[發(fā)明專利]車(chē)床超聲波金屬表面加工工藝

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310031565.1
• 申請(qǐng)日: 2013-01-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103111792A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯金山;劉秀娟;趙志明;李超群
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 趙顯華
• 主分類號(hào): B23P9/00
• 分類號(hào): B23P9/00
• 代理公司: 濟(jì)南日新專利代理事務(wù)所 37224
• 代理人: 王書(shū)剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在車(chē)床上對(duì)金屬工件表面進(jìn)行超聲波加工的工藝方法，屬于超聲波加工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

對(duì)金屬表面超聲波加工能夠獲得低粗糙度值和高加工精度，并且具有效率高、成本低的特點(diǎn)。對(duì)金屬表面的超聲波加工是通過(guò)超聲波刀具完成的，不同的超聲波刀具可以加工不同形狀的表面，超聲波刀具可以直接安裝在相應(yīng)機(jī)床的主軸或刀架上，或者是安裝在超聲波加工裝置上，在機(jī)床超聲波加工裝置的帶動(dòng)下完成對(duì)金屬工件表面的超聲波加工。

在車(chē)床上的超聲波加工主要是針對(duì)金屬工件上的內(nèi)孔、外圓和端面進(jìn)行的。目前已經(jīng)出現(xiàn)了一些在車(chē)床上進(jìn)行超聲波加工的裝置，如中國(guó)專利文獻(xiàn)?CN101503755公開(kāi)的《一種用于普通車(chē)床的數(shù)控超聲波加工裝置》，該裝置包括底座、中間導(dǎo)軌、上拖板和旋轉(zhuǎn)刀架，底座的底面帶有燕尾槽，中間導(dǎo)軌通過(guò)縱向?qū)к壈惭b在底座的上面，上拖板通過(guò)橫向?qū)к壈惭b在中間導(dǎo)軌上，上拖板內(nèi)安裝有中間軸，旋轉(zhuǎn)刀架安裝在中間軸上，旋轉(zhuǎn)刀架與上拖板之間裝有接線盤(pán)和電刷板，接線盤(pán)和電刷板之間連接有電刷，中間導(dǎo)軌和上拖板上均安裝有絲杠進(jìn)給機(jī)構(gòu)，上拖板與旋轉(zhuǎn)刀架之間設(shè)有刀架自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)刀架上安裝有車(chē)刀、圓角變幅桿和外圓變幅桿，兩個(gè)變幅桿上均安裝有加工刀頭，并且各與一個(gè)換能器連接。CN101502881公開(kāi)了一種《數(shù)控車(chē)床用超聲波金屬表面加工裝置》，包括與數(shù)控車(chē)床連接的中拖板，在中拖板一端設(shè)有第一刀架；在中拖板的另一端設(shè)有第二刀架；第二刀架與中拖板間設(shè)有滑動(dòng)裝置，滑動(dòng)裝置通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與第一電機(jī)連接；第二刀架還與第二電機(jī)連接，同時(shí)在第二刀架上設(shè)有外圓變幅桿裝置和圓角變幅桿裝置，兩者上分別裝有超聲波刀具頭；兩變幅桿裝置分別與第二刀架的供電裝置電連接，該供電裝置通過(guò)電纜線與外部電源連接。

但是，上述裝置只是解決了可以在車(chē)床上對(duì)金屬工件上的外圓面和端面超聲波加工的問(wèn)題，并沒(méi)有給出如何加工的工藝過(guò)程以及最佳的工藝參數(shù)，操作者只是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇，并不能使超聲波加工達(dá)到最佳效果。

中國(guó)專利文獻(xiàn)CN101941082A公開(kāi)了一種《大缸徑液壓缸桿類外表面的超聲波加工方法》，包括順序進(jìn)行的以下工藝步驟：把超聲波刀具總成裝在普通機(jī)床的刀架上；將刀頭安裝在超聲波刀具總成上，調(diào)整滾珠；調(diào)整好滾珠后，驗(yàn)證刀頭是否起振；檢驗(yàn)好超聲波刀具總成后，把千分表裝在表架上，然后將千分表向超聲波刀具總成后蓋壓下0.1mm，并調(diào)整表盤(pán)到零位上，以便于讀取滾珠與機(jī)件表面靜壓力的大小；加工零件。?CN101224532公開(kāi)了一種《電站大型鏡板鏡面豪克能加工工藝》，包括以下步驟：(1)采用合適的刀具制作出符合圖紙要求的基本尺寸及形位公差和表面粗糙度達(dá)2.3μm～2.8μm的鏡板；(2)調(diào)整切削參數(shù)：豪克能刀具加工的線速度調(diào)整為39m/min，走刀速度調(diào)整為0.3mm/r；(3)使用豪克能（超聲波）刀具對(duì)步驟(1)加工形成的鏡板鏡面實(shí)施加工。

上述超聲波加工方法中提到的加工過(guò)程和工藝參數(shù)都是針對(duì)特定工件提出的，并不是在車(chē)床上進(jìn)行超聲波加工的普遍方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有車(chē)床超聲波加工技術(shù)存在的不足，提供一種能夠使超聲波加工達(dá)到最佳效果、操作安全的車(chē)床超聲波金屬表面加工工藝。

本發(fā)明的車(chē)床超聲波金屬表面加工工藝，包括以下步驟：

（1）把應(yīng)用于車(chē)床的超聲波刀具安裝在車(chē)床的刀架上，或?qū)?yīng)用于車(chē)床的超聲波金屬表面加工裝置安裝在車(chē)床的床身上；

（2）連接超聲波刀具與外部超聲波發(fā)生器之間的電纜線；

（3）將工件裝夾在車(chē)床的主軸上，工件表面在進(jìn)行超聲波加工之前的加工要求根據(jù)材質(zhì)按下表選擇：

（4）啟動(dòng)車(chē)床，使工件隨車(chē)床主軸一起旋轉(zhuǎn)，操作車(chē)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)使車(chē)床刀架上的超聲波刀具與工件接觸并對(duì)工件施加一定的壓力，或操作應(yīng)用于車(chē)床的超聲波金屬表面加工裝置使其上的超聲波刀具與工件接觸并對(duì)工件施加一定的壓力，該壓力根據(jù)工件材質(zhì)按下表選擇：

（5）對(duì)工件表面進(jìn)行超聲波加工，超聲波加工時(shí)工件轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度和超聲波刀具的進(jìn)給速度根據(jù)材質(zhì)按下表選擇：

按上述工藝對(duì)金屬工件表面進(jìn)行超聲波加工后，超聲波加工后達(dá)到的表面粗糙度值為Ra0.2以下，耐磨性提高50%以上，疲勞壽命提高6倍以上，避免了傳統(tǒng)（拋光）工藝使工件形位工差發(fā)生改變的影響，效率是傳統(tǒng)拋光工藝的5倍以上，不產(chǎn)生環(huán)境污染，費(fèi)用低。