波切割装置上的圆形刀对第二工件进行超声波切削，切削小部分加工余量，实现精加工；
7）停止加工，将卸料工位上第一工件卸下；
8）工作台左移，第二工件退回至安装工位并卸下。
（2） 一次安装可减少工件多次安装引起的安装误差，保证加工精度；
（3） 超声波声学系统与发生器的电连接不用转换或接插，提高了电连接系统的可靠性；
（4） 不需更换超声波主轴，保证了超声波主轴与机床主轴之间的同轴度；
（5） 采用龙门式动梁结构，工作时，工作台静止状态，机床为整体结构。与工作台运动或纯动梁结构机床相比较，双轴动梁四工位加工机床整体尺寸小；
（6） 由于超声切割技术的切割质量优异，具有无毛刺、无刀具磨损、无炭化材料、侧向切割力小、加工速度快、加工精度高、无粉尘污染和干切绿色环保等优点，应用广泛。
附图说明
图3为第一龙门机构的结构示意图；
图4为第二龙门机构的结构示意图；
图5为第一超声波主轴装置的结构示意图；
图6为第二超声波主轴装置的结构示意图；
图7为本发明机床的初始工作状态图；
图8为对应图7本发明机床的工作台右移一个工位的工作状态图；
图9为对应图7本发明机床的工作台右移二个工位的工作状态图。
37-行程开关c、I-安装工位、II-粗加工工位、Ⅲ-精加工工位、IV-卸料工位。
具体实施方式
2）在粗加工工位II上，第一超声波切割装置4上的匕首刀21对第一工件11进行超声波切割，切削大部分加工余量，实现粗加工；
3）机床发出指令，工作台3右移，当第一工件11右移至精加工工位Ⅲ且第二工件10右移至粗加工工位II时，档块34碰到行程开关b36，工作台3停止移动；
4）在精加工工位Ⅲ上，第二超声波切割装置7上的圆形刀25对第一工件11进行超声波切削，切削小部分加工余量，实现精加工；同时，在粗加工工位II上，第一超声波切割装置4上的匕首刀21对第一工件11进行超声波切割，切削大部分加工余量，实现粗加工；
5）机床发出指令，工作台3右移，当第一工件11右移至卸料工位IV且第二工件10右移至精加工工位Ⅲ时，档块34碰到行程开关c37, 工作台3停止移动；
6）在精加工工位Ⅲ上，第二超声波切割装置7上的圆形刀25对第二工件10进行超声波切削，切削小部分加工余量，进行精加工；
7）停止加工，将卸料工位IV上第一工件11卸下；
8）工作台3左移，档块34碰到行程开关a35, 工作台3停止移动，第二工件10退回至安装工位I并卸下。
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