[发明专利]法兰盘具有双减振和双密封的超声平面磨削方法及系统

权利要求书

1.一种法兰盘具有双减振和双密封的超声平面磨削方法，包括以下步骤：

a、根据局部共振设计理论进行设计：当砂轮盘的直径与其装配的变幅杆小端直径之比大于10:3时，将大砂轮盘的某一固有本征频率作为变幅杆和换能器设计的谐振频率来计算变幅杆的几何尺寸或将变幅杆和换能器组合的频率作为砂轮盘的设计频率来计算砂轮盘的几何尺寸，此时组成的振动系统，砂轮盘以接近谐振频率附近的固有频率振动；根据变幅杆的不同形式，大砂轮盘呈现出纵向-弯曲、弯曲-扭转、纵向-径向、纵-扭-弯、径-扭-纵两维及以上的复合振动；通过大面积压紧螺帽将大砂轮盘与变幅杆连接；

b、变幅杆采用直杆或锥杆，根据需要在其上开设螺旋槽以形成上述砂轮不同形式的复合振动，振动节点处设置法兰盘，利用紧固螺栓将后盖板、压电陶瓷片、铜电极片及变幅杆连接在一起，使换能器和变幅杆构成一体式振动单元；

c、在法兰盘与换能器连接侧开设环槽，放置O型密封圈，同时在法兰盘与刀柄上开设销孔，将销钉与法兰紧配合，与刀柄上的孔间隙配合，从而防止变幅杆在压紧时转动，在法兰盘另一侧开设隔震槽，以隔离变幅杆的振动向法兰盘传递；

d、变幅杆法兰盘与超声刀柄内侧紧密配合，在压盖与法兰盘之间添加环形聚四氟乙烯垫圈，通过压盖将垫圈和变幅杆固定于刀柄中，垫圈的作用主要是隔离变幅杆端面的振动通过压盖向刀柄传递；装配时在压盖螺纹与刀体螺纹以及压盖端面之间涂密封胶，将刀柄与压盖端面、螺纹之间的间隙进行密封，以防止向刀体腔内渗水；无线传输盘与换能器相连，装配与刀柄外侧。

2.根据权利要求1所述法兰盘具有双减振和双密封的超声平面磨削方法，其特征是：大砂轮盘磨削端面沿圆周方向开设有均布槽口，便于磨削时切削液和磨屑的排出，在砂轮盘腹板处进行镂空处理，便于磨削液向磨削区流入和磨削热的及时扩散，亦使砂轮盘减重。

3.根据权利要求1所述法兰盘具有双减振和双密封的超声平面磨削方法，其特征是：非谐振设计理论可以通过调整变幅杆或砂轮盘的结构尺寸，使砂轮盘与变幅杆组成的振动系统谐振于砂轮盘的某一阶固有频率，从而达到更好的振动效果。

4.根据权利要求1所述法兰盘具有双减振和双密封的超声平面磨削方法，其特征是：在法兰盘两侧同时开设隔振槽与放置O型密封圈的环槽，两个隔振槽减弱变幅杆的振动向法兰盘的径向传递；加置O型密封圈既防止来自法兰间隙的磨削液向刀体腔内渗漏，又阻止法兰的振动沿刀体和法兰的接触面向刀体传递，起到减震隔振作用；在法兰盘与压盖中间添加环形聚四氟乙烯垫圈，隔离法兰盘的振动沿压紧螺母向刀柄的传播，从而最大程度上减弱变幅杆的振动对刀柄的影响，保证主轴本身精度不受任何影响，同时在压盖螺母的端面及螺纹上以及刀体螺纹之间涂密封胶，进一步加强密封效果，达到可靠的减振和密封的功能。

5.根据权利要求4所述法兰盘具有双减振和双密封的超声平面磨削方法，其特征是：在超声刀柄内侧需开设销孔，通过固定在变幅杆法兰盘上的销钉与刀柄上的销孔配合，以防止压紧螺母压紧时变幅杆的转动；无线传输盘与刀柄实行过盈配合，与刀柄结合处打孔，使感应线圈与换能器连接。