[實用新型]一種金屬表面拋光加工裝置

有效

• 申請號: 201420329428.6
• 申請日: 2014-06-19
• 公開（公告）號: CN203901020U
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 李建軍;戴偉;黃齊文;趙航
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青

1.一種金屬表面拋光加工裝置，其特征在于，該裝置包括射頻電源(1)、射頻電源匹配器(2)、高壓直流脈沖電源(3)、脈沖電源極性調節裝置(4)、等離子炬、加工保護罩(18)、控制電路(19)、工作臺(20)和聯動機構(24)；

工作臺(20)用于放置待拋光金屬材料加工工件，加工保護罩(18)用于罩在待拋光金屬材料加工工件(21)上，以收集廢棄的拋光物和氣體，加工保護罩(18)的上端留有用于加工的開口；

等離子炬包括石英管(6)、石英管保護套(7)、脈沖放電電極(8)、電極絕緣保護套(9)、進氣腔(10)、第一電磁振蕩加載裝置(11)、空心螺旋線圈、外部封裝絕緣保護套(15)、外部封裝絕緣保護套端蓋(25)和第二電磁振蕩加載裝置(26)；

放電電極(8)、電極絕緣保護套(9)、密封圈(13)由內至外同軸固定，并通過上預緊螺釘(14)固定安裝在進氣腔(10)的頂部通孔內，石英管(6)的上端通過石英管保護套(7)和下預緊螺釘(27)固定安裝在進氣腔(10)底部通孔內，進氣腔(10)一側還開有一個進氣接口，用于與等離子體發生氣體氣源和化學反應氣體氣源連接；進氣腔(10)、密封圈(13)、放電電極(8)、電極絕緣保護套(9)、石英管保護套(7)、石英管(6)均同軸放置，進氣腔(10)除進氣接口外內部保持密封，電極絕緣保護套(9)和石英管保護套(7)均為密封；

在石英管(6)的上部安裝有第一電磁振蕩加載裝置(11)，在石英管(6)中部安裝有空心螺旋線圈，且空心螺旋線圈緊密地纏繞在石英管(6)的外壁上，空心螺旋線圈內部用于通冷卻液；在進氣腔(10)外安裝有一個外部封裝絕緣保護套(15)，并將第一電磁振蕩加載裝置(11)和空心螺旋線圈套在其內；在外部封裝絕緣保護套(15)的下端安裝外部封裝絕緣保護套端蓋(25)，石英管(6)底部穿過外部封裝絕緣保護套端蓋(25)，且其外套有第二電磁振蕩加載裝置(11)；

等離子炬中的空心螺旋線圈的一極用于與射頻電源(1)的一輸出極連接，另一極用于與射頻電源匹配器(2)的一端連接，射頻電源匹配器(2)的另一端接入射頻電源(1)的另一輸出極，形成一個射頻放電回路；

放電電極(8)與高壓直流脈沖電源阻抗(5)一端電連接，高壓直流脈沖電源阻抗(5)另一端與脈沖電源極性調節裝置(4)一極電連接，脈沖電源極性調節裝置(4)的另外一極與高壓直流脈沖電源(3)一極電連接，高壓直流脈沖電源(3)的另外一極用于接入金屬材料加工工件(21)表面，形成一個高壓直流脈沖放電回路；

控制電路(19)分別與射頻電源(1)、高壓直流脈沖電源(3)、脈沖電源極性調節裝置(4)、第一電磁振蕩加載裝置、第二電磁振蕩加載裝置以及聯動機構(24)電信號連接，以實現對它們的控制；

等離子體炬安裝在聯動機構(24)上，由聯動機構(24)按照加工路徑帶動等離子體炬在待拋光金屬材料加工工件(21)表面移動，以實現整個金屬材料復雜曲面的加工和拋光。

2.根據權利要求1所述的金屬表面拋光加工裝置，其特征在于：脈沖放電電極為錐狀針尖構造，電弧放電間距連續可調節。

3.根據權利要求1所述的金屬表面拋光加工裝置，其特征在于：電極絕緣保護套(9)安裝在脈沖放電電極(8)的外圍，使脈沖放電電極(8)不和裝置的其它金屬零件接觸。

4.根據權利要求1、2或3所述的金屬表面拋光加工裝置，其特征在于，所述聯動機構(24)為五自由度串聯式機器手臂。

5.根據權利要求1、2或3所述的金屬表面拋光加工裝置，其特征在于，在聯動機構和等離子體炬連接的加工頭部安裝有一個加工曲面掃描裝置，掃描加工曲面信息并由計算機給定加工和拋光面的加工路徑。