[發明專利]一種用于精密加工的自冷卻超聲復合擠壓加工裝置

有效

• 申請號: 201710013256.X
• 申請日: 2017-01-09
• 公開（公告）號: CN106925944B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 趙波;童景琳;封志彬;張自富;姚成霖;焦鋒;向道輝;崔峰
• 申請（專利權）人: 匯專科技集團股份有限公司;科益展智能裝備有限公司廣州分公司
• 主分類號: B23P9/04
• 分類號: B23P9/04
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 譚英強

一種用于精密加工的自冷卻超聲復合擠壓加工裝置，包括超聲波發生器、套筒、換能器、變幅桿，變幅桿由同軸向設置的前圓柱體、中圓錐體和后圓柱體構成，中圓錐體呈前細后粗結構，前圓柱體的外部套設有圓柱筒，中圓錐體的外部套設有圓錐筒，圓柱筒外壁螺紋連有安裝筒和緊固螺母，緊固螺母前端面與安裝筒后端部頂壓配合，安裝筒前端設有安裝架，安裝架上轉動連接有擠壓輪，擠壓輪的后部與前圓柱體前端部接觸。套筒后端部設置有后端蓋，后端蓋上設有后散熱孔。本發明的超聲波發生器將超聲頻信號傳給換能器，換能器將信號轉化為機械振動經變幅桿放大，并在滾輪和被加工工件做超聲頻擠壓振動，大大降低了表面粗糙度，并提高其表面綜合性能指標。

技術領域

本發明屬于超硬材料或復合材料的精加工技術領域，尤其涉及一種用于精密加工的自冷卻超聲復合擠壓加工裝置。

背景技術

隨著科技的不斷發展，航空航天國防和高端裝備制造等領域的難加工材料如鎳基高溫合金、超高強度鋼、TiAl金屬間化合物、鈦合金、顆粒增強復合材料等廣泛的應用，這些材料高精密加工仍然是一個難題，被廣泛關注。

傳統的加工方法已不能適應該類零件的精密加工，目前常規的方法采用單一的機械、物理、預應力加工等來實現零件的精加工。這些方法難以加工超硬材料或復合材料的細長軸等剛性差的零件，有時會引起表面過度硬化且切削力較大影響刀具使用壽命。大量的研究表明超聲加工可使被加工零件表面獲得較高的加工精度，表面可以形成抗疲勞性能良好的納米晶組織等。

發明內容

本發明為了解決現有技術中的不足之處，提供一種可靠性強、加工效率高、專門適用于剛性差的細長軸表面精加工作業的超聲復合擠壓加工裝置。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：一種用于精密加工的自冷卻超聲復合擠壓加工裝置，包括超聲波發生器和前后兩端均敞口的套筒，套筒內設置有換能器，換能器的前端部通過雙頭螺栓可拆卸連接有向前伸出套筒的變幅桿，套筒側部設有用于連接換能器和超聲波發生器的導線孔，變幅桿由同軸向設置的前圓柱體、中圓錐體和后圓柱體構成，中圓錐體呈前細后粗結構，中圓錐體前端與前圓柱體等徑，中圓錐體后端與后圓柱體等徑；前圓柱體的外部套設有圓柱筒，中圓錐體的外部套設有圓錐筒，圓柱筒后端與圓錐筒前端固定連接為一體結構，圓柱筒內壁與前圓柱體外壁、圓錐筒內壁與中圓錐體外壁之間具有間隙，圓錐筒的后端設有前加緊套；

套筒前端面通過軸向設置的緊固螺栓連接有前端蓋，前端蓋具有與中圓錐體及圓錐筒錐度相同的內孔，圓錐筒位于內孔當中，前圓柱體和圓柱筒向前伸出前端蓋，前端蓋的內孔外邊緣設有用于容納前加緊套的前臺階槽，套筒前端面內圈邊緣處設有后加緊套，前加緊套后端面與后加緊套前端面之間頂壓配合且設置有第一密封圈；

圓柱筒外壁螺紋連有安裝筒和緊固螺母，緊固螺母前端面與安裝筒后端部頂壓配合，安裝筒前端設有安裝架，安裝架上轉動連接有擠壓輪，擠壓輪的后部與前圓柱體前端部接觸。

套筒后端部通過螺紋連接有后端蓋，后端蓋上設有后散熱孔；套筒頂部設有位于換能器上方的上散熱孔；套筒內壁設有位于換能器后側的安裝環板，安裝環板后側通過安裝螺釘連接有風扇，風扇電壓為12V，通過電壓轉換器將交流電壓220V轉換為風扇用的直流電壓12V，電壓轉換器固定在超聲波電源箱體內，由超聲波電源另外兩個外部電源接頭給電壓轉換器供電。

套筒前端面內圈邊緣處設有后臺階槽，后加緊套外圓周設有位于后臺階槽內的定位環，后加緊套前端面設有與第一密封圈頂壓接觸的密封環，前加緊套后端外邊緣設有與后加緊套裝配形成止口結構的定位套。

前端蓋頂部沿徑向方向開設有與所述的間隙連通的切削液注入孔，前端蓋的內孔前側與圓柱筒后端外壁之間設有第二密封圈，前端蓋的內孔后側與圓錐筒后端外壁之間設有第三密封圈。

套筒側部設置有前支架和后支架，前支架和后支架之間設置有夾持塊，夾持塊后部連接有L型架，L型架的一端位于后端蓋的后方，L型架上設置有千分表，千分表的測量頭與后端蓋后表面接觸。