[发明专利]一种超声能束辅助高效低损伤超精密研抛装置及方法

权利要求书

1.一种超声能束辅助高效低损伤超精密研抛装置，其外部包括外壳(1)、刀柄(2)以及研抛盘(3)，其特征是：所述外壳(1)内部设置有研抛装置，所述研抛装置包括超声研抛模块Ⅰ(5)、超声研抛模块Ⅱ(8)、超声研抛模块Ⅲ(9)、超声研抛模块Ⅳ(10)、超声研抛模块Ⅴ(12)、超声研抛模块Ⅵ(14)以及与定位连接轴(6)，

所述超声研抛模块Ⅰ(5)为主动式旋转，所述超声研抛模块Ⅱ(8)、超声研抛模块Ⅲ(9)、超声研抛模块Ⅳ(10)、超声研抛模块Ⅴ(12)以及超声研抛模块Ⅵ(14)为被动式旋转，均设置在超声模块安装座(11)上；所述超声研抛模块Ⅰ(5)与超声研抛模块Ⅲ(9)以及超声研抛模块Ⅴ(12)通过同步带Ⅱ(13)连接；所述超声研抛模块Ⅰ(5)与超声研抛模块Ⅱ(8)、超声研抛模块Ⅳ(10)以及超声研抛模块Ⅵ(14)通过同步带Ⅰ(4)连接；所述定位连接轴(6)与刀柄(2)通过夹头(7)连接；

所述超声研抛模块Ⅰ(5)内部设置有压簧Ⅱ(25)、轴承Ⅱ(26)、电机转子(27)、电机定子(28)、滑套Ⅱ(29)、安装套Ⅱ(30)、轴承Ⅲ(31)、压盖Ⅱ(32)、换能器轴套Ⅱ(33)、换能器Ⅱ(34)、组合同步带轮(35)以及散热轴盖Ⅱ(36)，所述换能器Ⅱ(34)设置在超声研抛模块Ⅰ(5)的中轴位置，换能器Ⅱ(34)通过换能器轴套Ⅱ(33)与电机转子(27)连接，且换能器轴套Ⅱ(33)上端与轴承Ⅲ(31)的内环配合，换能器Ⅱ(34)下端与轴承Ⅱ(26)的内环配合；所述轴承Ⅲ(31)的外环与滑套Ⅱ(29)上端配合，所述轴承Ⅱ(26)的外环与滑套Ⅱ(29)下端配合；所述电机定子(28)固定在滑套Ⅱ(29)中部，电机定子(28)与电机转子(27)配合为换能器Ⅱ(34)的自转供能；所述滑套Ⅱ(29)与安装套Ⅱ(30)同轴配合，所述压盖Ⅱ(32)与安装套Ⅱ(30)同轴连接；滑套Ⅱ(29)上下端面均布孔内、安装套Ⅱ(30)下端均布孔内以及压盖Ⅱ(32)内部布孔内均设置有预紧力压簧Ⅱ(25)；所述换能器轴套Ⅱ(33)上端面与散热轴盖Ⅱ(36)固联，组合同步带轮(35)与散热轴盖Ⅱ(36)同轴固联；

所述超声研抛模块Ⅱ(8)、超声研抛模块Ⅲ(9)、超声研抛模块Ⅳ(10)、超声研抛模块Ⅴ(12)以及超声研抛模块Ⅵ(14)的结构相同，内部均设置有散热轴盖Ⅰ(15)、同步带轮(16)、换能器Ⅰ(17)、压盖Ⅰ(18)、安装套Ⅰ(19)、滑套Ⅰ(20)、轴承Ⅰ(21)、压簧(22)、换能器轴套Ⅰ(23)以及压圈Ⅰ(24)，所述换能器Ⅰ(17)设置在中轴位置，与换能器轴套Ⅰ(23)连接；所述换能器轴套Ⅰ(23)与轴承Ⅰ(21)同轴配合；所述轴承Ⅰ(21)与滑套Ⅰ(20)同轴配合；所述轴承Ⅰ(21)外环设置有压圈Ⅰ(24)；所述滑套Ⅰ(20)与安装套Ⅰ(19)同轴配合；所述压盖Ⅰ(18)与安装套Ⅰ(19)同轴连接；所述滑套Ⅰ(20)上下端面均布孔内、安装套Ⅰ(19)下端均布孔内以及压盖Ⅰ(18)内部均布孔内均设置有压簧(22)；所述换能器轴套Ⅰ(23)上端面与散热轴盖Ⅰ(15)连接，同步带轮(16)与散热轴盖Ⅰ(15)同轴固联。

2.一种超声能束辅助高效低损伤超精密研抛方法，其特征是：采用权利要求1所述的一种超声能束辅助高效低损伤超精密研抛装置，包括以下步骤，其以下步骤顺次进行，

步骤一、首先将一种超声能束辅助高效低损伤超精密研抛装置通过刀柄(2)安装在机床主轴上，随后将需要批量研抛的微小异型零件安装在各超声研抛模块换能器变幅杆端部；

步骤二、在研抛盘(3)内安装砂纸或者抛光布，打开超声研抛模块Ⅰ(5)的自转开关，超声研抛模块Ⅱ(8)、超声研抛模块Ⅲ(9)、超声研抛模块Ⅳ(10)、超声研抛模块Ⅴ(12)以及超声研抛模块Ⅵ(14)随着转动；

步骤三、打开机床主轴，使主轴低速运转，随后主轴下降，带动研抛装置贴近研抛盘(3)，开始研抛。

3.一种超声能束辅助高效低损伤超精密研抛方法，其特征是：采用权利要求1所述的一种超声能束辅助高效低损伤超精密研抛装置，包括以下步骤，其以下步骤顺次进行，

步骤一、将待研抛工件浸泡在研抛液中，并固定在机床夹具上；

步骤二、打开超声研抛模块Ⅰ(5)的自转开关，超声研抛模块Ⅱ(8)、超声研抛模块Ⅲ(9)、超声研抛模块Ⅳ(10)、超声研抛模块Ⅴ(12)以及超声研抛模块Ⅵ(14)随着转动；

步骤三、将一种超声能束辅助高效低损伤超精密研抛装置通过刀柄(2)安装在机床主轴上，打开机床主轴，使主轴低速运转，随后主轴下降，带动研抛装置贴近样件表面，到一定距离后，锁死主轴，开始研抛。