精密超声流体喷射抛光装置制造方法及图纸

技术编号:8942333 阅读:225 留言:0更新日期:2013-07-20 01:05
一种精密超声流体喷射抛光装置,它有一个圆筒,圆筒内装有抛光液,在圆筒的中心安装有旋转圆盘,在旋转圆盘上安装有工件,在工件的上方有一个夹持圆筒,在夹持圆筒的下部有一个密封圈,在密封圈中安装有压电振子,在压电振子上施加交变电压,压电振子就会产生径向伸缩,并同时导致轴向伸缩,带动抛光液的加剧运动,达到工件抛光的目的;优点在于,超声流体喷射抛光与常规的喷射抛光相比较不需要循环系统,与经典的机械抛光相比较不需要抛光垫及夹持工具,抛光效果更佳,能够获得超光滑的表面,在抛光过程中,抛光液只要没过抛光振子即可,需要的抛光液较少,一次注入即可;陶瓷片本身即为抛光振子,结构简单,还可以对特殊形状的工件进行抛光。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

Precision ultrasonic fluid jet polishing device

A precision ultrasonic fluid jet polishing device, comprising a cylinder, the cylinder is arranged in the polishing liquid, a rotating disk is installed in the cylinder center, a workpiece is mounted on a rotating disk, the workpiece above a clamping cylinder, the lower cylinder to clamp in a sealing ring, a piezoelectric the vibrator is arranged in the sealing ring, applying an alternating voltage to the piezoelectric vibrator, piezoelectric vibrator will produce radial expansion, and also lead to axial expansion, driven by increased polishing movement, reaches the purpose of polishing; has the advantages of ultrasonic fluid jet polishing and conventional jet polishing compared without circulating system compared with the classical mechanical polishing, do not need a polishing pad and a clamping tool, the polishing effect is better, can obtain the ultra smooth surface, in the polishing process, the polishing liquid before polishing vibrator can be as long as The utility model has the advantages that the polishing liquid is required to be less than one injection, and the ceramic sheet can be used as a polishing vibrator.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于一种超声频压电振动抛光装置,特别涉及一种精密超声流体喷射抛光装置
技术介绍
随着现代制造技术的发展以及工业装备自动化程度的提高,对产品的质量以及多样化的要求日益提高,对超级精密加工的要求也随之提高。超精密加工技术已经成为包含当代最新科技成果的一个复杂的系统工程。目前,抛光加工中的材料去除单位已经在纳米甚至亚纳米级,在这种加工尺度内,抛光的方法就变得至关重要。超精密抛光有很多种方法,各有优点,而为了保证各种电子和光学器件的性能,必须考率抛光对其表面质量的影响。磨料微粉配合抛光盘的机械作用对工件表面的粗糙度具有直接影响。只有机械作用减至最小,对工件的表面的破坏降至最低,才能保证获得超光滑表面。现有的超声椭圆振动——化学机械复合抛光技术,采用的是板状抛光装置,该超声抛光装置利用压电陶瓷的逆压电效应激发板状抛光工具做超声椭圆振动,实现对工件的超声抛光。该板状抛光装置存在的主要问题是,利用板状抛光工具的端部对工件进行抛光,抛光的面积小,工作效率低,另外,抛光振子的两个模态的实际共振频率也不容易获得一致。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是,克服现有超声抛光装置存在的效率低、质量差的问题,提供一种结构简单、能够获得超光滑表面的精密超声流体喷射抛光装置。本技术有一个圆筒,圆筒内装有抛光液,在圆筒的中心安装有旋转圆盘,在旋转圆盘上安装有工件,在工件的上方有一个夹持圆筒,在夹持圆筒的下部有一个密封圈,在密封圈中安装有压电振子,在压电振子上施加交变电压,压电振子就会产生径向伸缩,并同时导致轴向伸缩,带动抛光液加剧运动,达到工件抛光的目的。本技术的优点在于:1、超声流体喷射抛光与常规的喷射抛光相比不需要循环系统,与经典的机械抛光相比不需要抛光垫及夹持工具,抛光效果更佳,能够获得超光滑的表面,在抛光过程中,抛光液只要没过抛光振子即可,需要的抛光液较少,且一次注入即可。2、抛光工具是圆片形压电振子,陶瓷片本身即为抛光振子,结构简单。3、工件抛光时抛光液可降低振子及工件表面温度,并且能够及时将抛下的碎屑从工件表面清理掉。4、本技术中没有抛光盘,所以不需要考虑抛光盘的磨损,而且,不但可以抛光平面的工件,还可以对特殊形状的工件进行抛光。附图说明图1是本技术的结构示意图;图2是本技术压电振子原始状态下的有限元网格划分示意图;图3是本技术半个压电振子原始状态下的有限元网格划分示意图;图4是本技术压电振子振动极限位置I的模态示意图;图5是本技术半个压电振子振动极限位置I的模态示意图;图6是本技术压电振子振动极限位置2的模态示意图;图7是本技术半个压电振子振动极限位置2的模态示意具体实施方式如图1所示,本技术有一个圆筒1,圆筒I放置在机架上;圆筒I内装有抛光液2,在圆筒I的中心安装有旋转圆盘3,旋转圆盘3用传动装置带动,在圆筒I与旋转圆盘3的旋转轴之间安装有密封圈10,防止抛光液2渗漏;在旋转圆盘3上安装有工件4,在工件4的上方有一个夹持圆筒6,夹持圆筒6固定在支承架7上;在夹持圆筒6的下部有一个密封圈9,密封圈9与夹持圆筒6固定在一起;在密封圈9中安装有压电振子5,压电振子5与工件4之间有一定的距离,且夹持圆筒6可以偏转一定的角度,即压电振子5与工件4之间可以成一定角度,以应对不同的情况;所述的压电振子5为圆片形压电陶瓷片,压电振子5的电极引线8从夹持圆筒6上部的小孔中穿出来,连接驱动电路。本技术抛光振子的振动模态为径向伸缩和轴向伸缩,其工作原理如图2至图7所示,压电振子5驱动电路的输入电压为直流12v,驱动电路输出到压电振子5上的交流电压的频率为振子的共振频率,其工作频率在IMHz以上,电压的大小可根据所需振幅的大小进行适当调整,在压电振子上施加交变电压,依靠压电陶瓷的逆压电效应,即可使压电振子5产生径向伸缩,并同时导致轴向伸缩,轴向伸缩可带动抛光液的加剧运动,在工作状态中,压电振子5直接接触抛光液,由于压电振子5在较闻频率下发生共振,压电振子5在伸缩振型模式下,激发抛光液沿垂直于压电振子5工作面的方向喷射,抛光液中的固体微小颗粒在抛光液的带动下,冲击被抛光工件,被抛光工件旋转时抛光液的剪切力与喷射压力共同促成材料去除的效果,此外,超声振动还对抛光液的空化有积极的作用。权利要求1.一种精密超声流体喷射抛光装置,其特征在于,它有一个圆筒,圆筒内装有抛光液,在圆筒的中心安装有旋转圆盘,在旋转圆盘上安装有工件,在工件的上方有一个夹持圆筒,在夹持圆筒的下部有一个密封圈,在密封圈中安装有压电振子。专利摘要一种精密超声流体喷射抛光装置,它有一个圆筒,圆筒内装有抛光液,在圆筒的中心安装有旋转圆盘,在旋转圆盘上安装有工件,在工件的上方有一个夹持圆筒,在夹持圆筒的下部有一个密封圈,在密封圈中安装有压电振子,在压电振子上施加交变电压,压电振子就会产生径向伸缩,并同时导致轴向伸缩,带动抛光液的加剧运动,达到工件抛光的目的;优点在于,超声流体喷射抛光与常规的喷射抛光相比较不需要循环系统,与经典的机械抛光相比较不需要抛光垫及夹持工具,抛光效果更佳,能够获得超光滑的表面,在抛光过程中,抛光液只要没过抛光振子即可,需要的抛光液较少,一次注入即可;陶瓷片本身即为抛光振子,结构简单,还可以对特殊形状的工件进行抛光。文档编号B24B1/04GK203062448SQ20132002460公开日2013年7月17日 申请日期2013年1月17日 优先权日2013年1月17日专利技术者何勍, 高萍 申请人:辽宁工业大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种精密超声流体喷射抛光装置,其特征在于,它有一个圆筒,圆筒内装有抛光液,在圆筒的中心安装有旋转圆盘,在旋转圆盘上安装有工件,在工件的上方有一个夹持圆筒,在夹持圆筒的下部有一个密封圈,在密封圈中安装有压电振子。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:何勍高萍
申请(专利权)人:辽宁工业大学
类型:实用新型
国别省市:

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