[发明专利]一种侧压式超声研磨抛光装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种侧压式超声研磨抛光装置，尤其涉及一种超声工作压力为侧向的、适合于生产金刚石拉丝模的超声研磨抛光装置，同时也涉及该装置实现超声研磨抛光的方法，属于特种加工技术领域。

背景技术

在外力作用下使金属强行通过模具，金属横截面被压缩，并获得所要求的横截面形状和尺寸的金属加工方法称为拉丝。使金属改变形状、尺寸的工具称为拉丝模。为了保持金属丝从初始至最终各截面形状和尺寸一致，拉丝模的材料需要有足够的硬度和耐磨性。常用的拉丝模有金刚石拉丝模(分天然和人造聚晶金刚石模具)、硬质合金拉丝模(分钨钴类合金模和钢结硬质合金模)、陶瓷拉丝模(分刚玉陶瓷模和炭化硅陶瓷模)等。

在目前的拉丝模制造业中，普遍使用超声研磨抛光机。例如在中国发明专利91107366.3中介绍了一种利用超声振动的电火花研磨抛光方法及设备。它利用超声换能器伸长缩短时进行电火花加工，而只在工具与工件短路瞬时停止加工。该设备包括低压恒流窄脉宽脉冲发生器、超声波发生器和短路控制器、利用超声波信号的周期或幅值使短路控制信号只在电极与工件接触瞬间停止脉冲，因此，提高了工效，防止了短路，改善了工件表面质量，可广泛用于由碳钢、合金钢、硬质合金等导电材料制作的模具的研磨抛光。

现有的超声研磨抛光机的工作压力全部采用正压式，即工具针与工件之间的压力方向与超声波纵波振动方向平行。在超声研磨抛光金刚石拉丝模的过程中，一般都是以仿形的方式进行的。由于金刚石的硬度远比工具针(普遍使用45#钢)高得多，工具针的损耗量也比模具的加工去量大很多，因此必须频繁进行磨针-加工，反复多次操作才能使拉丝模的孔形接近工具针的孔形，达到加工的目的。

例如在专利号为ZL 03208758.6的中国实用新型专利中，公开了一种可在线磨针的半自动超声研磨抛光机。该半自动超声研磨抛光机虽然 降低了工具针修磨的难度，提高了修磨的重复精度，节省了装卸工具针所花费的工时，但仍然延续了传统超声研磨抛光机普遍采用的仿形加工方式，对工具针修磨角度的精度有绝对的依赖性，没有从实质上摆脱反复磨针对加工造成的影响，因此对机器本身的结构和与修磨工具针相关部件的形位精度都有很高的要求。

发明内容

本发明所要解决的第一个问题是提供一种侧压式超声研磨抛光装置。该装置中的超声工作压力为侧向，尤其适合于生产加工金刚石拉丝模。

本发明所解决的另外一个问题在于提供一种该侧压式超声研磨抛光装置实现超声研磨抛光的方法。

为实现上述的发明目的，本发明采用下述的技术方案：

一种侧压式超声研磨抛光装置，用于生产加工金刚石拉丝模，包括用于产生超声波的换能器和固定在所述换能器上方的工具针，其特征在于：

所述换能器固定在换能器固定座上，在所述换能器固定座的一侧具有压力装置，所述压力装置为磁斥力装置；

所述工具针顶入找正样规内，所述找正样规安装在旋转夹具上，所述旋转夹具固定在可根据加工需要调整角度的工作台上；

所述磁斥力装置推动所述换能器固定座沿轴向运动，带动工具针的侧面始终以一定的压力紧贴于所述找正样规的一侧；

所述工具针的工作压力方向与所述换能器发出的超声波的纵波振动方向相垂直。

其中在加工过程中，所述工具针的侧面与所述找正样规的找正面平行。

所述找正样规的夹持部分的外径尺寸与待加工的拉丝模的外径尺寸相同。

一种实现超声研磨抛光的方法，用于生产加工金刚石拉丝模，该方法利用上述的侧压式超声研磨抛光装置实现，其特征在于：

(1)根据待加工的拉丝模孔形的要求，利用找正样规对工作台的角度 和换能器固定座的位置进行调整，使工具针的侧面与找正样规的找正面平行；

(2)使工具针的工作压力方向与超声纵波方向相互垂直，并使工具针的侧面与拉丝模的被加工表面紧贴在一起；

(3)工具针往复摆动，对所述被加工表面起到研磨抛光的作用。

本发明所提供的侧压式超声研磨抛光装置结构简单、成本低、性能稳定、便于操作。利用本发明，可以有效降低金刚石拉丝模的加工难度，减少修磨工具针的次数，消除工具针在修磨时产生偏差对加工的影响，提高生产效率。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本发明作进一步的说明。

图1为本侧压式超声研磨抛光装置的整体结构示意图；

图2为本侧压式超声研磨抛光装置中的超声工作压力方向及工具针的损耗示意图；

图3为本侧压式超声研磨抛光装置中的工具针摆动示意图；