[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

说明书

一种超声能束辅助高效低损伤超精密研抛装置及方法，属于精密特种加工技术领域，其外部包括外壳、刀柄以及研抛盘，其特征是：所述外壳内部设置有研抛装置，所述研抛装置包括超声研抛模块Ⅰ、超声研抛模块Ⅱ、超声研抛模块Ⅲ、超声研抛模块Ⅳ、超声研抛模块Ⅴ、超声研抛模块Ⅵ以及与定位连接轴，本发明既可以针对微小零部件，还可以针对大面积样件进行研抛，提升超精密研抛的效率与研抛质量，降低研抛成本，以满足零部件高效、低损伤精密制造，以提升零部件的使役性能。

技术领域

本发明属于精密特种加工技术领域，特别是涉及到一种超声能束辅助高效低损伤超精密研抛装置及方法。

背景技术

超精密研抛加工技术在典型硬脆材料超精密制造领域具有广泛的应用。超精密研抛加工通常为机械加工的最后一道工序，因此提升研抛的加工效率与加工质量，对于缩短关键设备的研发生产周期，提升关键零部件的使役性能具有重大意义。然而，与常规机械加工类似，需要研抛的样件往往在结构、大小、数量等方面各式各样，大批量样件的来回切换增加了加工的准备时间，降低了生产效率，提高了操作人员的劳动强度；其次，需要进行大面积研抛的样件往往需要根据表面特征尺寸设计相应的夹具或者配备不同的加工设备来满足研抛需求，设备灵活性差，这限制了设备的加工适应性，增加了研抛难度与加工设备的投入成本；常规研抛加工的特点是材料去除量小、精度高、效率低，易造成表面损伤，尤其是表面残余应力以及微裂纹，因此，往往需要在加工效率与加工质量间做出选择，这限制了研抛质量的提升空间，也约束了研抛效率的提高；

因此，现有技术中亟需一种新的技术方案来解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种超声能束辅助高效低损伤超精密研抛装置及方法，既可以针对微小零部件，还可以针对大面积样件进行研抛，提升超精密研抛的效率与研抛质量，降低研抛成本，以满足零部件高效、低损伤精密制造，以提升零部件的使役性能。

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、刀柄以及研抛盘，其特征是：所述外壳内部设置有研抛装置，所述研抛装置包括超声研抛模块Ⅰ、超声研抛模块Ⅱ、超声研抛模块Ⅲ、超声研抛模块Ⅳ、超声研抛模块Ⅴ、超声研抛模块Ⅵ以及与定位连接轴；

所述超声研抛模块Ⅰ为主动式旋转，所述超声研抛模块Ⅱ、超声研抛模块Ⅲ、超声研抛模块Ⅳ、超声研抛模块Ⅴ以及超声研抛模块Ⅵ为被动式旋转，均设置在超声模块安装座上；所述超声研抛模块Ⅰ与超声研抛模块Ⅲ以及超声研抛模块Ⅴ通过同步带Ⅱ连接；所述超声研抛模块Ⅰ与超声研抛模块Ⅱ、超声研抛模块Ⅳ以及超声研抛模块Ⅵ通过同步带Ⅰ连接；所述定位连接轴与刀柄通过夹头连接；

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

所述超声研抛模块Ⅱ、超声研抛模块Ⅲ、超声研抛模块Ⅳ、超声研抛模块Ⅴ以及超声研抛模块Ⅵ的结构相同，内部均设置有散热轴盖Ⅰ、同步带轮、换能器Ⅰ、压盖Ⅰ、安装套Ⅰ、滑套Ⅰ、轴承Ⅰ、压簧、换能器轴套Ⅰ以及压圈Ⅰ，所述换能器Ⅰ设置在中轴位置，与换能器轴套Ⅰ连接；所述换能器轴套Ⅰ与轴承Ⅰ同轴配合；所述轴承Ⅰ与滑套Ⅰ同轴配合；所述轴承Ⅰ外环设置有压圈Ⅰ；所述滑套Ⅰ与安装套Ⅰ同轴配合；所述压盖Ⅰ与安装套Ⅰ同轴连接；所述滑套Ⅰ上下端面均布孔内、安装套Ⅰ下端均布孔内以及压盖Ⅰ内部均布孔内均设置有预紧力压簧；所述换能器轴套Ⅰ上端面与散热轴盖Ⅰ连接，同步带轮与散热轴盖Ⅰ同轴固联。