[發(fā)明專利]一種超聲噴丸高效均勻加工各種型面的系統(tǒng)及使用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811024144.5
• 申請(qǐng)日: 2018-09-04
• 公開（公告）號(hào): CN109249317B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐進(jìn)元;趙久越;陳雪林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): B24C1/10
• 分類號(hào): B24C1/10;B24C3/04;B24C7/00;B24C9/00
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 伍傳松

1.一種超聲噴丸高效均勻加工各種型面的系統(tǒng)，其特征在于：包括工件裝夾機(jī)構(gòu)(8)、工作臺(tái)(9)以及設(shè)置在工作臺(tái)(9)上的第一連接件(1)、第一振動(dòng)變幅桿(2)、混合器(3)、噴丸填充裝置(4)、噴氣機(jī)構(gòu)(5)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(91)、控制系統(tǒng)；

所述第一振動(dòng)變幅桿(2)一端嵌入第一連接件(1)內(nèi)，另一端設(shè)置有用于反彈噴丸的端面，所述第一振動(dòng)變幅桿(2)安裝有一對(duì)位置相對(duì)的第一壓電致動(dòng)器(6)，兩個(gè)所述第一壓電致動(dòng)器(6)沿垂直于第一振動(dòng)變幅桿(2)的軸線的方向間隔設(shè)置，所述第一壓電致動(dòng)器(6)與超聲波發(fā)生器連接；

所述噴氣機(jī)構(gòu)(5)用于將壓縮氣體沖入混合器(3)；

所述噴丸填充裝置(4)用于將噴丸送入混合器(3)內(nèi)；

所述混合器(3)位于第一振動(dòng)變幅桿(2)上方，用于將壓縮氣體與噴丸混合，將噴丸噴向第一振動(dòng)變幅桿(2)的端面，噴丸經(jīng)過(guò)端面反彈加速加速后對(duì)下方的工件進(jìn)行加工；

所述工件裝夾機(jī)構(gòu)(8)包括第二連接件(81)、第二振動(dòng)變幅桿(82)，所述第二振動(dòng)變幅桿(82)嵌裝在第二連接件(81)內(nèi)，所述第二振動(dòng)變幅桿(82)一端嵌入第二連接件(81)，另一端安裝有工件(8261)，所述第二振動(dòng)變幅桿(82)安裝有第二壓電致動(dòng)器，并能產(chǎn)生軸向-彎曲-扭轉(zhuǎn)耦合振動(dòng)，所述第二壓電致動(dòng)器與超聲波發(fā)生器連接；

所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(91)用于驅(qū)動(dòng)工件(8261)進(jìn)給，第二連接件(82)安裝在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(91)上；

所述控制系統(tǒng)與噴氣機(jī)構(gòu)(5)、超聲波發(fā)生器、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(91)連接以控制其工作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲噴丸高效均勻加工各種型面的系統(tǒng)，其特征在于：所述第二連接件(81)設(shè)置有截面為多邊形的第一內(nèi)腔(811)；所述第二振動(dòng)變幅桿(82)插裝在第一內(nèi)腔(811)中；所述第二振動(dòng)變幅桿(82)包括按順序依次設(shè)置的第一配合定位段(821)、第一致動(dòng)器安裝段(822)、第三連接件安裝段(823)、第二致動(dòng)器安裝段(824)、第四連接件安裝段(825)以及工件安裝段(826)，所述第二壓電致動(dòng)器包括第三壓電致動(dòng)器(8221)和第四壓電致動(dòng)器(8241)；

所述第一配合定位段(821)和工件安裝段(826)位于第二振動(dòng)變幅桿(82)兩端，所述第一配合定位段(821)與第一內(nèi)腔(811)底部配合相連，所述工件安裝段(826)用于安裝工件(8261)；

所述第三壓電致動(dòng)器(8221)設(shè)置有兩個(gè)且位置相對(duì)地安裝在第一致動(dòng)器安裝段(822)上，所述第三連接件安裝段(823)與第一內(nèi)腔(811)內(nèi)壁之間安裝有第三連接件(8231)以傳遞扭矩；

所述第四壓電致動(dòng)器(8241)設(shè)置有兩個(gè)且位置相對(duì)地安裝在第二致動(dòng)器安裝段(824)，兩個(gè)所述第三壓電致動(dòng)器(8221)與兩個(gè)第四壓電致動(dòng)器(8241)十字交叉設(shè)置；

所述第四連接件安裝段(825)設(shè)置有第一凹槽(8251)，所述第一凹槽(8251)與第一內(nèi)腔(811)內(nèi)壁之間安裝有第四連接件(82511)，所述第四連接件(82511)與第二連接件(81)固定連接，所述第四連接件(82511)截面的外圈為與第一內(nèi)腔(811)匹配的多邊形，所述第四連接件(82511)截面內(nèi)圈為圓形，所述第四連接件安裝段(825)設(shè)置有繞軸線均勻分布且斜向設(shè)置的凹槽孔(8252)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲噴丸高效均勻加工各種型面的系統(tǒng)，其特征在于：所述第一連接件(1)設(shè)置有第二內(nèi)腔(11)；所述第一振動(dòng)變幅桿(2)插裝在第二內(nèi)腔(11)中；所述第一振動(dòng)變幅桿(2)包括按順序依次設(shè)置的第二配合定位段(21)、第五連接件安裝段(23)、第三致動(dòng)器安裝段(24)、第六連接件安裝段(25)以及噴丸作用段(26)；

所述第二配合定位段(21)和噴丸作用段(26)位于第一振動(dòng)變幅桿(2)兩端，所述第二配合定位段(21)與第二內(nèi)腔(11)底部配合相連，所述噴丸作用段(26)外端面用于反彈噴丸；

所述第五連接件安裝段(23)與第二內(nèi)腔(11)內(nèi)壁之間安裝有第五連接件(231)；

所述第一壓電致動(dòng)器(6)安裝在第三致動(dòng)器安裝段(24)；

所述第六連接件安裝段(25)設(shè)置有第二凹槽(251)，所述第二凹槽(251)與第二內(nèi)腔(11)內(nèi)壁之間安裝有第六連接件(2511)，所述第六連接件(2511)與第一連接件(1)固定連接。