[實用新型]一種超聲輔助拋光加工裝置

有效

• 申請號: 201420053785.4
• 申請日: 2014-01-28
• 公開（公告）號: CN203679942U
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 韓光超;趙甲;孫明;劉初見
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: B24B1/04
• 分類號: B24B1/04
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 劉焓;唐萬榮

技術領域

本實用新型涉及一種拋光加工輔助設備技術領域，具體涉及到一種適用于難加工材料零件件外表面的光整加工的超聲輔助拋光加工裝置。

背景技術

難加工材料零件的高效拋光加工是目前機械加工工藝重點研究的關鍵問題之一。對于難加工材料零件復雜形狀表面的拋光加工，由于軟質拋光工具不僅可以降低微小的位置誤差造成的加工工具和工件間的力沖擊，還可提高拋光工具對復雜形貌的加工適應能力，因此采用基于軟質工具的游離磨粒拋光加工比較適合。

但游離磨粒拋光與固著磨粒拋光相比磨削效率較低，同時難加工材料本身的磨削加工性能較差，因此提高游離磨粒拋光的磨削效率成為科技工作者孜孜不倦追求解決的難題之一。將傳統加工技術和多學科不同加工方法相結合的復合加工技術已成為解決難加工材料工件加工難題的重要途徑。

超聲輔助拋光加工是將超聲振動與傳統拋光工藝相結合的一種復合加工方法，通過對拋光工具或被加工工件施加輔助超聲振動來改善和提高拋光加工的效率和質量。在輔助超聲振動作用下，游離磨粒在拋光工具與被加工工件之間作高頻振動，其中顆粒較大的磨粒在沒有破碎前對工件表面產生微銑削的效果，破碎后所形成的顆粒較小磨粒則對工件表面產生高頻沖擊，從而形成噴丸強化的作用，隨著磨粒尺寸的進一步減小可以進一步提高工件表面的拋光質量。目前，對超聲輔助研磨拋光加工的研究主要集中于固著磨粒拋光工具的輔助振動拋光，而對于被加工工件輔助超聲振動的拋光加工工藝及裝置的研究較少，這主要受到被加工工件質量和形狀的限制，很難使被加工工件滿足超聲諧振條件。但被加工工件的輔助超聲振動可以改善工件材料的磨削特性，從而有利于提高難加工材料的磨削加工效率和質量。因此急需開發基于工件超聲振動的超聲輔助拋光加工裝置。

要實現被加工工件的輔助超聲振動，必須要降低工件形狀對整體超聲諧振的影響，就需要設計一種能承載工件進行超聲振動的超聲加工平臺，該平臺不僅能產生均勻的水平超聲振動，還能負載各種形狀工件一起做高頻振動。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是針對上述存在的不足，提供一種基于工件負載平臺驅動工件實現超聲振動，進一步提高工件表面的拋光質量，尤其是難于加工零件表面拋光質量的超聲輔助拋光加工裝置。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種超聲輔助拋光加工裝置，其特征在于：包括有一個固定在工作臺上的底板，底板上安裝有水平的工件支承塊，工件支承塊和底板之間為可水平滑動的活動連接；所述的工件支承塊的側面通過超聲變幅桿連接有超聲波換能器，超聲波換能器通過導線連接有超聲波發生器，將超聲波發生器產生的能量轉換成機械能傳遞給工件支承塊；所述的工件支承塊表面沿水平振動方向設置有通槽，通槽內安裝有可沿槽滑動并鎖緊的工件固定裝置。

在上述方案中，所述的工件支承塊和底板之間對稱安裝有多個萬向球，萬向球將兩者連接并保證相對滑動的平穩性和流暢性。

在上述方案中，所述的工件支承塊與超聲變幅桿之間采用雙頭螺桿固定連接，防止在振動過程中，工件支承塊與超聲變幅桿之間松動脫落。

在上述方案中，所述的法蘭盤安裝于超聲變幅桿的振動節點處，該處振幅為0。

在上述方案中，所述的超聲變幅桿中間安裝有法蘭盤，法蘭盤放置于法蘭支承座上，并采用法蘭壓塊將固定，法蘭支承座采用螺紋連接方式與工作臺表面固定。

在上述方案中，所述的底板與工作臺之間還設置有基塊，基塊與底板間通過六角頭螺栓連接，同時基塊采用螺紋連接方式與工作臺表面固定；且與法蘭支承座保持在一個平面上。

本實用新型的原理在于：將超聲變幅桿與工件支承塊連接，工件固定在支承塊上，通過激振工件支承塊來帶動工件振動，從而降低工件形狀對超聲諧振的影響；在工件支承塊上沿激振方向布置多個通孔槽，用于調節工件在工件支承塊上的固定位置，從而可使工件和工件支承塊在水平方向上可以獲得均勻的振幅；在工件支承塊下面布置萬向球結構，在實現支承功能的同時滿足工件的高頻往復振動，避免了傳統的固定裝夾方式對超聲振動能量的削弱，使工件能在水平方向上獲得較大的振幅。

本實用新型的有益效果在于：

可實現各種板狀難加工材料工件輔助超聲振動，并降低工件形狀對超聲振動的影響；在水平方向上獲得較均勻的振幅；同時減小超聲波能量的損失，有利于工件獲得較大的水平振幅。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例結構主視圖；

圖2為本實用新型的實例結構俯視圖；

圖3為本實用新型實例的底板結構圖；