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高精度五轴三维超声抛光装置及其使用方法制造方法及图纸

技术编号:20996835 阅读:30 留言:0更新日期:2019-04-30 19:56
本发明专利技术提供一种高精度五轴三维超声抛光装置及其使用方法,该装置,包括:超声抛光设备基座、移动机构、超声抛光加工主动力装置、工件超声激振组件、抛光液喷洒雾化装置、联动位置移动装置和抛光液收集装置;所述工件超声激振组件通过旋转工作台I安装于所述超声抛光设备基座上部,所述工件超声激振组件前端通过连接器安装有工件夹具。所述抛光液喷洒雾化装置包括三自由度机械臂和设置于所述三自由度机械臂前端的超声波精密喷涂喷头。本发明专利技术所述的高精度五轴三维超声抛光装置及其使用方法,既可以在二维超声抛光情况下加工复杂曲面,又可以在三维超声抛光振动情况下对工件平面进行加工,同时兼顾了工件加工质量问题与加工成本问题。

【技术实现步骤摘要】
高精度五轴三维超声抛光装置及其使用方法
本专利技术涉及数控制造加工设备领域,具体而言,尤其涉及一种高精度五轴三维度抛光设备及其使用方法,面向金属、硬脆材料的平面,及其复杂曲面的抛光加工。
技术介绍
光滑或者超光滑表面元器件在社会各个领域的需求与作用越来越大,在光学领域的标准中,用来反射与折射的光学元器件的表面粗糙度Ra必须小于0.012微米,而在一些高精尖端领域,如航天航空、国防、生物医学、科学仪器,由于其相关功能的特殊要求,其制造标准对工件表面质量要求十分苛刻,有些光学表面的粗糙度要求低1nm。提高抛光工件表面的精度与降低表面粗糙度是一个重要的研究方向。目前硬脆材料的加工已经成为高科技发展和制造业进步的一个待解决问题。当采用激光或线切割方法加工陶瓷材料零件时,不仅难以在工件上产生集中热量,还会形成热应力而导致热损伤和微细龟裂的产生;采用电解或蚀刻加工时,由于低导电性和化学稳定性,获得理想的加工结果十分困难。用传统的金属加工方法加工硬脆材料时,由于硬脆材料具有低塑性、易脆性,表面层组织易损伤等缺点,一直存在着加工效率低下、加工质量较差、能耗大、特殊结构设计无法实现等问题。光刻加工不能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度五轴三维超声抛光装置,其特征在于,包括:超声抛光设备基座、移动机构、超声抛光加工主动力装置、工件超声激振组件、抛光液喷洒雾化装置、联动位置移动装置和抛光液收集装置;所述工件超声激振组件通过旋转工作台I安装于所述超声抛光设备基座上部,所述工件超声激振组件前端通过连接器安装有工件夹具;所述抛光液喷洒雾化装置包括三自由度机械臂和设置于所述三自由度机械臂前端的超声波精密喷涂喷头,所述三自由度机械臂安装于所述超声抛光设备基座侧部;所述抛光液收集装置包括设置于所述超声抛光设备基座上表面的T型槽和设置于所述T型槽尾部的排液斜槽;所述联动位置移动装置包括卧式导轨、立式导轨I、立式导轨II;所述卧...

【技术特征摘要】
1.一种高精度五轴三维超声抛光装置,其特征在于,包括:超声抛光设备基座、移动机构、超声抛光加工主动力装置、工件超声激振组件、抛光液喷洒雾化装置、联动位置移动装置和抛光液收集装置;所述工件超声激振组件通过旋转工作台I安装于所述超声抛光设备基座上部,所述工件超声激振组件前端通过连接器安装有工件夹具;所述抛光液喷洒雾化装置包括三自由度机械臂和设置于所述三自由度机械臂前端的超声波精密喷涂喷头,所述三自由度机械臂安装于所述超声抛光设备基座侧部;所述抛光液收集装置包括设置于所述超声抛光设备基座上表面的T型槽和设置于所述T型槽尾部的排液斜槽;所述联动位置移动装置包括卧式导轨、立式导轨I、立式导轨II;所述卧式导轨安装于所述超声抛光设备基座上表面的两侧,并在两条所述卧式导轨上安装有移动机构,使所述移动机构能够在所述卧式导轨上前后移动;两条所述立式导轨I于所述移动机构的上部,横向设置,两条所述立式导轨I上设置有两条纵向的立式导轨II,使两条所述立式导轨II能够在所述立式导轨I上横向移动;两条所述立式导轨II上设置有旋转工作台II,使所述旋转工作台II能够在所述立式导轨II上纵向移动;所述超声抛光加工主动力装置设置于立式的所述旋转工作台II上,使所述超声抛光加工主动力装置能够在旋转工作台II上进行旋转。2.根据权利要求1所述的高精度五轴三维超声抛光装置,其特征在于,所述的超声抛光加工主动力装置包括超声振动电主轴和抛光头;所述抛光头安装于所述超声振动电主轴前端,使所述超声振动电主轴带动抛光头作高速旋转的同时,在超声振动电主轴轴线方向产生超声高频振动。3.根据权利要求2所述的高精度五轴三维超声抛光装置,其特征在于,所述超声振动电主轴包括超声振动电主轴结构外壳,以及集成安装于所述超声振动电主轴结构外壳内的换能器、变幅杆和电机。4.根据权利要求2所述的高精度五轴三维超声抛光装置,其特征在于,所述超声振动电主轴通过紧固螺栓螺母被固定在内置橡胶垫的双半月环上,所述双半月环通过悬臂梁被紧固螺栓固定在立式旋转工作台II上;超声波发射器的电信号通过所述超声振动电主轴,转换为机械振动,通过连接装置传递给抛光头。5.根据权利要求1所述的高精度五轴三维超声抛光装置,其特征在于,所述的工件超声激振组件包括超声波换能器和超声波变幅杆;所述超声波变幅杆的末端设置有超声波换能器,前端通过连接器安装有工件夹具;当超声波换能器接受到电信号,并转换为物理振动信号,通过超声波变幅杆放大振幅,之后通过连接器将振幅传到工件夹具上,之后带动工件作超声振动。6.根据权利要求5所述的高精度五轴三维超声抛光装...

【专利技术属性】
技术研发人员:于涛孟凡伟陈新张天琪于天彪赵继
申请(专利权)人:东北大学
类型:发明
国别省市:辽宁,21

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