[發(fā)明專利]水表層空化泡環(huán)境高低頻復(fù)合超聲振動(dòng)微銑削裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011096131.6
• 申請(qǐng)日: 2020-10-14
• 公開（公告）號(hào): CN112496424B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳廣俊;于化東;許金凱;王晶東;李一全;于占江;王佳琦;王茂旬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)春理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B23C9/00
• 分類號(hào): B23C9/00;B23P25/00
• 代理公司: 長(zhǎng)春市吉利專利事務(wù)所(普通合伙) 22206
• 代理人: 李曉莉

1.水表層空化泡環(huán)境高低頻復(fù)合超聲振動(dòng)微銑削裝置，其特征在于，該裝置包括：支撐單元、X方向滑臺(tái)、Y方向滑臺(tái)、X方向超聲振子、Y方向超聲振子、XY方向正交架、高頻超聲振子、水位傳感器、位移傳感器、微控水箱、微銑刀、高速氣浮主軸、主軸Z方向滑臺(tái)、相機(jī)Z方向滑臺(tái)、相機(jī)Y方向滑臺(tái)和觀測(cè)相機(jī)；所述X方向滑臺(tái)和Y方向滑臺(tái)從下到上依次設(shè)置在所述支撐單元的水平部件上，控制設(shè)置在所述Y方向滑臺(tái)上的微控水箱在X方向和Y方向的運(yùn)動(dòng)；所述XY方向正交架和水位傳感器設(shè)置在所述微控水箱內(nèi)，所述位移傳感器安裝在所述XY方向正交架上；所述XY方向正交架的兩端分別連接X方向超聲振子和Y方向超聲振子，所述XY方向正交架的上表面設(shè)有所述高頻超聲振子，待加工的微小工件設(shè)置在所述高頻超聲振子上方；在支撐單元的豎直部件上，靠近微控水箱方向設(shè)有主軸Z方向滑臺(tái)，所述高速氣浮主軸設(shè)置在所述主軸Z方向滑臺(tái)的端面上，所述高速氣浮主軸下設(shè)有微銑刀；在支撐單元的豎直部件上，遠(yuǎn)離微控水箱方向設(shè)有相機(jī)Z方向滑臺(tái)，所述相機(jī)Z方向滑臺(tái)的下端面上設(shè)有相機(jī)Y方向滑臺(tái)，所述相機(jī)Y方向滑臺(tái)的下端面安裝觀測(cè)相機(jī)，所述相機(jī)Z方向滑臺(tái)和相機(jī)Y方向滑臺(tái)控制所述觀測(cè)相機(jī)在支撐單元的豎直部件的鏤空空間內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)；工作時(shí)將微控水箱內(nèi)水位調(diào)整至淹沒加工區(qū)域的深度，打開高頻超聲振子，根據(jù)空化效果設(shè)置水位傳感器的數(shù)值反饋給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)自動(dòng)調(diào)整水位的高低；打開X方向超聲振子和Y方向超聲振子，位移傳感器將測(cè)得XY方向正交架的振動(dòng)位移反饋給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)自動(dòng)調(diào)整X方向超聲振子和Y方向超聲振子超聲波發(fā)生器電流；計(jì)算機(jī)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙控制電機(jī)移動(dòng)X方向滑臺(tái)、主軸Z方向滑臺(tái)、Y方向滑臺(tái)進(jìn)行切削加工；相機(jī)Z方向滑臺(tái)與主軸Z方向滑臺(tái)由計(jì)算機(jī)并聯(lián)控制，實(shí)現(xiàn)Z向同步位移；相機(jī)Y方向滑臺(tái)由計(jì)算機(jī)控制調(diào)焦，實(shí)現(xiàn)對(duì)微銑刀和微小工件的在線觀測(cè)；所述X方向超聲振子和Y方向超聲振子的振動(dòng)頻率小于高頻超聲振子的振動(dòng)頻率，且所述高頻超聲振子、X方向超聲振子和Y方向超聲振子做防水絕緣處理。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水表層空化泡環(huán)境高低頻復(fù)合超聲振動(dòng)微銑削裝置，其特征在于，所述X方向滑臺(tái)通過XY滑臺(tái)墊板安裝在所述支撐單元的水平部件上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水表層空化泡環(huán)境高低頻復(fù)合超聲振動(dòng)微銑削裝置，其特征在于，所述微控水箱通過超聲振子座壓板和超聲振子座底板安裝在所述Y方向滑臺(tái)的上表面。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的水表層空化泡環(huán)境高低頻復(fù)合超聲振動(dòng)微銑削裝置，其特征在于，所述微控水箱上設(shè)有進(jìn)水口和出水口。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水表層空化泡環(huán)境高低頻復(fù)合超聲振動(dòng)微銑削裝置，其特征在于，所述X方向超聲振子和Y方向超聲振子的軸肩分別通過各自的超聲振子壓蓋壓緊在各自的超聲振子座內(nèi)階梯孔上，由此固定在所述微控水箱內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水表層空化泡環(huán)境高低頻復(fù)合超聲振動(dòng)微銑削裝置，其特征在于，所述支撐單元的水平部件固定在支撐單元的豎直部件上，所述XY滑臺(tái)墊板安裝在支撐單元的水平部件上，所述主軸Z滑臺(tái)墊板與相機(jī)Z滑臺(tái)墊板安裝在支撐單元的豎直部件兩側(cè)，皆通過安裝柱裝配。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水表層空化泡環(huán)境高低頻復(fù)合超聲振動(dòng)微銑削裝置，其特征在于，所述相機(jī)Z方向滑臺(tái)的側(cè)端面與相機(jī)滑臺(tái)L連接板的側(cè)端面連接，所述相機(jī)滑臺(tái)L連接板的下端面與相機(jī)Y方向滑臺(tái)的上端面連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水表層空化泡環(huán)境高低頻復(fù)合超聲振動(dòng)微銑削裝置，其特征在于，所述觀測(cè)相機(jī)通過相機(jī)墊板與所述相機(jī)Y方向滑臺(tái)的下端面連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水表層空化泡環(huán)境高低頻復(fù)合超聲振動(dòng)微銑削裝置，其特征在于，所述微控水箱為透明材質(zhì)構(gòu)成。