【CN110216301A】一种复频数控超声加工方法及辅助装置和加工钻床【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910365726.8

(22)申请日 2019.05.05

(71)申请人 太原理工大学

地址 030024 山西省太原市迎泽西大街79

号

(72)发明人 王时英　高梵儒　李志强　刘雨　

赵俊　

(74)专利代理机构 太原科卫专利事务所(普通

合伙) 14100

代理人 朱源

(51)Int.Cl.

B23B 37/00(2006.01)

(54)发明名称一种复频数控超声加工方法及辅助装置和加工钻床(57)摘要本发明涉及数控超声加工相关技术领域，具体是一种复频数控超声加工方法及辅助装置、加工钻床。加工方法：在刀具进入工件表面或离开工件表面时，利用夹持装置将自由质量块夹紧；在刀具加工工件内部时，松开夹持装置以使自由质量块自由振动。辅助装置：用以实现上述加工方法，包括两个夹爪组件，每个夹爪组件皆包括套装在转轴上的齿轮、第一连杆、第二连杆及爪瓣，所述爪瓣的一端设置为夹持部，两个夹爪组件的齿轮分别套在两根转轴上且相互啮合，两个齿轮啮合传动带动两个爪瓣的夹持部相互靠近以夹紧自由质量块或相互远离以松开自由质量块。加工钻床：安装有上述辅助装置，不但能够提高加工效率，还能消除崩边现象，

提高表面质量。权利要求书1页 说明书3页 附图2页CN 110216301 A 2019.09.10

C N 110216301

A

权　利　要　求　书1/1页CN 110216301 A

1.一种复频数控超声加工方法，其特征在于：在刀具进入工件表面或离开工件表面时，利用夹持装置将自由质量块（12）夹紧；在刀具加工工件内部时，松开夹持装置以使自由质量块（12）自由振动。

2.一种用以实现权利要求1所述的复频数控超声加工方法的辅助装置，其特征在于：包括相对机床固定设置的支撑架（1），所述支撑架（1）竖直布置且其上固定有水平设置的安装板（2），所述安装板（2）上竖直安装有两根转轴（3）且其中一根转轴（3）被驱动旋转；还包括两个对称且相对设置的夹爪组件，每个夹爪组件皆包括过盈套装在转轴（3）上的齿轮（4），所述齿轮（4）固连或一体成型有第一连杆（5），所述第一连杆（5）铰接有长条状的爪瓣（6），所述爪瓣（6）的一端设置为用以夹持自由质量块（12）的夹持部（61），夹爪组件还包括第二连杆（7），所述第二连杆（7）的一端铰接在安装板（2）上、另一端铰接在爪瓣（6）上，且第二连杆（7）与第一连杆（5）平行；两个夹爪组件的齿轮（4）分别套在两根转轴（3）上且相互啮合，两个齿轮（4）啮合传动带动两个爪瓣（6）的夹持部（61）相互靠近以夹紧自由质量块（12）或相互远离以松开自由质量块（12）。

3.根据权利要求2所述的辅助装置，其特征在于：所述齿轮（4）与第一连杆（5）一体成型，所述齿轮（4）的周向一半设置有轮齿，所述第一连杆（5）位于所述齿轮（4）的周向另一半。

4.根据权利要求3所述的辅助装置，其特征在于：所述第一连杆（5）的远离齿轮（4）的一端铰接在所述爪瓣（6）的另一端，所述第二连杆（7）的另一端铰接在所述爪瓣（6）的中部。

5.根据权利要求4所述的辅助装置，其特征在于：所述夹持部（61）为位于爪瓣（6）一端的折弯部，且折弯角为钝角，两个爪瓣（6）的相对面皆设置有锯齿。

6.根据权利要求5所述的辅助装置，其特征在于：其中一个转轴（3）连接有驱动其转动的舵机，所述舵机与机床的数控系统电连接，数控系统控制所述舵机动作以在刀具进入工件表面或离开工件表面时夹紧自由质量块（12）、在刀具加工工件内部时松开自由质量块（12）。

7.一种复频数控超声加工钻床，包括工作台，工作台设有X向进给机构和Y向进给机构，工作台的上表面固定有超声换能器（8），超声换能器（8）连接有超声发生器，超声换能器（8）的上表面螺栓固定有变幅杆（9），变幅杆（9）的上表面螺纹拧装有竖直布置的钻杆（10），钻杆（10）的下部分设有直径较小的阶梯轴用以间隙套装自由质量块（12），钻杆（10）的顶端设有钻头（11）；还包括设置在机床的Z向进给机构上的加工台，待加工件装夹在所述加工台上，钻头（11）穿过加工台对待加工件由下向上进行钻孔加工，其特征在于：还包括如权利要求2-6任一项所述的辅助装置。

8.根据权利要求7所述的复频数控超声加工钻床，其特征在于：所述支撑架（1）为由一根水平角钢和两根竖直角钢固连形成的H状结构，超声换能器（8）的上表面固定有平板，平板上固定有两个一面与平板贴合的连接角钢，两根竖直角钢的下端部通过螺栓固定在连接角钢的另一面。

2