[发明专利]一种高度可调的倾角式超声振动加工装置

说明书

技术领域

本发明涉及超声振动加工技术领域，具体为一种高度可调的倾角式超声振动加工装置。

背景技术

超声加工是利用超声频作小振幅振动的工具，并通过它与工件之间游离于液体中的磨料对被加工表面的捶击作用，使工件材料表面逐步破碎的特种加工，英文简称为USM。超声加工常用于穿孔、切割、焊接、套料和抛光。超声波发生器将工频交流电能转变为有一定功率输出的超声频电振荡，换能器将超声频电振荡转变为超声机械振动，通过振幅扩大棒(变幅杆)使固定在变幅杆端部的工具振产生超声波振动，迫使磨料悬浮液高速地不断撞击、抛磨被加工表面使工件成型。然而现有的超声振动加工在对工件进行表面加工时，容易存在碎屑的沉积，在工件表面氧化层、重铸层、热影响区均存在热效应缺陷，增加了加工的难度、时间和成本，降低了加工质量和精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有效避免碎屑沉积，加工效果好，提高了加工质量和精度，效率高，高度可调的倾角式超声振动加工装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高度可调的倾角式超声振动加工装置，包括底座、加工容器和顶部平台，所述底座上转动安装有加工容器，所述加工容器内安装有水平超声振动台，水平超声振动台上安装有用于放置工件的垂直超声振动台，所述垂直超声振动台上方布置有激光源，激光源与工件之间设置有激光透镜，所述激光源安装在激光框架内，激光框架侧端与倾角旋转电机的输出轴端连接，倾角旋转电机安装在电机支架内，电机支架顶部与顶部平台上安装的升降机构连接。

优选的，所述升降机构包括安装在顶部平台上的升降油缸，升降油缸的伸缩杆端底部与电机支架固定连接。

优选的，所述电机支架四周固定有导向杆，导向杆上端滑动插装在顶部平台四周。

优选的，所述激光框架底部两侧安装有侧支架，侧支架上安装有正对工件的超声喇叭。

优选的，所述加工容器底部通过转动支撑轴承与底座上端面连接。

优选的，所述底座内设置有驱动电机，所述驱动电机的输出轴顶部与加工容器底部驱动连接。

优选的，所述倾角旋转电机的输出轴端通过减速器与激光框架侧端驱动连接，倾角旋转电机后端安装有角度检测编码器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过激光源和透镜的配合，利用激光束对工件表面进行处理，通过超声喇叭发出的超声波到达工件表面后，在水中生成空化泡，空化泡经过一次或多次脉动后产生冲击波，在空泡内外压力失衡后发生溃灭，产生高压水射流，冲击波与水射流作用在工件表面后可实现熔渣的去除、工件表面的快速冷却，减小热应力，降低裂纹的发生，超声波在水下产生微小的热对流，迅速带走激光在工件表面辐照后产生的碎屑、气泡，提高表面质量；通过倾角旋转电机的工作，可以带动激光源、激光透镜和超声喇叭整体产生倾斜，方便对不同形状的工件表面进行激光热处理，升降油缸能够带动电机支架整体实现升降运动，操作使用方便，加工效果好。本发明有效避免碎屑沉积，加工效果好，提高了加工质量和精度，效率高。

附图说明

图1为一种高度可调的倾角式超声振动加工装置的结构示意图。

图中：1-底座，2-驱动电机，3-水平超声振动台，4-垂直超声振动台，5-转动支撑轴承，6-加工容器，7-工件，8-超声喇叭，9-侧支架，10-激光透镜，11-透镜支架，12-激光源，13-激光框架，14-电机支架，15-倾角旋转电机，16-导向杆，17-顶部平台，18-升降油缸。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种高度可调的倾角式超声振动加工装置，包括底座1、加工容器6和顶部平台17，所述底座1上转动安装有加工容器6，所述加工容器6内安装有水平超声振动台3，水平超声振动台3上安装有用于放置工件7的垂直超声振动台4，所述垂直超声振动台4上方布置有激光源12，激光源12与工件7之间设置有激光透镜10，所述激光源12安装在激光框架13内，激光框架13侧端与倾角旋转电机15的输出轴端连接，倾角旋转电机15安装在电机支架14内，电机支架14顶部与顶部平台17上安装的升降机构连接。