一種超聲波研磨微小凹模加工方法技術

一種超聲波研磨微小凹模加工方法，研磨球和待加工的工件均位于研磨液內；超聲波發生器在發出超聲波后，通過換能器將輸入之超聲波聲頻電振蕩轉換成機械振動，然后將超聲振動傳遞給振動桿，使其產生上下振動，振動桿產生的振動傳遞給振動板，通過振動板將振動傳遞給位于定位板上的研磨球，使研磨球產生的振動能夠快速的撞擊研磨液中的磨粒磨料，以使工件上產生所需的凹模。本發明專利技術能夠兼顧加工精度和加工效率、加工一致性較好、簡化加工裝置的控制模式。

【技術實現步驟摘要】
一種超聲波研磨微小凹模加工方法
本專利技術涉及凹模加工領域，尤其是一種高精度凹模加工方法。
技術介紹
凹模的作用大部分是作為成型用的，凹模是按照所需產品的形狀加工出來的，用于落下產品的外形，或者沖下產品中間的廢料，在精密設備和精密加工中具有十分重要的地位，凹模的精度影響著由凹模所產生的一些零件的性能。凹模的加工方法對凹模的精度有著重要的影響，目前國內外已有一些相應的方法加工凹模，常用的加工凹模的方法有車床加工(磨削)，熱處理加工，電解加工，電火花加工，一定形狀的鉆頭鉆等，車床加工方法效率低，成本高，加工精度低，通過這種方法加工的凹模的尺寸是相對比較大的。熱處理加工法是對工件在經過熱處理后，進行沖壓，這種加工方法單一，效率低，精度還要在以后的再加工階段進行保證，這種方法也是常用于大工件的凹模。電解加工加工效率高，加工后的表面質量好，適用范圍廣，不足之處就是電解加工影響因素多，技術難度高，電解加工設備投資較高等。而對于電火花加工凹模則是效率較低(相對機械加工來講)，可以實現小工件的凹模制作，電火花加工的工件最好是導電材料，而且最好是不含雜質的導電材料，加工過程中，有因為用使用控制不良，引起火災的安全隱患；加工過程造成被加工工件的內應力增加而變形，加工尺寸精度不高。對于以上的加工方法一般是適用于加工大工件，通過電解加工與用一定微小體積的鉆頭鉆也是可以進行微小凹模的加工，但這兩種方法在加工微小凹模時都有一定的限制，比如，在用電解加工時有可能會由于電解液的原因會使工件有一定成度的腐蝕，這會大大的降低加工工件精度，而在用鉆頭鉆時會對鉆頭的性能要求極為嚴格，比如鉆頭的耐磨性，耐高溫，耐腐蝕性等，并且在用鉆頭鉆微小型凹模時，對加工裝置所處的環境比如：溫度等有一定的要求。綜上所述，因此，對于高精度凹模的加工，急需一種能實現較高的加工精度和加工效率以及批次性好的高精度凹模加工設備。
技術實現思路
為了克服已有凹模加工方式在加工微小凹模時無法兼顧精度和加工效率低、加工一致性差、加工裝置和控制復雜的不足，本專利技術提供一種能夠兼顧加工精度和加工效率、加工一致性較好、簡化加工裝置的控制模式的超聲波研磨微小凹模加工方法。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：一種超聲波研磨微小凹模加工方法，所述方法的加工設備包括用于存放研磨液的容器，所述容器的內腔底面為工作臺，所述工作臺上固定基片，所述基片的上方依次布置定位板和振動板，所述振動板位于所述定位板的上方，所述定位板的兩側開有下安裝孔，所述振動板的兩側開有上安裝孔，所述銷釘下端固定在所述基片上，所述銷釘的中部設有自上而下布置的上凸包和下凸包，銷釘穿過所述上安裝孔和下安裝孔，所述上凸包與所述上安裝孔點接觸式連接，所述下凸包和所述下安裝孔點接觸式連接，所述定位板的中部開有供研磨球安裝的定位孔，所述定位孔內安裝研磨球，所述研磨球的上端與所述振動板的底面接觸，所述研磨球與所述基片之間為供待加工的工件放置的加工工位，所述振動板的頂面與振動桿的下端接觸，所述振動桿的上端與所述換能器的輸出端連接，所述換能器與所述超聲波發生器連接；所述加工方法包括如下過程：研磨球和待加工的工件均位于研磨液內；超聲波發生器在發出超聲波后，通過換能器將輸入之超聲波聲頻電振蕩轉換成機械振動，然后將超聲振動傳遞給振動桿，使其產生上下振動，振動桿產生的振動傳遞給振動板，通過振動板將振動傳遞給位于定位板上的研磨球，使研磨球產生的振動能夠快速的撞擊研磨液中的磨粒磨料，以使工件上產生所需的凹模。進一步，研磨液所在的容器是從一端通入研磨液，并從另一端以相同速度流出，使得研磨球在撞擊磨粒磨料研磨工件后，通過研磨液的流體力作用使得研磨球上升并繼續下一次的撞擊。再進一步，所述換能器位于冷卻外殼內，所述冷卻外殼設有冷卻進口和冷卻出口，所述冷卻進口與冷卻水箱的出口通過連通管連通，所述連通管上安裝水泵，所述冷卻出口與所述冷卻水箱的進口連通；在開啟超聲波發生器之前，開啟所述水泵。更進一步，所述研磨液中的磨料為以下一種或兩種組合或兩種以上組合：金剛石、碳化硅、氧化鋁、碳化硼、二氧化硅、氧化鉻或氧化鍶。根據工藝需要，調整研磨液流速和粘度。加工過程中，由壓球振動板下定位板是通過圓柱銷相連，并且兩者與圓柱銷接觸處是點接觸的，這樣可以防止兩者與發生卡住的現象，整個發生裝置是在一容器內，并且該容器中的液體是可以流動的，這樣可以使得鋼球在研磨工件時，可以借助于液體力的作用有一向上的力而保持繼續處于研磨工件的狀態，這樣就可以連續研磨工件，最終可以使研磨的凹模達到所要求的深度與精度。本專利技術的有益效果有：1、可以在定位板上加工出不同數量的孔來放置鋼球，以滿足在工件上研磨出不同數目的凹模。2、鋼球的接觸力是一致的，這樣可以使得工件上所研磨出的凹模形狀保持一致。3、壓球振動板與定位板通過特殊的圓柱銷進行定位，這樣可以避免壓球振動板與定位板上下振動時產生卡住的現象。4、工件在研磨時，是浸在研磨液中，且研磨液是流動的，這樣提高了工件的研磨效率。附圖說明圖1是超聲波研磨微小凹模加工設備的示意圖。圖2是加工后的工件的示意圖。圖3是圓柱銷的示意圖。圖4是定位板示意圖。圖5是壓球振動板示意圖。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術作進一步描述。參照圖1～圖5，一種超聲波研磨微小凹模加工方法，所述方法的加工設備包括用于存放研磨液的容器12，所述容器12的內腔底面為工作臺3，所述工作臺3上固定基片9，所述基片9的上方依次布置定位板8和振動板6，所述振動板6位于所述定位板8的上方，所述定位板8的兩側開有下安裝孔，所述振動板6的兩側開有上安裝孔，銷釘11下端固定在所述基片9上，所述銷釘11的中部設有自上而下布置的上凸包和下凸包，所述銷釘11穿過所述上安裝孔和下安裝孔，所述上凸包與所述上安裝孔點接觸式連接，所述下凸包和所述下安裝孔點接觸式連接，所述定位板8的中部開有供研磨球安裝的振動孔，所述振動孔內安裝研磨球7，所述研磨球7的上端與所述振動板6的底面接觸，所述研磨球7與所述基片9之間為供待加工的工件13放置的加工工位，所述振動板6的頂面與振動桿5的下端接觸，所述振動桿5的上端與所述換能器2的輸出端連接，所述換能器2與所述超聲波發生器1連接；所述加工方法包括如下過程：研磨球和待加工的工件均位于研磨液內；超聲波發生器在發出超聲波后，通過換能器將輸入之超聲波聲頻電振蕩轉換成機械振動，然后將超聲振動傳遞給振動桿，使其產生上下振動，振動桿產生的振動傳遞給振動板，通過振動板將振動傳遞給位于定位板上的研磨球，使研磨球產生的振動能夠快速的撞擊研磨液中的磨粒磨料，以使工件上產生所需的凹模。研磨液所在的容器是從一端通入研磨液，并從另一端以相同速度流出，使得研磨球在撞擊磨粒磨料研磨工件后，通過研磨液的流體力作用使得研磨球上升并繼續下一次的撞擊。所述換能器2位于冷卻外殼10內，所述冷卻外殼10設有冷卻進口和冷卻出口，所述冷卻進口與冷卻水箱4的出口通過連通管連通，所述連通管上安裝水泵，所述冷卻出口與所述冷卻水箱4的進口連通；在開啟超聲波發生器之前，開啟所述水泵。所述研磨液中的磨料為以下一種或兩種組合或兩種以上組合：金剛石、碳化硅、氧化鋁、碳化硼、二氧化硅、氧化鉻或氧化鍶。根據工藝需要，調整研磨液流速和粘度。所述定位板8的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種超聲波研磨微小凹模加工方法，其特征在于：所述方法的加工設備包括用于存放研磨液的容器，所述容器的內腔底面為工作臺，所述工作臺上固定基片，所述基片的上方依次布置定位板和振動板，所述振動板位于所述定位板的上方，所述定位板的兩側開有下安裝孔，所述振動板的兩側開有上安裝孔，所述銷釘下端固定在所述基片上，所述銷釘的中部設有自上而下布置的上凸包和下凸包，銷釘穿過所述上安裝孔和下安裝孔，所述上凸包與所述上安裝孔點接觸式連接，所述下凸包和所述下安裝孔點接觸式連接，所述定位板的中部開有供研磨球安裝的定位孔，所述定位孔內安裝研磨球，所述研磨球的上端與所述振動板的底面接觸，所述研磨球與所述基片之間為供待加工的工件放置的加工工位，所述振動板的頂面與振動桿的下端接觸，所述振動桿的上端與所述換能器的輸出端連接，所述換能器與所述超聲波發生器連接；所述加工方法包括如下過程：研磨球和待加工的工件均位于研磨液內；超聲波發生器在發出超聲波后，通過換能器將輸入之超聲波聲頻電振蕩轉換成機械振動，然后將超聲振動傳遞給振動桿，使其產生上下振動，振動桿產生的振動傳遞給振動板，通過振動板將振動傳遞給位于定位板上的研磨球，使研磨球產生的振動能夠快速的撞擊研磨液中的磨粒磨料，以使工件上產生所需的凹模。...

【技術特征摘要】
1.一種超聲波研磨微小凹模加工方法，其特征在于：所述方法的加工設備包括用于存放研磨液的容器，所述容器的內腔底面為工作臺，所述工作臺上固定基片，所述基片的上方依次布置定位板和振動板，所述振動板位于所述定位板的上方，所述定位板的兩側開有下安裝孔，所述振動板的兩側開有上安裝孔，銷釘下端固定在所述基片上，所述銷釘的中部設有自上而下布置的上凸包和下凸包，銷釘穿過所述上安裝孔和下安裝孔，所述上凸包與所述上安裝孔點接觸式連接，所述下凸包和所述下安裝孔點接觸式連接，所述定位板的中部開有供研磨球安裝的定位孔，所述定位孔內安裝研磨球，所述研磨球的上端與所述振動板的底面接觸，所述研磨球與所述基片之間為供待加工的工件放置的加工工位，所述振動板的頂面與振動桿的下端接觸，所述振動桿的上端與換能器的輸出端連接，所述換能器與超聲波發生器連接；所述加工方法包括如下過程：研磨球和待加工的工件均位于研磨液內；超聲波發生器在發出超聲波后，通過換能器將輸入之超聲波聲頻電振蕩轉換成機械振動，然后將超聲振動傳遞給振動桿，使其產生上下振動，振動桿產...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄧乾發，趙軍，袁巨龍，張傳通，呂冰海，杭偉，
申請(專利權)人：浙江工業大學，
類型：發明
國別省市：浙江;33