CN110405619A - 一种超声椭圆振动磨料流体抛光装置 - Google Patents

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李华
任坤
王中旺
殷振
徐陆昕
戴晨伟
周培祥
张西方
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Abstract

本发明提供一种超声椭圆振动磨料流体抛光装置，包括椭圆振动杆、设置于所述椭圆振动杆输出端的抛光头、与所述椭圆振动杆可拆卸相连的纵向振动杆、与所述纵向振动杆相连的纵向换能器以及与所述纵向振动杆相连的推挽式横向振动换能器。通过超声椭圆振动推动磨料流运动，实现工件表面磨料流局部抛光，可以有效地提高抛光效率，与多轴数控系统结合，可实现三维曲面的轨迹控制抛光，从而实现非球面等复杂曲面的高效精密可控抛光加工；该装置实现了所述抛光头的椭圆振动，结构简单，抛光液用量少，节省成本，与多轴数控机床相结合，可以实现对复杂曲面的数控抛光加工，提高加工精度。

Description

一种超声椭圆振动磨料流体抛光装置
技术领域
本发明涉及抛光技术领域，尤其涉及一种超声椭圆振动磨料流体抛光装置。
背景技术
抛光是实现零件表面精密加工中重要方法。传统的抛光方法大致包括抛光盘(抛光垫)抛光、流体抛光、射流抛光三大类，在此基础上，通过改变抛光液成分、施加外电场等方法可以实现化学抛光、电解抛光、磁流变抛光等工艺。其中前两类方法存在装置结构复杂、加工效率低，不适应复杂曲面的抛光、不能修正零件的表面形状误差等缺点。磨料射流抛光虽可以实现孔的抛光，但需要复杂的射流加压系统，对喷嘴的材料和结构尺寸有很高的要求。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种超声椭圆振动磨料流体抛光装置。
为解决上述技术问题，本发明提供一种超声椭圆振动磨料流体抛光装置，包括椭圆振动杆、设置于所述椭圆振动杆输出端的抛光头、与所述椭圆振动杆可拆卸相连的纵向振动杆、与所述纵向振动杆相连的纵向换能器以及与所述纵向振动杆相连的推挽式横向振动换能器。
更进一步地，所述纵向振动杆穿过所述推挽式横向振动换能器的中心孔。
更进一步地，所述纵向振动杆与所述椭圆振动杆螺纹连接。
更进一步地，所述椭圆振动杆上套设有内套筒，所述纵向振动杆上设置有横向换能器座，所述推挽式横向振动换能器安装于所述横向换能器座中并通过一端盖固定，所述横向换能器座和所述内套筒相连。
更进一步地，所述纵向换能器上设置有换能器套筒，所述换能器套筒与所述横向换能器座相连。
更进一步地，所述内套筒的外部设置有外套筒，所述外套筒上设置有进液口。
更进一步地，所述抛光头和所述椭圆振动杆螺纹连接。
更进一步地，所述推挽式横向振动换能器位于所述椭圆振动杆和所述纵向振动杆的交接处。
本发明的超声椭圆振动磨料流体抛光装置，通过超声椭圆振动推动磨料流在抛光头与工件表面之间的缝隙内流动，实现工件表面磨料流局部抛光，可以有效地提高抛光效率，与多轴数控系统结合，可实现三维曲面的轨迹控制抛光，从而实现非球面等复杂曲面的高效精密可控抛光加工；该装置实现了所述抛光头的椭圆振动，结构简单，抛光液用量少，节省成本，与多轴数控机床相结合，可以实现对复杂曲面的数控抛光加工，提高加工精度。
附图说明
图1为本发明的超声椭圆振动磨料流体抛光装置的示意图；
图中标记为：椭圆振动杆1，抛光头2，纵向振动杆3，纵向换能器4，推挽式横向振动换能器5，内套筒6，横向换能器座7，端盖8，换能器套筒9，外套筒10，进液口11。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，本发明提供一种超声椭圆振动磨料流体抛光装置，包括椭圆振动杆1、设置于所述椭圆振动杆1输出端的抛光头2、与所述椭圆振动杆1可拆卸相连的纵向振动杆3、与所述纵向振动杆3相连的纵向换能器4以及与所述纵向振动杆3相连的推挽式横向振动换能器5。所述纵向振动杆3与所述椭圆振动杆1连接为整体振动杆，在所述横向换能器座7的推动下作超声频纵向振动，所述推挽式横向振动换能器5与纵向振动杆3的结合处位于纵振动的波节点，在所述推挽式横向振动换能器5的推动下，整体振动杆作横向弯曲振动，在整体振动杆的末端呈现纵弯两个振动的合成振动，实现椭圆振动，实现对零件表面的材料去除抛光加工；可以根据抛光的要求变化，更换不同表面轮廓的抛光头。
所述纵向振动杆3穿过所述推挽式横向振动换能器5的中心孔。
所述纵向振动杆3与所述椭圆振动杆1螺纹连接。
所述椭圆振动杆1上套设有内套筒6，所述纵向振动杆3上设置有横向换能器座7，所述推挽式横向振动换能器5安装于所述横向换能器座7中并通过一端盖8固定，所述横向换能器座7和所述内套筒6相连。
所述纵向换能器4上设置有换能器套筒9，所述换能器套筒9与所述横向换能器座7相连。
所述内套筒6的外部设置有外套筒10，所述外套筒10上设置有进液口11。
所述抛光头2和所述椭圆振动杆1螺纹连接。
所述推挽式横向振动换能器5位于所述椭圆振动杆1和所述纵向振动杆3的交接处。具体的，该交接点是纵向振动的波节点和弯曲振动的波腹点。
本发明的超声椭圆振动磨料流体抛光装置，所述纵向振动杆3与所述椭圆振动杆1连接为整体振动杆，通过合理设立整体振动杆的结构，使其纵向振动与弯曲振动谐振频率相同；在所述横向换能器座7的推动下作超声频纵向振动，所述推挽式横向振动换能器5与纵向振动杆3的结合处位于纵振动的波节点，在所述推挽式横向振动换能器5的推动下，整体振动杆作横向弯曲振动，在整体振动杆的末端呈现纵弯两个振动的合成振动；改变超声电源两路输出信号的相位差，就可以改变末端合成轨迹的形状，实现所要求的椭圆振动；所述抛光头2在所述椭圆振动杆1的带动下作椭圆振动；抛光液在液压系统的驱动下，经过所述进液口11流入内套筒6和所述外套筒10之间的环形通道，并在末端的圆锥环形缝隙中流出，喷到所述抛光头2表面，在所述抛光头2表面椭圆振动的推动下，沿振动方向流出，在抛光工具和零件表面的间隙内形成高能量的磨料流，实现对零件表面的材料去除抛光加工；可以根据抛光的要求变化，更换不同表面轮廓的抛光头。
本发明的超声椭圆振动磨料流体抛光装置，通过超声椭圆振动推动磨料流在抛光头与工件表面之间的缝隙内流动，实现工件表面磨料流局部抛光，可以有效地提高抛光效率，与多轴数控系统结合，可实现三维曲面的轨迹控制抛光，从而实现非球面等复杂曲面的高效精密可控抛光加工；该装置实现了所述抛光头2的椭圆振动，结构简单，抛光液用量少，节省成本，与多轴数控机床相结合，可以实现对复杂曲面的数控抛光加工，提高加工精度。
以上所述，仅是本发明的最佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，利用上述揭示的方法内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，均属于权利要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种超声椭圆振动磨料流体抛光装置，其特征在于：包括椭圆振动杆、设置于所述椭圆振动杆输出端的抛光头、与所述椭圆振动杆可拆卸相连的纵向振动杆、与所述纵向振动杆相连的纵向换能器以及与所述纵向振动杆相连的推挽式横向振动换能器。
2.如权利要求1所述的超声椭圆振动磨料流体抛光装置，其特征在于：所述纵向振动杆穿过所述推挽式横向振动换能器的中心孔。
3.如权利要求1所述的超声椭圆振动磨料流体抛光装置，其特征在于：所述纵向振动杆与所述椭圆振动杆螺纹连接。
4.如权利要求1所述的超声椭圆振动磨料流体抛光装置，其特征在于：所述椭圆振动杆上套设有内套筒，所述纵向振动杆上设置有横向换能器座，所述推挽式横向振动换能器安装于所述横向换能器座中并通过一端盖固定，所述横向换能器座和所述内套筒相连。
5.如权利要求1所述的超声椭圆振动磨料流体抛光装置，其特征在于：所述纵向换能器上设置有换能器套筒，所述换能器套筒与所述横向换能器座相连。
6.如权利要求1所述的超声椭圆振动磨料流体抛光装置，其特征在于：所述内套筒的外部设置有外套筒，所述外套筒上设置有进液口。
7.如权利要求1所述的超声椭圆振动磨料流体抛光装置，其特征在于：所述抛光头和所述椭圆振动杆螺纹连接。
8.如权利要求1所述的超声椭圆振动磨料流体抛光装置，其特征在于：所述推挽式横向振动换能器位于所述椭圆振动杆和所述纵向振动杆的交接处。
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