一種實現(xiàn)端面超聲輔助研磨和拋光的磨頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一磨盤裝置，尤其涉及一種實現(xiàn)端面超聲輔助研磨和拋光的磨頭。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，對功能陶瓷、石英晶片、平面或多面體晶體和光學(xué)器件等硬脆材料的精密加工提出了很高要求，不僅要求這些材料有極小的平面度、極小的表面粗糙度、超平滑的表面，還要求材料兩端面嚴格平行、無晶向誤差、表面無變質(zhì)層等，有的甚至要求達到納米級或更高的加工精度和無損傷的表面加工質(zhì)量。研磨是一種精整和光整加工方法。它是利用附著和壓嵌在研具表面上的游離磨料磨粒，借助于研具與工件在一定壓力下的相對運動，從工件表面上去除極小的切肩，以使工件獲得較高的尺寸精度和幾何形狀精度及極低的表面粗糙度值的表面。拋光和研磨相似，是利用柔性拋光工具和磨料顆?；蚱渌麙伖饨橘|(zhì)對工件表面進行的修飾加工。研磨、拋光技術(shù)作為機械加工技術(shù)中的重要技術(shù)之一，在機械加工中應(yīng)用越來越廣泛。但是傳統(tǒng)的研磨、拋光存在加工效率低、加工成本高、加工精度低和加工質(zhì)量不穩(wěn)定等缺點，這使得傳統(tǒng)研磨、拋光的應(yīng)用受到了一定限制。
[0003]超聲振動輔助研磨和拋光是近幾十年發(fā)展和應(yīng)用的一種新型加工方法，大量的理論和實驗研究表明，超聲振動輔助研磨和拋光在加工硬脆性難加工材料時具有普通研磨、拋光無法比擬的工藝效果，具有加工效率高，加工損傷小，零件表面質(zhì)量好等優(yōu)點。因此，將超聲輔助研磨和拋光加工技術(shù)用于對硬脆材料端面研磨、拋光加工，對減小零件加工損傷、提高加工效率和表面加工質(zhì)量具有重要意義。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種實現(xiàn)端面超聲輔助研磨和拋光的磨頭，能夠?qū)崿F(xiàn)端面超聲輔助研磨和拋光的磨頭可用于超聲輔助端面磨削、研磨和拋光，大大提高零件的加工效率和加工精度。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種實現(xiàn)端面超聲輔助研磨和拋光的磨頭，包括:法蘭、基座、磁力支承座、變幅桿支撐座和超聲振動塊；
[0006]所述超聲振動塊由超聲換能器、變幅桿、磁力桿和磨塊組成；所述法蘭與基座相固定；所述超聲振動塊一端通過變幅桿零振幅處固定于基座上，另一端則通過安裝在基座上的磁力支撐座對超聲振動塊末端的磁力桿通過磁力進行支撐；所述法蘭裝接于電機上，通過電機帶動所述磨塊旋轉(zhuǎn)以磨削工藝產(chǎn)品；超聲信號通過電刷和線圈傳遞給超聲變幅桿，通過超聲變幅桿的軸向振動帶動磨塊實現(xiàn)端面超聲振動，從而實現(xiàn)超聲輔助端面磨削加工。
[0007]優(yōu)選的，所述超聲換能器包括壓電振子；所述壓電振子推動磨塊產(chǎn)生一定頻率和振幅的超聲振動；所述磁力桿上兩個第一環(huán)形磁鐵與磁力支撐座上兩個第二環(huán)形磁鐵的位置相匹配且連接處的極性相同，使磁力桿在磁力支撐座上實現(xiàn)無接觸的支撐作用。
[0008]優(yōu)選的，所述磨塊包括振動塊和磨塊基座；所述振動塊與磨塊基座遠離變幅桿的一端為楔形配合，另一端為直角配合；所述振動塊與磨塊基座通過彈性墊圈與螺栓固定。
[0009]優(yōu)選的，工件通過熱熔或石蠟方式黏貼在振動塊表面，并隨振動塊一起振動；工件部分替換成磨盤、研磨片或拋光片，則可實現(xiàn)對工件的單端面超聲輔助磨削、研磨和拋光。
[0010]優(yōu)選的，所述法蘭底端分布有圓形線圈，超聲電源通過圓形線圈傳遞給超聲換能器中的壓電振子。
[0011]優(yōu)選的，本實用新型的端面超聲輔助研磨/拋光頭可與現(xiàn)有的各類研磨/拋光機相連使用，使用便捷，且拆卸方便。
[0012]一種實現(xiàn)端面超聲輔助研磨和拋光的磨頭的方法，包括如下步驟:
[0013]A1、將端面超聲輔助研磨和拋光的磨頭裝接在電機上，電機帶動該端面超聲輔助研磨和拋光的磨頭旋轉(zhuǎn)；
[0014]A2、超聲電源通過電刷和線圈傳遞給超聲變幅桿，超聲變幅桿帶動磨塊產(chǎn)生一定頻率和振幅的超聲振動。
[0015]本實用新型的有益效果是:
[0016]1、工件可以是通過熱溶膠或石蠟等方式黏貼在振動塊表面，并隨振動塊一起振動；或者也可以將工件部分替換成磨盤、研磨片或拋光片，則可實現(xiàn)對工件的單端面超聲輔助磨削、研磨和拋光?？梢愿鶕?jù)使用者的需要而選擇不同的方案。
[0017]2、磨塊是由振動塊、磨塊基座組成，通并采用螺釘夾緊；振動塊、磨塊基座遠離超聲變幅桿的一端為楔形配合，另一端為直角配合。這種結(jié)構(gòu)既有利于超聲振動的傳遞及減少超聲振動能量在其他方向的損失，又有利于磨料塊更換的裝卸。
[0018]3、磨塊通過壓電振子推動其產(chǎn)生一定頻率和振幅的超聲振動，同時在變幅桿零振幅位置與基座連接固定，磁力桿一端與磨塊螺接，另一端兩個第一環(huán)形磁鐵與兩個第二環(huán)形磁鐵同性相斥的作用使其與磁力支撐座在徑向上實現(xiàn)無接觸的支承作用，提高了超聲波振動系統(tǒng)的穩(wěn)定性和磨頭的剛度，進而提高加工精度，且不會影響其軸向超聲振動波的傳遞，也不會引起超聲能量的損失和系統(tǒng)發(fā)熱。通過磁力對其進行支承，以提高磨塊的剛度。
[0019]4、本實用新型能實現(xiàn)在研磨頭或拋光頭的端面施加平行于端面的超聲振動，輔助研磨或拋光加工，且振動頻率和振幅可根據(jù)需要來設(shè)計。
[0020]5、本實用新型的端面超聲輔助研磨/拋光頭可與現(xiàn)有的各類研磨/拋光機相連使用，使用便捷，且拆卸方便。
[0021]以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步詳細說明；但本實用新型的一種實現(xiàn)端面超聲輔助研磨和拋光的磨頭不局限于實施例。
【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型的端面超聲輔助研磨和拋光的磨頭的整體示意圖；
[0023]圖2是本實用新型的端面超聲輔助研磨和拋光的磨頭的端面超聲輔助研磨和拋光的磨頭的整體爆炸圖；
[0024]圖3是本實用新型的端面超聲輔助研磨和拋光的磨頭的超聲振動塊的爆炸圖；
[0025]圖4是本實用新型的端面超聲輔助研磨和拋光的磨頭的磨塊的爆炸圖；
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