專利名稱：超聲微研磨裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及研磨裝置，尤其涉及一種超聲微研磨裝置。
目前，氣缸工作表面的微研磨加工主要存在下述問(wèn)題1)研磨脆性材料時(shí)，加工效率低；2)SiC磨料磨損較快，磨料更換頻繁；3)生產(chǎn)成本高；4)氣缸耐磨性難以進(jìn)一步提高；5)難以滿足汽車排放的苛刻要求。
本實(shí)用新型的目的是提供一種高效率、高精度、高耐磨性的超聲微研磨裝置。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采取下列措施超聲微研磨裝置依次具有換能器、變幅桿、研磨工具。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)1)微研磨效率提高2～3倍；2)電鍍金剛石或CBN工具壽命長(zhǎng)，可加工5000～10000只工件；3)加工精度高，圓度可達(dá)0.003～0.005mm，直線度可達(dá)0.005～0.006mm；4)微研磨力顯著減??；5)加工成本低；6)操作簡(jiǎn)單；7)可實(shí)現(xiàn)蜂窩狀點(diǎn)坑復(fù)合儲(chǔ)油結(jié)構(gòu)，使氣缸和活塞環(huán)具有滿意的抗磨損性能，降低發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油耗和HC顆粒排放。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說(shuō)明。


圖1是超聲微研磨裝置示意圖；圖2是超聲微研磨裝置位移分布圖。
超聲微研磨裝置依次具有換能器1、變幅桿2、研磨工具3。研磨工具內(nèi)部設(shè)有錐孔或圓柱孔，外部設(shè)有螺旋槽和縱向貫通槽。研磨工具外部表面電鍍金剛石或立方氮化硼。
數(shù)控超聲微研磨機(jī)具有機(jī)床本體、主軸箱、數(shù)控系統(tǒng)、超聲波發(fā)生器、超聲微研磨裝置和缸套浮動(dòng)夾具。所說(shuō)超聲微研磨裝置由夾芯式壓電換能器、變幅桿、微研磨工具構(gòu)成。超聲波發(fā)生器將220V、50Hz的交流電轉(zhuǎn)換為超聲頻電振蕩信號(hào)，并設(shè)有頻率自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)。夾芯式壓電換能器將超聲頻電振蕩信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲頻機(jī)械振動(dòng)，變幅桿將換能器的振動(dòng)放大后傳給研磨工具。研磨工具內(nèi)部設(shè)有錐孔或圓柱孔，外部設(shè)有螺旋槽和縱向貫通槽。研磨工具既有縱向振動(dòng)，又有扭轉(zhuǎn)振動(dòng)或徑向振動(dòng)。研磨工具外圓表面電鍍金剛石或CBN。當(dāng)研磨負(fù)載變化時(shí)，頻率自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)可確保聲學(xué)系統(tǒng)工作在諧振點(diǎn)上，并具有最佳的工作特性。
超聲微研磨裝置工具頭直徑通常為φ48～φ156mm，長(zhǎng)度為90～300mm，諧振頻率f≥16kHz，工具頭振幅a＝5～16μm。
超聲微研磨裝置有四個(gè)運(yùn)動(dòng)1)研磨工具轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為100～1200r/min；2)研磨工具直線運(yùn)動(dòng)；3)工具縱向超聲頻振動(dòng)；4)工具扭轉(zhuǎn)振動(dòng)或徑向振動(dòng)。所有運(yùn)動(dòng)由數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制，轉(zhuǎn)速和軸向直線運(yùn)動(dòng)速度可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。
根據(jù)摩擦副工作表面不同的儲(chǔ)油結(jié)構(gòu)要求，可在研磨工具與工件內(nèi)壁之間加SiC磨料和研磨液，形成復(fù)合儲(chǔ)油結(jié)構(gòu)，有望實(shí)現(xiàn)“零磨損”。
為了滿足超聲微研磨要求，夾具設(shè)有浮動(dòng)機(jī)構(gòu)。
權(quán)利要求1.一種超聲微研磨裝置，其特征在于它依次具有換能器[1]、變幅桿[2]、研磨工具[3]，研磨工具內(nèi)部設(shè)有錐孔或圓柱孔，外部設(shè)有螺旋槽和縱向貫通槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲微研磨裝置，其特征在于所說(shuō)的研磨工具外部表面電鍍金剛石或立方氮化硼。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種超聲微研磨裝置。它依次具有換能器、變幅桿、研磨工具。研磨工具內(nèi)部設(shè)有錐孔或圓柱孔,外部設(shè)有螺旋槽和縱向貫通槽。研磨工具外部表面電鍍金剛石或立方氮化硼。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):1)微研磨效率提高2～3倍;2)電鍍金剛石或CBN工具壽命長(zhǎng);3)加工精度高,圓度可達(dá)0.003～0.005mm,直線度可達(dá)0.005～0.006mm;4)微研磨力顯著減小;5)加工成本低;6)操作簡(jiǎn)單;7)可實(shí)現(xiàn)蜂窩狀點(diǎn)坑復(fù)合儲(chǔ)油結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)B24B1/04GK2497927SQ0122195
公開(kāi)日2002年7月3日 申請(qǐng)日期2001年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月30日
發(fā)明者張?jiān)齐? 喻家英 申請(qǐng)人:杭州電子工業(yè)學(xué)院