[发明专利]一种应用于复杂曲面的超声振动倒角装置

说明书

(一)技术领域

本发明提供一种应用于复杂曲面的超声振动倒角装置，它涉及一种超声振动铲削加工装置，特别是适用于涂覆在复杂曲面上厚度比较薄的、有倒角要求的涂层边缘加工的一种超声纵向振动倒角装置，属于涂层材料切削加工和涂层材料切削设备部件技术领域。

(二)背景技术

在现有技术条件下，涂覆于复杂曲面上的高分子涂层材料完全固化、干燥以后，硬度很大。采用基于传统加工技术的便携式装置加工时，加工过程中产生的切削力比较大、工具稳定性很差，造成涂层表面质量很差，而且很容易损伤曲面表层的保护薄膜。超声振动加工是一种特种加工方法，对于难加工材料尤其是硬度比较高的材料有着特殊的工艺效果。一般情况下，超声振动加工技术分为三种形式：纵向振动、扭转振动、弯曲振动。其中纵向振动应用的最广泛、技术理论成熟。目前超声纵向振动加工应用时，多数都是应用在钻床、车床上，而应用于便携式轻巧的超声振动装置很少。这无疑限制了振动加工的应用范围。

应用于复杂曲面的超声振动倒角装置是一种新型的倒角加工装置。通过工具自身的超声纵向振动进行铲削，实现对工件的加工。由于刀具沿工具的轴线方向以几万赫兹频率做往复运动，对涂层材料进行往复断续的切削加工，实现了独特的加工效果；超声振动加工具有极强的微量精密切削能力，实际切深非常接近理论切深，显著提高涂层材料加工精度和表面质量。超声振动加工的切削力为脉冲型，因此该装置的切削力幅值更加的小，加工过程更稳定。

(三)发明内容

1、目的：本发明的目的是提供一种应用于复杂曲面的超声振动倒角装置。该装置克服了现有技术的不足，采用刀具自身的高频振动切削涂层材料，使得振动加工技术在涂层材料领域得到广泛应用。

2、技术方案：见图1，本发明一种应用于复杂曲面的超声振动倒角装置，该装置由外壳组件1、超声振动组件2、定位支撑组件3组成。它们之间的位置连接关系是：定位支撑组件3安装外壳组件1外部，超声振动组件2安装在外壳组件1内部。

所述外壳组件1，包括有衬套11、前外筒12、中外筒13、后外筒14、电缆压片15、压紧螺栓16。外壳组件1沿纵向轴线顺次布局为组件1，包括有衬套11、前外筒12、中外筒13、后外筒14、电缆压片15。其间关系是：衬套11外形为圆筒形，安装在前外筒12前半部分的内前端，两端口齐平；前外筒12外形为圆筒形，它通过其一端口设置的内螺纹安装在中外筒13的前端设置的外螺纹上；中外筒13敞口端设置的内螺纹和后外筒14敞口端设置的内螺纹分别安装在后盖板25设置的外螺纹上，电缆压片15通过压紧螺栓16A、16B、16C及16D安装在后外筒14尾部上。该衬套11是圆筒形件，它可以有效地防止超声振动组件2中的变幅杆23、纵振激励源24的磨损；该前外筒12是圆筒形件，其上中部设置有4个螺纹孔。该中外筒13呈“奶瓶状”，瓶口设置有外螺纹，瓶底设置有内螺纹；该后外筒14是阶梯形筒状零件，大端设有内螺纹；该电缆压片15是半个圆筒形件，其上设置有4个台阶孔用于安装压紧螺栓。

所述超声振动组件2，包括有铲刀21、压紧螺栓22、变幅杆23、纵振激励源24、后盖板25、垫片26、紧固螺栓27。超声振动组件2沿纵向轴线顺次布局为铲刀21、压紧螺栓22、变幅杆23、纵振激励源24、后盖板25、垫片26、紧固螺栓27。其间关系是：铲刀21安装在变幅杆23前半部分，通过压紧螺栓22固定，纵振激励源24安装在变幅杆23和后盖板25之间，通过紧固螺栓27与垫片26压紧，后盖板25为阶梯形件。该振动形式为纵向振动，它通过纵振激励源24、变幅杆23和后盖板25、紧固螺栓27压紧实现，保证了纵振激励源24上的陶瓷片在振动过程中不会破碎。垫片26可以有效地防止压紧过程中后盖板25的转动，保证结合面的紧密性。该铲刀21是“铲”状零件；该变幅杆23是一端带有锥台的阶梯型零件；该后盖板25是中间带有通孔的圆柱形零件；该垫片26、压紧螺栓22、紧固螺栓27和纵振激励源24是按需选购的标准件。

所述定位支撑组件3，由定位尺31、紧固螺钉32、支撑筒33、紧固螺钉34、定位珠35等组成；其间关系是：定位尺31通过紧固螺钉32安装在支撑筒33前端的两支承柱上，定位珠35以过盈配合的方式安装在支撑筒33前端、支撑筒33安装在前外筒12外缘，通过紧固螺钉34固定。该定位尺31是带有两个支撑点的片状零件；该紧固螺钉32是按需选购的标准件；该支撑筒33是一端带有两个凸出支承柱的筒状零件；该紧固螺钉34是按需选购的标准件；该定位珠35是市购的钢珠。