[實(shí)用新型]精密超聲打孔機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721233467.6
• 申請(qǐng)日: 2017-09-25
• 公開（公告）號(hào): CN207388015U
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙歡;胡中偉;賴志遠(yuǎn);方從富;于怡青;徐西鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華僑大學(xué)
• 主分類號(hào): B28D1/14
• 分類號(hào): B28D1/14;G05D3/12
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務(wù)所有限公司 35204
• 代理人: 楊依展

本實(shí)用新型公開了精密超聲打孔機(jī)，它包括機(jī)架、導(dǎo)軌、滑塊、超聲振動(dòng)系統(tǒng)、工具頭、進(jìn)給系統(tǒng)、角度調(diào)節(jié)裝置和位移傳感器；該角度調(diào)節(jié)裝置包括X軸角度微動(dòng)臺(tái)和Y軸角度微動(dòng)臺(tái)，該超聲振動(dòng)系統(tǒng)裝接在Y軸角度微動(dòng)臺(tái)，通過角度調(diào)節(jié)裝置能調(diào)節(jié)超聲振動(dòng)系統(tǒng)的角度，能調(diào)節(jié)工具頭的角度；該位移傳感器裝接在機(jī)架上用于檢測(cè)工具頭移動(dòng)前后位移傳感器的兩次測(cè)量值之差及工具頭沿導(dǎo)軌的進(jìn)給量，依據(jù)兩次測(cè)量值之差及進(jìn)給量并通過角度調(diào)節(jié)裝置對(duì)工具頭角度進(jìn)行調(diào)整。它具有如下優(yōu)點(diǎn)：能對(duì)工具頭進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，使工具頭軸線與導(dǎo)軌平行，有效地保證了打孔精度和起到保護(hù)工具頭的作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種打孔設(shè)備，尤其涉及一種精密超聲打孔機(jī)。

背景技術(shù)

硬脆性材料如藍(lán)寶石、玻璃、工程陶瓷等具有良好的機(jī)械化學(xué)性質(zhì)，常常被用來制造精密元件，在光學(xué)、航空航天、半導(dǎo)體等領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用。然而由于硬脆性材料的高硬度和高脆性，使得對(duì)其加工非常困難，而針對(duì)硬脆性材料孔的加工則更具有挑戰(zhàn)性。針對(duì)硬脆性材料的圓孔加工目前主要采用銑磨加工，然而這種方法無法實(shí)現(xiàn)對(duì)微小孔、異型孔以及大深徑比孔的加工。超聲加工是近幾十年發(fā)展起來的一種新的加工方法，被廣泛應(yīng)用于硬脆性材料的精密加工，包括超聲打孔加工。超聲打孔原理是通過工具頭的超聲頻率振動(dòng)帶動(dòng)磨粒沖擊工件表面，達(dá)到去除工件材料的目的。針對(duì)硬脆性材料的孔加工，超聲打孔具有很好的效果。

然而，在超聲打孔加工中，尤其是微小孔和深孔加工過程中，工具頭與導(dǎo)軌間的平行度要求非常嚴(yán)格，如果工具頭與導(dǎo)軌間存在一定的角度偏差，將使得工具頭磨損更為嚴(yán)重、孔的形狀精度變差，如果角度偏差過大，甚至無法實(shí)現(xiàn)深孔的加工。但由于制造和安裝的誤差，使得工具頭軸線與導(dǎo)軌之間存在一定的角度偏差，這將對(duì)超聲打孔尤其是深孔的加工精度造成嚴(yán)重的影響。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提供了精密超聲打孔機(jī)，其克服了背景技術(shù)中精密超聲打孔機(jī)所存在的不足。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題的所采用的技術(shù)方案是：

精密超聲打孔機(jī)，包括機(jī)架、導(dǎo)軌、滑塊、超聲振動(dòng)系統(tǒng)、工具頭、進(jìn)給系統(tǒng)、角度調(diào)節(jié)裝置和位移傳感器；該導(dǎo)軌沿Z軸固設(shè)在機(jī)架，該滑塊滑接在導(dǎo)軌上，該進(jìn)給系統(tǒng)連接滑塊以能帶動(dòng)滑塊沿Z軸滑動(dòng)；該工具頭裝接在超聲振動(dòng)系統(tǒng)上；該角度調(diào)節(jié)裝置至少包括X軸角度微動(dòng)臺(tái)和Y軸角度微動(dòng)臺(tái)，該X軸角度微動(dòng)臺(tái)能繞X軸轉(zhuǎn)動(dòng)地裝接在滑塊，該Y軸角度微動(dòng)臺(tái)能繞Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)地裝接在X軸角度微動(dòng)臺(tái)，該超聲振動(dòng)系統(tǒng)裝接在Y軸角度微動(dòng)臺(tái)，通過角度調(diào)節(jié)裝置能調(diào)節(jié)超聲振動(dòng)系統(tǒng)的角度，能調(diào)節(jié)工具頭的角度；該位移傳感器裝接在機(jī)架上用于檢測(cè)工具頭移動(dòng)前后位移傳感器的兩次測(cè)量值之差及工具頭沿導(dǎo)軌的進(jìn)給量，依據(jù)兩次測(cè)量值之差及進(jìn)給量并通過角度調(diào)節(jié)裝置對(duì)工具頭角度進(jìn)行調(diào)整。

一實(shí)施例之中：該位移傳感器采用激光位移傳感器。

一實(shí)施例之中：該機(jī)架包括機(jī)床主體和機(jī)床底座，該機(jī)床主體固接在機(jī)床底座上，該導(dǎo)軌固接在機(jī)床主體上，該位移傳感器通過夾具固定于機(jī)床底座上，該位移傳感器的探測(cè)方向平行于X軸或Y軸。

一實(shí)施例之中：該機(jī)架包括機(jī)床主體和機(jī)床底座，該機(jī)床主體固接在機(jī)床底座上，該導(dǎo)軌固接在機(jī)床主體上；配設(shè)有兩套上述的位移傳感器，該兩套位移傳感器都通過夾具固定于機(jī)床底座上，且該兩套位移傳感器的探測(cè)方向分別平行于X軸或Y軸。

一實(shí)施例之中：還包括處理器和角度驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該角度驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)連接X軸角度微動(dòng)臺(tái)和Y軸角度微動(dòng)臺(tái)以能帶動(dòng)X軸角度微動(dòng)臺(tái)、Y軸角度微動(dòng)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)；該處理器信號(hào)連接位移傳感器和角度驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

本技術(shù)方案與背景技術(shù)相比，它具有如下優(yōu)點(diǎn)：

依據(jù)兩次測(cè)量值之差及進(jìn)給量并通過角度調(diào)節(jié)裝置對(duì)工具頭角度進(jìn)行調(diào)整，能對(duì)工具頭進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，使工具頭軸線與導(dǎo)軌平行，有效地保證了打孔精度和起到保護(hù)工具頭的作用，特別在硬脆性材料深孔加工中具有重要意義，且操作簡(jiǎn)單，方法便捷。

附圖說明