超声波辅助加工装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及陶瓷加工领域，特别是涉及一种超声波辅助加工装置。


背景技术：

[0002]
在现有加工技术中，对于金属铁，铝、铜塑料加工能力已经非常成熟，但是对于硬脆材料现阶段存在较多问题。由于这些材料不导电，没办法进行电火花，线切割加工，只能通过切削方式进行加工，切削硬脆材料存在加工效率低、刀具磨损较快、产品崩边、裂痕，无法加工微小孔等问题。现有设备厂家研发了超声波主轴，采用机台自带，刀具直接装在超声波上，这款设备由于成本高，加上刀具装在振子上面，刀具会随波振动，精度无法保证，所以至今没有广泛应用。此外，由于硬脆材料加工出来的残料不像金属塑料为丝状或块状，而是粉末状，粉末容易堵塞磨头，堵塞后没有磨削能力，只能靠机床动力硬挤，硬挤对于硬脆料就造成开裂和崩缺。粉末还不易于排出，堆积吸附在工件上，加工效率极低，磨头损耗非常快；对于微小孔加工，由于粉末无法排出根本无法加工。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型的目的在于提供一种结构简单的超声波辅助加工装置。
[0004]
为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：
[0005]
本实用新型是一种超声波辅助加工装置，包括加工机体、多个超声振子、控制器；所述加工机体的中部具有一个端口向上敞开的容置腔，在容置腔的底部设有一圈的放水槽，在加工机体的侧壁上开设有出水孔，该出水孔与容置腔连通；所述多个超声振子安装在加工机体内且围绕加工机体容置腔设置，多个超声振子通过导线与控制器电连接，控制器置于加工机体的外部。
[0006]
所述加工机体呈正方形，所述超声振子有十二个，其中，八个超声振子均布在加工机体上且围绕加工机体容置腔四周设置，四个超声振子安装在加工机体容置腔的底部。
[0007]
所述加工机体的底部安装有四个马脚，以便快速装卸机台。
[0008]
本实用新型还包括固定机构；所述固定机构由t形螺钉、上压板、下压板和固定螺母构成；所述加工机体容置腔的底部开设有t型槽，t形螺钉的盘头卡置在t型槽内，t形螺钉的螺杆部依次穿过下压板上的长槽、上压板上的通孔后与固定螺母螺接，上压板的一端压在待加工产品上，将待加工产品固定。
[0009]
采用上述方案后，由于本实用新型将待加工产品浸在冷却液介质中，超声振子发出声波使冷却液介质振动，声波通过切削冷却液做为介质传播，产生共振，能把粘附在工件上的粉末抖落，在小孔加工中，小孔里无法排出的粉末也通过共振排出，从而粉末不会堵塞磨头，小孔加工也能实现，加工效率高；本实用新型作为一个辅助装置，无须安装在主轴上，刀具不会随波振动，精度相比超音波主轴高，能达到0.01mm；且在任何一台现有cnc机床上均可使用，国内现使用cnc机床几百万台，只要配上此辅助设备，便可加工硬脆材料，有效节约成本，便于推广。
[0010]
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
附图说明
[0011]
图1是本实用新型的轴测图；
[0012]
图2是本实用新型的正视图；
[0013]
图3是本实用新型的俯视图；
[0014]
图4是本实用新型的透视图；
[0015]
图5是本实用新型的加工示意图；
[0016]
图6是本实用新型固定机构的结构示意图。
具体实施方式
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如图1-图4所示，本实用新型是一种超声波辅助加工装置10，包括加工机体1、多个超声振子2、控制器3、冷却液介质4、固定机构5。
[0018]
所述加工机体1的中部具有一个端口向上敞开的容置腔11，在容置腔11的底部设有一圈的放水槽12，在加工机体1的侧壁上开设有出水孔13，该出水孔13与容置腔11连通，冷却液介质4置于加工机体1的容置腔11内，加工机体1的底部安装有四个马脚14，以便快速装卸机台。所述多个超声振子2安装在加工机体1内且围绕加工机体1容置腔11设置，多个超声振子2通过导线与控制器电3连接，控制器3置于加工机体1的外部。
[0019]
在本实施例中，所述加工机体1呈正方形，所述超声振子2有二十四个，两两为一组，共有十二组，其中，八组超声振子2均布在加工机体1上且围绕加工机体1容置腔11四周设置，四组超声振子2安装在加工机体1容置腔11的底部。
[0020]
如图6所示，所述固定机构5由t形螺钉51、上压板52、下压板53和固定螺母54构成；所述加工机体1容置腔11的底部开设有t型槽15，t形螺钉51的盘头卡置在t型槽15内，t形螺钉51的螺杆部依次穿过下压板53上的长槽531、上压板52上的通孔后与固定螺母54螺接，上压板52的一端压在待加工产品100上，将待加工产品100固定。
[0021]
本实用新型的工作原理：
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本实用新型通过控制器，视加工材料、工件大小及形状选择频率，使用sus316材料，30mm厚度的板作为加工机体1的底板，2.0mm厚度sus316作为加工机体1的侧板，通过激光焊接将振子包起来，加工机体1具备防水，耐用特点。由于加工机体1的底板采用sus316材料、30mm材料制成，具有足够钢性与机台相连，超声振动时，不会对装置和工件产生其振，只是冷却液介质产生振动，有较高的稳定性，从而保证加工精度。
[0023]
如图5所示，本实用新型是一种超声波辅助加工方法，包括以下步骤：
[0024]
1、超声波辅助加工装置10固定在加工设备的机台20上且位于加工设备上的切削刀具30的下方。
[0025]
2、冷却液介质放置在超声波辅助加工装置10中。
[0026]
3、将待加工产品通过工装固定在超声波辅助加工装置10内且浸在冷却液介质中。
[0027]
4、超声波辅助加工装置10中的超声振子发出声波使冷却液介质振动，根据加工材料、工件大小及形状选择声波频率，超声振子的声波频率在20khz-400khz范围内。
[0028]
5、加工设备上的切削刀具30对待加工产品进行切削加工。
[0029]
以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能以此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。