CN109227230B - 气流辅助驱动超声研磨微细孔装置 - Google Patents

气流辅助驱动超声研磨微细孔装置 Download PDF

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Abstract

气流辅助驱动超声研磨微细孔装置。主要解决现在在超声波研磨的时候，只是简单的研磨，研磨液的空化效率不高而且磨屑不易于排除的问题。本发明提供气流辅助驱动超声研磨微细孔装置，包括对应设置的超声发生器和换能器，换能器一端设有变幅杆，变幅杆一端连接有与工件对应设置的研磨头；还包括用于向工件注入研磨液的研磨液注入器；气流输入机构包括空气压缩机，空气压缩机通过导气管与研磨头连通，研磨头周向外壁上设有若干第一通孔。由超声震动机构产生一个超声频机械震荡，传递到研磨头，研磨头对工件进行研磨；然后通过气流输入机构冲入气流，且该气流从研磨头外壁的第一通孔流出，对工件及研磨液进行冲刷，增加了研磨液的空化效率而且利于排除磨屑。

Description

气流辅助驱动超声研磨微细孔装置
技术领域
本发明属于制造业加工领域，特别涉及气流辅助驱动超声研磨微细孔装置。
背景技术
随着汽车、航空航天等行业的发展，陶瓷、玻璃、硬质合金等材料应用日益广泛。这些材料硬度高、零件形状复杂、加工精度高，传统的磨削方式难以满足要求。超声研磨不仅能加工脆硬金属材料，而且能加工玻璃、陶瓷、半导体等不导电的非金属脆硬材料，特别适合电火花加工或铣削加工表面的研磨，对电火花线切割加工表面的软化层和电火花成型加工表面的硬化层均能快速研磨，改善其表面质量。
然而现在的超声波研磨的时候，只是简单的研磨，研磨液的空化效率不高而且磨屑不易于排除。
发明内容
为了克服背景技术的不足，本发明提供气流辅助驱动超声研磨微细孔装置，主要解决现在在超声波研磨的时候，只是简单的研磨，研磨液的空化效率不高而且磨屑不易于排除的问题。
本发明所采用的技术方案是：
气流辅助驱动超声研磨微细孔装置，包括超声震动机构、气流输入机构和用于放置工件的工件放置平台；
所述超声震动机构包括对应设置的超声发生器和换能器，所述换能器一端设有变幅杆，所述变幅杆一端连接有与所述工件对应设置的研磨头；
还包括用于向所述工件注入研磨液的研磨液注入器；
所述气流输入机构包括空气压缩机，所述空气压缩机通过导气管与所述研磨头连通，所述研磨头周向外壁上设有若干第一通孔。
所述第一通孔沿所述研磨头径向延伸。
同一截面的相邻所述第一通孔之间的夹角B为15度~25度。
所述第一通孔的横截面为扇环形面。
所述研磨头轴向还设有第二通孔。
所述研磨头周向外壁上端设有与所述导气管连通的进气孔。
还包括与所述空气压缩机连通的储气箱，所述储气箱通过导气管与所述研磨头连通，所述导气管上设有气压阀。
还包括观测控制机构，所述观测控制机构包括与所述研磨头对应设置的摄像头，所述摄像头与PC连接。
所述研磨液注入器为与研磨液储罐连通的漏斗。
所述工件放置平台包括支架，所述支架上设有高度可调的托板，所述托板上设有可转动连接的用于放置工件的凸台，所述支架一侧还设有用于带动所述凸台转动的电机。
本发明的有益效果是：本发明提供气流辅助驱动超声研磨微细孔装置，包括超声震动机构、气流输入机构和用于放置工件的工件放置平台；超声震动机构包括对应设置的超声发生器和换能器，换能器一端设有变幅杆，变幅杆一端连接有与工件对应设置的研磨头；还包括用于向工件注入研磨液的研磨液注入器；气流输入机构包括空气压缩机，空气压缩机通过导气管与研磨头连通，研磨头周向外壁上设有若干第一通孔。由超声震动机构产生一个超声频机械震荡，传递到研磨头，研磨头对工件进行研磨；然后通过气流输入机构冲入气流，且该气流从研磨头外壁的第一通孔流出，对工件及研磨液进行冲刷，增加了研磨液的空化效率而且利于排除磨屑。
附图说明
图1为本发明一个实施例的立体示意图。
图2为图1A处的放大示意图。
图3为本发明一个实施例的研磨头的立体图。
图4为本发明一个实施例的研磨头和工件的垂直剖视图。
图5为本发明一个实施例的研磨头横向剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：如图所示，气流辅助驱动超声研磨微细孔装置，包括超声震动机构、气流输入机构和用于放置工件31的工件放置平台3；所述超声震动机构包括对应设置的超声发生器11和换能器12，所述换能器12一端设有变幅杆13，所述变幅杆13一端连接有与所述工件31对应设置的研磨头14；还包括用于向所述工件31注入研磨液的研磨液注入器15；所述气流输入机构包括空气压缩机21，所述空气压缩机21通过导气管24与所述研磨头14连通，所述研磨头14周向外壁上设有若干第一通孔141。超声波空化作用是指存在于液体中的微气核空化泡在声波的作用下振动，当声压达到一定值时发生的生长和崩溃的动力学过程，在气压的作用下，会增加其空化的效率，进而增加超声波研磨的效率，由超声震动机构产生一个超声频机械震荡，传递到研磨头，研磨头对工件进行研磨；并通过空压机将气流打入研磨头内，并从研磨头上周向外壁上的第一通孔冲出，对工件及研磨液进行冲刷，增加了研磨液的空化效率而且利于排除磨屑。
在本实施例中，如图所示，所述第一通孔141沿所述研磨头14径向延伸。第一通孔呈蜂窝状分布于研磨头周向壁，使用效果更好。
在本实施例中，如图所示，同一截面的相邻所述第一通孔141之间的夹角B为15度~25度。
在本实施例中，如图所示，所述第一通孔141的横截面为扇环形面。内部宽度较小外壁宽度较大，利于气流通过，使用效果更好。
在本实施例中，如图所示，所述研磨头14轴向还设有第二通孔142。气流还可以从第二通孔通过对工件的底部内壁进行研磨，使用方便。
在本实施例中，如图所示，所述研磨头14周向外壁上端设有与所述导气管24连通的进气孔143。气流从研磨头上端的进气孔进入后一方面从第一通孔流出，一方面从第二通孔流出，使用更加方便。
在本实施例中，如图所示，还包括与所述空气压缩机21连通的储气箱22，所述储气箱22通过导气管24与所述研磨头14连通，所述导气管24上设有气压阀25。配有储气箱和气压阀，使用更加方便。
在本实施例中，如图所示，还包括观测控制机构，所述观测控制机构包括与所述研磨头14对应设置的摄像头51，所述摄像头51与PC52连接。研磨过程中可以通过观测控制系统观察研磨状况，摄像头读取研磨信息，通过数据线把信号传给电脑，并在电脑上显示研磨画面。
在本实施例中，如图所示，所述研磨液注入器15为与研磨液储罐连通的漏斗。通过漏斗注入研磨液，结构简单，使用方便。
在本实施例中，如图所示，所述工件放置平台3包括支架33，所述支架33上设有高度可调的托板35，所述托板35上设有可转动连接的用于放置工件的凸台32，所述支架33一侧还设有用于带动所述凸台32转动的电机34。高度可调的托板可以通过托板与支架螺纹连接来实现，凸台与托板可转动连接可以通过铰接来实现，比如在托板上设有铰接轴来实现，另一方面，工件放置平台上还可以设有夹具用于夹紧工件，作为优选的，通过电机来带动凸台转动进而带动工件转动，加强研磨的效果，使用更加方便。
实施例不应视为对本发明的限制，但任何基于本发明的精神所作的改进，都应在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.气流辅助驱动超声研磨微细孔装置，其特征在于：包括超声震动机构、气流输入机构和用于放置工件（31）的工件放置平台（3）；
所述超声震动机构包括对应设置的超声发生器（11）和换能器（12），所述换能器（12）一端设有变幅杆（13），所述变幅杆（13）一端连接有与所述工件（31）对应设置的研磨头（14）；
还包括用于向所述工件（31）注入研磨液的研磨液注入器（15）；
所述气流输入机构包括空气压缩机（21），所述空气压缩机（21）通过导气管（24）与所述研磨头（14）连通，所述研磨头（14）周向外壁上设有若干第一通孔（141），
所述第一通孔（141）的横截面为扇环形面,所述第一通孔（141）沿所述研磨头（14）径向延伸,所述研磨头（14）轴向还设有第二通孔（142）。
2.根据权利要求1所述的气流辅助驱动超声研磨微细孔装置，其特征在于：所述研磨头（14）周向外壁上端设有与所述导气管（24）连通的进气孔（143）。
3.根据权利要求2所述的气流辅助驱动超声研磨微细孔装置，其特征在于：还包括与所述空气压缩机（21）连通的储气箱（22），所述储气箱（22）通过导气管（24）与所述研磨头（14）连通，所述导气管（24）上设有气压阀（25）。
4.根据权利要求1所述的气流辅助驱动超声研磨微细孔装置，其特征在于：还包括观测控制机构，所述观测控制机构包括与所述研磨头（14）对应设置的摄像头（51），所述摄像头（51）与PC（52）连接。
5.根据权利要求1所述的气流辅助驱动超声研磨微细孔装置，其特征在于：所述研磨液注入器（15）为与研磨液储罐连通的漏斗。
6.根据权利要求1所述的气流辅助驱动超声研磨微细孔装置，其特征在于：所述工件放置平台（3）包括支架（33），所述支架（33）上设有高度可调的托板（35），所述托板（35）上设有可转动连接的用于放置工件的凸台（32），所述支架（33）一侧还设有用于带动所述凸台（32）转动的电机（34）。
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