一种超声辅助抛光加工装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种适用于难加工材料零件的超声辅助抛光加工装置。包括有一个固定在工作台上的底板，底板上安装有水平的工件支承块，工件支承块和底板之间为可水平滑动的活动连接；所述的工件支承块的侧面通过超声变幅杆连接有超声波换能器，超声波换能器通过导线连接有超声波发生器，将超声波发生器产生的能量转换成机械能传递给工件支承块；所述的工件支承块表面沿水平振动方向设置有通槽，通槽内安装有可沿槽滑动并锁紧的工件固定装置。本实用新型装置可实现各种板状难加工材料工件辅助超声振动，并降低工件形状对超声振动的影响；在水平方向上获得较均匀的振幅；同时减小超声波能量的损失，有利于工件获得较大的水平振幅。
【专利说明】一种超声辅助抛光加工装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种抛光加工辅助设备【技术领域】，具体涉及到一种适用于难加工材料零件件外表面的光整加工的超声辅助抛光加工装置。
【背景技术】
[0002]难加工材料零件的高效抛光加工是目前机械加工工艺重点研究的关键问题之一。对于难加工材料零件复杂形状表面的抛光加工，由于软质抛光工具不仅可以降低微小的位置误差造成的加工工具和工件间的力冲击，还可提高抛光工具对复杂形貌的加工适应能力，因此采用基于软质工具的游离磨粒抛光加工比较适合。
[0003]但游离磨粒抛光与固着磨粒抛光相比磨削效率较低，同时难加工材料本身的磨削加工性能较差，因此提高游离磨粒抛光的磨削效率成为科技工作者孜孜不倦追求解决的难题之一。将传统加工技术和多学科不同加工方法相结合的复合加工技术已成为解决难加工材料工件加工难题的重要途径。
[0004]超声辅助抛光加工是将超声振动与传统抛光工艺相结合的一种复合加工方法，通过对抛光工具或被加工工件施加辅助超声振动来改善和提高抛光加工的效率和质量。在辅助超声振动作用下，游离磨粒在抛光工具与被加工工件之间作高频振动，其中颗粒较大的磨粒在没有破碎前对工件表面产生微铣削的效果，破碎后所形成的颗粒较小磨粒则对工件表面产生高频冲击，从而形成喷丸强化的作用，随着磨粒尺寸的进一步减小可以进一步提高工件表面的抛光质量。目前，对超声辅助研磨抛光加工的研究主要集中于固着磨粒抛光工具的辅助振动抛光，而对于被加工工件辅助超声振动的抛光加工工艺及装置的研究较少，这主要受到被加工工件质量和形状的限制，很难使被加工工件满足超声谐振条件。但被加工工件的辅助超声振动可以改善工件材料的磨削特性，从而有利于提高难加工材料的磨削加工效率和质量。因此急需开发基于工件超声振动的超声辅助抛光加工装置。
[0005]要实现被加工工件的辅助超声振动，必须要降低工件形状对整体超声谐振的影响，就需要设计一种能承载工件进行超声振动的超声加工平台，该平台不仅能产生均匀的水平超声振动，还能负载各种形状工件一起做高频振动。
【发明内容】
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是针对上述存在的不足，提供一种基于工件负载平台驱动工件实现超声振动，进一步提高工件表面的抛光质量，尤其是难于加工零件表面抛光质量的超声辅助抛光加工装置。
[0007]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0008]一种超声辅助抛光加工装置，其特征在于:包括有一个固定在工作台上的底板，底板上安装有水平的工件支承块，工件支承块和底板之间为可水平滑动的活动连接；所述的工件支承块的侧面通过超声变幅杆连接有超声波换能器，超声波换能器通过导线连接有超声波发生器，将超声波发生器产生的能量转换成机械能传递给工件支承块；所述的工件支承块表面沿水平振动方向设置有通槽，通槽内安装有可沿槽滑动并锁紧的工件固定装置。
[0009]在上述方案中，所述的工件支承块和底板之间对称安装有多个万向球，万向球将两者连接并保证相对滑动的平稳性和流畅性。
[0010]在上述方案中，所述的工件支承块与超声变幅杆之间采用双头螺杆固定连接，防止在振动过程中，工件支承块与超声变幅杆之间松动脱落。
[0011]在上述方案中，所述的法兰盘安装于超声变幅杆的振动节点处，该处振幅为O。
[0012]在上述方案中，所述的超声变幅杆中间安装有法兰盘，法兰盘放置于法兰支承座上，并采用法兰压块将固定，法兰支承座采用螺纹连接方式与工作台表面固定。
[0013]在上述方案中，所述的底板与工作台之间还设置有基块，基块与底板间通过六角头螺栓连接，同时基块采用螺纹连接方式与工作台表面固定；且与法兰支承座保持在一个平面上。
[0014]本实用新型的原理在于:将超声变幅杆与工件支承块连接，工件固定在支承块上，通过激振工件支承块来带动工件振动，从而降低工件形状对超声谐振的影响；在工件支承块上沿激振方向布置多个通孔槽，用于调节工件在工件支承块上的固定位置，从而可使工件和工件支承块在水平方向上可以获得均匀的振幅；在工件支承块下面布置万向球结构，在实现支承功能的同时满足工件的高频往复振动，避免了传统的固定装夹方式对超声振动能量的削弱，使工件能在水平方向上获得较大的振幅。
[0015]本实用新型的有益效果在于:
[0016]可实现各种板状难加工材料工件辅助超声振动，并降低工件形状对超声振动的影响；在水平方向上获得较均匀的振幅；同时减小超声波能量的损失，有利于工件获得较大的水平振幅。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型实施例结构主视图；
[0018]图2为本实用新型的实例结构俯视图；
[0019]图3为本实用新型实例的底板结构图；
[0020]图4为本实用新型实例的工件支撑块结构图；
[0021]图中:1.底板、2万向球、3工件支承块、4工件、5双头螺杆、6超声变幅杆、7法兰盘、8法兰支承座、9超声波发生器、10超声波换能器、11法兰压块、12基块。
【具体实施方式】
[0022]下面结合【具体实施方式】，对本实用新型作进一步的说明:
[0023]如图1图2图3图4所示的超声辅助抛光加工装置，包括有一个固定在工作台上的底板1，底板I上安装有水平的工件支承块3，工件支承块3和底板I之间为可水平滑动的活动连接；所述的工件支承块3的侧面通过超声变幅杆6连接有超声波换能器10，超声波换能器10通过导线连接有超声波发生器9，将超声波发生器9产生的能量转换成机械能传递给工件支承块3 ;所述的工件支承块3表面沿水平振动方向设置有通槽，通槽内安装有可沿槽滑动并锁紧的工件固定装置。
[0024]在本实施例中，所述的工件支承块3和底板I之间对称安装有多个万向球2，万向球2将两者连接并保证相对滑动的平稳性和流畅性。
[0025]在本实施例中，所述的工件支承块3与超声变幅杆6之间采用双头螺杆5固定连接，防止在振动过程中，工件支承块3与超声变幅杆6之间松动脱落。
[0026]在本实施例中，所述的超声变幅杆6中间安装有法兰盘7，法兰盘7放置于法兰支承座8上，并采用法兰压块11将固定，法兰支承座8采用螺纹连接方式与工作台表面固定；所述的法兰盘7安装于超声变幅杆6的振动节点处，该处振幅为O。
[0027]在本实施例中，所述的底板I与工作台之间还设置有基块12，基块12与底板I间通过六角头螺栓连接，同时基块12采用螺纹连接方式与工作台表面固定；且与法兰支承座8保持在一个平面上。
[0028]以上说明仅为本实用新型的应用实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等效变化，仍属本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种超声辅助抛光加工装置，其特征在于:包括有一个固定在工作台上的底板，底板上安装有水平的工件支承块，工件支承块和底板之间为可水平滑动的活动连接；所述的工件支承块的侧面通过超声变幅杆连接有超声波换能器，超声波换能器通过导线连接有超声波发生器，将超声波发生器产生的能量转换成机械能传递给工件支承块；所述的工件支承块表面沿水平振动方向设置有通槽，通槽内安装有可沿槽滑动并锁紧的工件固定装置。
2.如权利要求1所述的超声辅助抛光加工装置，其特征在于:所述的工件支承块和底板之间对称安装有多个万向球，万向球将两者连接并保证相对滑动的平稳性和流畅性。
3.如权利要求1所述的超声辅助抛光加工装置，其特征在于:所述的工件支承块与超声变幅杆之间采用双头螺杆固定连接。
4.如权利要求1所述的超声辅助抛光加工装置，其特征在于:所述的超声变幅杆中间安装有法兰盘，法兰盘放置于法兰支承座上，并采用法兰压块将固定，法兰支承座采用螺纹连接方式与工作台表面固定。
5.如权利要求4所述的超声辅助抛光加工装置，其特征在于:所述的法兰盘安装于超声变幅杆的振动节点处，该处振幅为O。
6.如权利要求1所述的超声辅助抛光加工装置，其特征在于:所述的底板与工作台之间还设置有基块，基块与底板间通过六角头螺栓连接，同时基块采用螺纹连接方式与工作台表面固定；且与法兰支承座保持在一个平面上。
【文档编号】B24B1/04GK203679942SQ201420053785
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年1月28日 优先权日:2014年1月28日
【发明者】韩光超, 赵甲, 孙明, 刘初见 申请人:中国地质大学（武汉）