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专利号: 2018103761746
申请人: 长春理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 机床;其他类目中不包括的金属加工
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.激光辅助卧式三维超声椭圆振动铣床设备,其特征是:包括气浮平台(1)、XYZ移动总成(2)、微动单元(3)、工件夹具(4)、激光辅助加工装置(5)以及超声电主轴总成(6);

所述气浮平台(1)上设置有垫块(201);

所述XYZ移动总成(2)包括X向移动单元(202)、Y向移动单元(206)以及Z向移动单元(205),且所述X向移动单元(202)、Y向移动单元(206)以及Z向移动单元(205)均包括底板(211)、导轨(212)、滑块(213)、丝杠(214)以及电机(215),所述电机(215)与丝杠(214)连接,所述丝杠(214)与滑块(213)连接,所述滑块(213)设置在导轨(212)上;

所述X向移动单元(202)通过螺栓设置在垫块(201)上,所述X向移动单元(202)的滑块(213)上通过螺栓固定设置有直角支撑块(203),所述直角支撑块(203)的直角端面通过螺栓固定设置有第一转接板(204);

所述Z向移动单元(205)设置在第一转接板(204)上;

所述Y向移动单元(206)设置在Z向移动单元(205)的滑块(213)上;

所述微动单元(3)包括支架(301)、横向超声波发生器(302)、第二转接板(303)、空气导轨(304)、左支架(305)、竖向超声波发生器(306)、右支架(307)、底座(308)、微动台(309)以及柔性铰链(310),所述第二转接板(303)通过螺栓固定设置在Z向移动单元(205)的滑块(213)上,所述底座(308)的一侧为平面,另一侧设置有凹腔,底座(308)的平面端与第二转接板(303)通过空气导轨(304)连接,底座(308)的凹腔内壁上通过两个柔性铰链(310)设置有微动台(309),底座(308)上通过支架(301)固定设置有横向超声波发生器(302);所述微动台(309)上通过左支架(305)与右支架(307)固定设置有竖向超声波发生器(306);

所述工件夹具(4)包括夹具底座(401)、夹具支架(402)、调节螺栓(403)、滑块Ⅰ(404)以及光杆(405),所述夹具底座(401)与微动台(309)通过螺栓固定连接,所述夹具支架(402)与夹具底座(401)通过螺栓固定连接,夹具支架(402)的两侧设置有调节螺栓(403),夹具支架(402)上设置有光杆(405);所述滑块Ⅰ(404)设置为两个,与光杆(405)滑动连接;

所述超声电主轴总成(6)包括超声电主轴夹具(601)、超声电主轴(602)、夹紧螺栓(603)以及主控单元(604),所述超声电主轴夹具(601)设置在气浮平台(1)上;所述超声电主轴(602)通过夹紧螺栓(603)固定设置在超声电主轴夹具(601)上;所述主控单元(604)设置在气浮平台(1)上,主控单元(604)的输出端口分别与X向移动单元(202)、Y向移动单元(206)以及Z向移动单元(205)的电机(215)、竖向超声波发生器(306)、横向超声波发生器(302)以及超声电主轴(602)连接;

所述激光辅助加工装置(5)包括激光发射器(501)以及激光发射器夹具(502),所述激光发射器(501)通过激光发射器夹具(502)固定设置在超声电主轴夹具(601)上。

2.根据权利要求1所述的激光辅助卧式三维超声椭圆振动铣床设备,其特征是:所述横向超声波发生器(302)和竖向超声波发生器(306)的尖端均设置有外螺纹。

3.根据权利要求1所述的激光辅助卧式三维超声椭圆振动铣床设备,其特征是:所述滑块Ⅰ(404)上设置有夹持槽Ⅰ(406)和夹持槽Ⅱ(407)。

4.激光辅助卧式三维超声椭圆振动铣床设备的工作方法,其特征是:使用权利要求1所述的光辅助卧式三维超声椭圆振动铣床设备,包括以下步骤,且以下步骤顺次进行,步骤一、根据待加工工件的形状以及尺寸,调节工件夹具(4),用适合该工件的夹持槽紧固工件;

步骤二、通过调用对刀程序控制XYZ移动总成(2)完成对刀;

步骤三、打开超声振动系统,使横向超声波发生器(302)、竖向超声波发生器(306)与超声电主轴(602)分别按设定参数产生超声振动,形成了三维的超声椭圆振动;

步骤四、打开激光辅助加工系统,将激光对准刀具前方待加工表面位置;

步骤五、根据预先设定的目标零件的尺寸、形状等参数编写加工程序并生成G代码,通过调用G代码对工件进行加工。