[实用新型]超声波振动辅助研磨/抛光的超精密加工系统

权利要求书

1.一种超声波振动辅助研磨/抛光的超精密加工系统，其特征在于：包括xyz三轴运动工作台、超声波振动发生器、传感器检测单元、工件夹持单元以及摇臂（7），所述xyz三轴运动工作台调节超声波振动发生器相对于工件夹持单元的位置；超声波振动发生器将确定频率的交流电信号转换成相应频率的振动微位移，从而能够根据超声频率的交流电信号产生超声波频率的振动；摇臂保证修正环在加工过程中始终处于确定位置并通过旋转改善工件加工环境；传感器检测单元检测并控制加工过程。

2.根据权利要求1所述的超声波振动辅助研磨/抛光的超精密加工系统，其特征在于：所述的xyz三轴运动工作台包括共同安装于抛光台（9）上的Z方向工作台（1）、X方向工作台（3）及 Y方向工作台（4），所述x方向工作台（3）通过安川交流伺服电机调节超声波振动发生器在工件夹持单元的横向位置，y方向工作台（4）通过安川交流伺服电机调节超声波振动发生器在工件夹持系统的纵向位置，电机具有自锁并自带编码器；所述z方向工作台（1）由直线电机提供粗位移，并通过微调手柄（2）调节超声波振动发生器在工件夹持系统上的高度位置，z方向工作台（1）具有自锁功能。

3.根据权利要求1所述的超声波振动辅助研磨/抛光的超精密加工系统，其特征在于：所述的超声波振动发生器包括前臂（17）、后臂（19）及压电陶瓷（25），所述压电陶瓷（25）安装于前臂（17）与后臂（19）之间，所述前臂（17）与后臂（19）通过螺栓Ⅱ（18）连接。

4.根据权利要求3所述的超声波振动辅助研磨/抛光的超精密加工系统，其特征在于：所述的前臂（17）通过紧固螺钉Ⅱ（16）与压块（22）相连，将超声波振动发生器产生的超声波振动传递给工件夹具；后臂（19）与法兰（21）螺纹连接，法兰（21）与z方向工作台（1）通过紧固螺钉Ⅲ（20）固定。

5.根据权利要求1所述的超声波振动辅助研磨/抛光的超精密加工系统，其特征在于：所述的传感器检测单元由力传感器（23）与精密电容位移传感器（27）组成，所述位移传感器（27）固定于连接板Ⅱ（28）上，连接板（28）通过内六角螺钉Ⅳ（29）固定于连接块（30）上，连接块（30）通过内六角螺钉Ⅲ（26）与z轴位移手动调节装置（6）相连，连接板Ⅰ（10）通过内六角螺钉Ⅰ（8）固定于摇臂（7）上；手动调节杆给定精密电容位移传感器（27）的初始位置，在研磨/抛光开始后，通过精密电容位移传感器（27）观测和统计试件被去除的厚度；力传感器（23）处在压块（22）和基板（24）之间，实时观测试件在加工过程中所受载荷的大小。

6.根据权利要求1所述的超声波振动辅助研磨/抛光的超精密加工系统，其特征在于：所述的工件夹持单元由套筒（15）、压块（22）、基板（24）组成，所述套筒（15）与基板（24）通过内六角螺钉Ⅱ（13）固定，套筒（15）与压块（22）通过紧固螺钉Ⅰ（14）连接组成工件夹具。

7.根据权利要求1所述的超声波振动辅助研磨/抛光的超精密加工系统，其特征在于：所述的摇臂（7）通过螺栓Ⅰ（5）固定于抛光台（9）上，修正环（12）只与摇臂（7）接触。