專利名稱：一種超聲波加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬表面的超聲波加工裝置，屬于機(jī)械加工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
通?；剞D(zhuǎn)體類零件表面粗糙度值要求較低時，一般采用磨床磨削或拋光等方式， 但對某些特殊場合使用的零件，對零件的粗糙度值要求更低時，此時，用磨床磨削或拋光等 工藝也可以達(dá)到此粗糙度要求，但是投資成本高，一臺能滿足此要求的磨床都需要投入幾 百萬甚至上千萬，且效率低，如若采用拋光手段達(dá)到此要求， 一是效率低，二是操作工人勞 動強(qiáng)度大，環(huán)境污染較嚴(yán)重。 而通過對工件表面進(jìn)行超聲波加工，可以獲得低粗糙度和高加工精度，這一點在 車床和鏜床加工中都有應(yīng)用。如中國專利文獻(xiàn)CN101502881公開的《數(shù)控車床用超聲波金 屬表面加工裝置》和中國專利文獻(xiàn)CN101480733公開的《用于鏜床的超聲波金屬表面加工 裝置》。顯然，通過磨削后再對工件表面進(jìn)行超聲波加工可以獲得更低的粗糙度值，相關(guān)文 獻(xiàn)如中國專利文獻(xiàn)CN2264058公開的《超聲振動磨削頭》，主要由裝于套筒中的變幅桿、裝 于變幅桿上的壓電陶瓷換能器以及裝于套筒上用于接受振蕩電信號的碳刷組成，該裝置可 將超聲振蕩電信號轉(zhuǎn)換為高頻機(jī)械振動。還有中國專利文獻(xiàn)CN201020638公開的《超聲振 動磨削復(fù)合加工工具》，包括與數(shù)控機(jī)床或鉆床的刀柄相配合的連接件，連接件上安裝有主 軸，主軸上安裝有換能器，換能器與變幅桿相連，刀具安裝在變幅桿上；換能器還通過碳刷 與超聲波發(fā)生器相連。這些超聲振動磨削裝置與現(xiàn)有超聲波金屬表面加工裝置基本是一 樣的，是將其裝于機(jī)床上，由機(jī)床驅(qū)動變幅桿轉(zhuǎn)動，或者是隨機(jī)床主軸運轉(zhuǎn)，并不能單獨作 為一種加工工具獨立使用，也不能使工件在精車或磨削后不用改變位置就可進(jìn)行超聲波加 工。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有的超聲波加工裝置存在的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、能夠獨立使 用、加工效率高的超聲波加工裝置。 本發(fā)明的超聲波加工裝置采用以下技術(shù)方案 該超聲波加工裝置包括支架、支撐輪座、支撐輪、移動裝置和超聲波加工工具，支 架上設(shè)有導(dǎo)軌，支撐輪座和移動裝置安裝在支架的導(dǎo)軌上，支撐輪座上安裝有支撐輪，超聲 波加工工具安裝在移動裝置上。 超聲波加工工具可采用現(xiàn)有文獻(xiàn)中提到的結(jié)構(gòu)，如CN1690231公開的《超聲波金 屬表面加工裝置》。 支架下面設(shè)有與機(jī)床安裝的定位臺，以使支架定位安裝在所應(yīng)用的機(jī)床上。
移動裝置可以采用液壓缸，液壓缸的缸體連接在支架的導(dǎo)軌上，液壓缸的活塞桿 一端與缸體內(nèi)的活塞連接， 一端與支撐輪座連接，超聲波加工裝置安裝在液壓缸的缸體上。 活塞在缸體內(nèi)是不動的，缸體相對活塞移動，在液壓力推動下，缸體沿導(dǎo)軌移動，同時帶動
3超聲波加工工具移動。液壓缸也可由氣缸代替。 移動裝置也可以采用螺旋移動機(jī)構(gòu)，包括滑座、螺桿和螺母，滑座安裝在支架的導(dǎo) 軌上，螺母固定安裝在支撐輪座上，螺桿一端與螺母螺紋連接，螺桿的一端與滑座連接，螺 桿與滑座之間設(shè)有彈簧。螺桿轉(zhuǎn)動并移動。超聲波加工裝置安裝在滑座上，在螺桿的帶動 下沿導(dǎo)軌移動。 移動裝置也可以采用其它結(jié)構(gòu)形式，如電動推桿等。 具體應(yīng)用時，當(dāng)工件的外圓通過精車或磨削達(dá)到尺寸精度要求時，機(jī)床主軸停止 運轉(zhuǎn)，將支架安裝在機(jī)床上，調(diào)整支撐輪座上的支撐輪和移動裝置，將位置不動的工件夾持 在支撐輪和超聲波加工工具之間，通過移動裝置給工件一個預(yù)壓力。再開啟機(jī)床，使機(jī)床主 軸帶動工件運轉(zhuǎn)，使工件縱向進(jìn)給或是使本發(fā)明的超聲波加工裝置縱向進(jìn)給，對工件表面 進(jìn)行超聲波加工。 上述超聲波加工裝置也可以不借助于任何機(jī)床，只對要求進(jìn)行超聲波加工的工件 單獨進(jìn)行超聲波加工。 本發(fā)明可以對工件精車或磨削后接著進(jìn)行超聲波加工，利用超聲波加工工具降低 零件的表面粗糙度， 一次裝夾即可完成精車或磨削和降低表面粗糙度的超聲波加工，或者 只對要求進(jìn)行超聲波加工的工件單獨進(jìn)行超聲波加工，效率高，無污染，降低了工人的勞動 強(qiáng)度。


圖1是本發(fā)明在磨床上應(yīng)用的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明中移動裝置的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明在車床上應(yīng)用的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中1、砂輪箱，2、支架，3、支撐輪，4、限位塊，5、支撐輪座，6、外圓磨床，7、鉸軸， 8、工件，9、活塞桿，10、導(dǎo)軌，11、超聲波加工工具，12、活塞，13、液壓缸，14、定位臺，15、彈 簧，16、轉(zhuǎn)輪，17、滑座，18、螺桿，19、螺母。
具體實施方式

實施例1 本實施例是將本發(fā)明的超聲波加工裝置應(yīng)用于外圓磨床。如圖l所示，本發(fā)明的 超聲波加工裝置包括支架2、支撐輪座5、支撐輪3、液壓缸13和超聲波加工裝置11 。支架2 通過鉸軸7安裝在外圓磨床6的砂輪箱1上，支架2可繞鉸軸7向上抬起，支架2放下后， 其下面的定位臺14頂在箱體1的側(cè)面，使支架2處于水平狀態(tài)，再通過螺釘將定位臺14固 定在砂輪箱1上，使整個支架2固定住。支架2的底部設(shè)有導(dǎo)軌10。導(dǎo)軌10上安裝有支撐 輪座5和液壓缸13，支撐輪座5和液壓缸13都能沿導(dǎo)軌10移動。導(dǎo)軌10的兩端都安裝有 限位塊4。支撐輪座5上安裝有支撐輪3。液壓缸13—方面與導(dǎo)軌10連接，一方面又安裝 有超聲波加工工具11。液壓缸13內(nèi)的活塞桿9 一端與活塞12連接，一端與支撐輪座5連 接，活塞12在液壓缸13的缸體內(nèi)是固定不動的，液壓缸13的缸體相對于活塞12移動。在 液壓力推動下，液壓缸13的缸體帶動超聲波加工工具11沿導(dǎo)軌10移動。超聲波加工工具 11可采用現(xiàn)有文獻(xiàn)中提到的結(jié)構(gòu)，如CN1690231公開的《超聲波金屬表面加工裝置》。
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本實施例的工作過程如下 當(dāng)工件8的外圓通過磨削達(dá)到尺寸精度要求時，將砂輪箱1退出，停止磨床主軸運 轉(zhuǎn)，然后將支架2放下，用螺釘將支架2固定于砂輪箱1上。開啟磨床，使主軸帶動工件8 運轉(zhuǎn)，啟動液壓缸13使超聲波加工裝置11移動與工件8接觸，使工件8處于支撐輪3與超 聲波加工裝置11之間，并通過控制液壓壓力使超聲波加工裝置11給工件8 —個預(yù)壓力，啟 動工作臺縱向進(jìn)給，對工件表面進(jìn)行超聲波加工。
本實施例中的液壓缸也可由氣缸代替。
實施例2 如圖2所示，本實施例的移動裝置與實施例1不同，采用螺旋移動機(jī)構(gòu)。包括滑座 17、螺桿18和螺母19，滑座17安裝在支架2的導(dǎo)軌10上，滑座17內(nèi)部設(shè)有一個階梯孔。 螺母19固定安裝在支撐輪座5上，螺桿18與螺母19螺紋連接，螺桿18的一端伸出滑座17 內(nèi)部的一個階梯孔，并與滑座17的階梯孔之間設(shè)有彈簧15。螺桿18轉(zhuǎn)動并移動。超聲波 加工裝置11安裝在滑座17上。通過轉(zhuǎn)輪16轉(zhuǎn)動螺桿18使螺桿18移動，滑座17及其上 的超聲波加工裝置11在螺桿18帶動下沿導(dǎo)軌10移動，與工件8接觸，使工件8處于支撐 輪3與超聲波加工工具11之間，并給工件8 —個預(yù)壓力，同時彈簧15被壓緊，保證在加工 過程中螺桿18不會松動。啟動工作臺縱向進(jìn)給，對工件表面進(jìn)行超聲波加工。
實施例3 本實施例是將本發(fā)明的超聲波加工裝置應(yīng)用于車床。如圖3所示，與實施例1不 同的是，本實施例中支架2下部的兩端所設(shè)置的定位臺14要與車床的床身導(dǎo)軌面相配合， 以使支架2能夠帶動超聲波加工工具在車床的床身上移動。并且導(dǎo)軌10是設(shè)置在支架2 的上面。在工件精車后，調(diào)整支撐輪座上的支撐輪3和超聲波加工工具ll，將工件夾持在支 撐輪3和超聲波加工工具11之間，車床主軸帶動工件轉(zhuǎn)動，移動支架2即可完成對工件的 超聲波加工。
實施例4 本實施例是將本發(fā)明的超聲波加工裝置不安裝在任何機(jī)床上，而是安裝在一個具
有使本發(fā)明的超聲波加工裝置移動并使工件轉(zhuǎn)動或者是使工件轉(zhuǎn)動并移動的專用工作臺
上，做成專用機(jī)床，對只要求進(jìn)行超聲波加工的工件單獨進(jìn)行超聲波加工。 本發(fā)明中的移動裝置也可以采用其它結(jié)構(gòu)形式，如電動推桿等，只要能夠帶動超
聲波加工工具移動的機(jī)構(gòu)均可作為本發(fā)明中的移動裝置。
權(quán)利要求
一種超聲波加工裝置，包括支架、支撐輪座、支撐輪、移動裝置和超聲波加工工具，其特征是支架上設(shè)有導(dǎo)軌，支撐輪座和移動裝置安裝在支架的導(dǎo)軌上，支撐輪座上安裝有支撐輪，超聲波加工工具安裝在移動裝置上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波加工裝置，其特征是所述支架下面設(shè)有與機(jī)床安裝 的定位臺。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波加工裝置，其特征是所述移動裝置采用液壓缸，液壓 缸的缸體連接在支架的導(dǎo)軌上，液壓缸的活塞桿一端與缸體內(nèi)的活塞連接， 一端與支撐輪 座連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲波加工裝置，其特征是所述液壓缸由氣缸代替。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波加工裝置，其特征是所述移動裝置采用螺旋移動機(jī) 構(gòu)，包括滑座、螺桿和螺母，滑座安裝在支架的導(dǎo)軌上，螺母固定安裝在支撐輪座上，螺桿一 端與螺母螺紋連接，另一端與滑座連接，螺桿與滑座之間設(shè)有彈簧。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種超聲波加工裝置。該超聲波加工裝置包括支架、支撐輪座、支撐輪、移動裝置和超聲波加工工具，支架上設(shè)有導(dǎo)軌，支撐輪座和移動裝置安裝在支架的導(dǎo)軌上，支撐輪座上安裝有支撐輪，超聲波加工工具安裝在移動裝置上。本發(fā)明可以對工件精車或磨削后接著進(jìn)行超聲波加工，利用超聲波加工工具降低零件的表面粗糙度，一次裝夾即可完成精車或磨削和降低表面粗糙度的超聲波加工，或者只對要求進(jìn)行超聲波加工的工件單獨進(jìn)行超聲波加工，效率高，無污染，降低了工人的勞動強(qiáng)度。
文檔編號B24B39/04GK101704219SQ20091022615
公開日2010年5月12日 申請日期2009年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月17日
發(fā)明者王愛福, 趙顯華 申請人:趙顯華