[发明专利]超声波尺寸加工设备

权利要求书

1、对晶体进行超声波尺寸加工的设备，含有龙门式床身(1)纵向和横向移动的滑板(3，2)，超声头(4)，装有超声波发生器(9)和程控装置(10)的电气柜(8)，与平衡杠杆(13)加以运动连接的工作台(15)，本项设备的特点是，为了提高生产率和加工质量，工作台(15)安置在横向移动的滑板(2)上，而横向移动的滑板(2)装于床身(1)上，并且工作台(15)是安放在气体静力垂直导轨上的，垂直导轨上还带有气体静力键，通过工作台(15)的向上升高，能够实现进给作用，此外，本项设备还装有独立动作的对刀具给定压紧力的机构。

2、根据权利要求1所述的设备，其特征在于，给定刀具压紧力的机构制作成滚子支承（12）形式，该支承与工作台（15）上部的凸出部（14）相接触，并且安装在平衡杠杆（13）的端部，而在平衡杠杆的另一端安装压紧滚子（16），以保证产生将上述滚子支承压紧到上述凸出部所需要的作用力。

3、根据权利要求2所述的设备，其特征在于，为了调整压紧力，压紧滚子（16）安装在托架（18）的横向杠杆（33）上，托架的一端设置有可更换的荷重（17），而托架的另一端要安装在动滑板（20）的铰销（19）上，并且能够在垂直平面内进行角度转动，而动滑板（20）通过齿条齿轮副（21，22）与由步进电机（24）所驱动的减速器（23）相连接。

4、根据权利要求2或3所述的设备，其特征在于，为了提高对压紧力的灵敏度，平衡杠杆（13）用中间部分支撑在刀形支点（34）上。

5、根据权利要求2～4中任一项所述的设备，其特征在于，为了选取最佳的工作条件，平衡杠杆（13）要装以校准用的荷重（25）。

6、根据权利要求1所述的设备，其特征在于，为了保证产生工作进给作用，工作台（15）要加装一对联锁触头（30，31），当工作台升高，刀具与工件接触时，联锁触头闭合。

7、根据权利要求5所述的设备，其特征在于，联锁触头对的一个触头（30）装在与工作台（15）刚性连接的杠杆（26）上，该杠杆一端铰接在横向移动的滑板（2）上，另一端与单级减速器（28）的轴（27）加以运动连接，而减速器（28）由附加的步进电机（29）来驱动。

8、根据权利要求3或5或6所述的设备，其特征在于，联锁触头（30，31）和相应的步进电机（24，29）与微处理型程控装置（10）和相应的压紧力值及加工深度值的数字显示部件加以电气连接。

9、根据权利要求1所述的设备，其特征在于，在床身（1）的龙门架上，从背面安装带有电平传感器的可换的定是给料器（5），而从前面将与超声波发生器（9）相连接的超声头（4）装在纵向移动的滑板（3）上，此外，要将定量给料器（5）和超声头（4）与程控装置（10）和刀具运行循环的计数器，刀具使用时间的计数器加以电气连接。

10、根据权利要求1所述的设备，其特征在于，为了有效地将刀具按照角度和坐标值进行定位，要在横向移动的滑板（2）上，沿着工作台（15）在起始位置处的坐标原点所在的那条直线，设置一个调整位移的机构和带有一组加长圈的电视摄像机，另外，电视摄像机与程控装置（10）和监视器（11）加以电气连接，而监视器装在可转动的托架上，用来显示刀具在电视摄像机中的图像。

11、根据权利要求1或9所述的设备，其特征在于，在该设备上还装有附加的研磨膏定量给料器（5），比定量供料器与床身（1）有一定的距离，并且能够便于在加工区外面向工件涂敷研磨膏。

12、根据权利要求11所述的设备，其特征在于，为了借助于加工区稳定的磨粒浓度以提高加工质量，并且为了减少磨粒的损失，该设备装有安置在床身（1）上的用来产生定向气体介质流的部件，这种定向气流可以抵消在加工过程中从刀具传来的悬浮液的超声流。

13、根据权利要求6所述的设备，其特征在于，为了提高刀具与工件接触时的加工效率，刀具座的工件端制作成空腔，而刀座的侧表面敷有耐磨层，耐磨层的耐磨度比刀具材料的耐磨度高出0.5～3倍。

14、根据权利要求13所述的设备，其特征在于，将刀具端头的空腔制作成圆锥形，圆锥的底部直径和高度由下列关系式确定：

0.85-δa，

而耐磨层的厚度为

0.5a＜h＜0.7a+0.5A，

式中a-磨粒的尺寸，微米，

A-振幅，微米，

-刀具工作部分的直径，毫米，

δ-系数，为5～12。