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一種超聲波變幅桿加工方法

文檔序號:3362081閱讀:433來源:國知局
專利名稱:一種超聲波變幅桿加工方法
技術領域
本發明涉及一種工件加工方法,具體地說是一種超聲波變幅桿的成型加工方法。
背景技術
變幅桿和變幅桿是超聲波發生設備的終端執行部件,其品質直接關系到超聲波的 產生及其質量,而超聲波變幅桿更是超聲波傳播、放大并作用于工作對象的的執行部件,其 品質不僅取決于其材質,還取決于其成型加工過程。特別是高聚能、小端面的變幅桿,現行 的成型加工過程留下很多質量瑕疵,如端面的不均勻、端頭質點密度不均、加工應力等。這 些瑕疵埋下了工作隱患,特別是加工應力,極易造成工作中的端面裂隙,從而導致超聲波發 生障礙,以致進一步導致超聲波電源故障。因此,亟待提出一種適合該部件工作質量要求特 點的加工方法,以保證產品的長效優質工作。

發明內容
為保證超聲波變幅桿產品的長效優質工作,本發明提出一種適合該部件工作質量 要求特點的加工方法。它先采用振動澆注成形技術,將所需合金熔融液鑄成變幅桿的梯度 致密半成形半成品,再用車削方法修剪、細切,將該半成品加工成側截面為所設計母線的成 形半成品;最后再用研磨方法研磨、拋光及表面處理,使其成為側面、端面均為所設計圓滑、 光潔度要求的成品。 本發明解決其技術問題所采用的技術方案是先采用振動澆注成形技術,在定頻、 定時、定向振動的澆注模內,將所需合金熔融液鑄成變幅桿的半成形半成品,使其質點、晶 格的細密度從輸入端向輸出端梯度升高;再用車床車削方法修剪、細切,將該半成品加工成 側截面為所設計母線的成形半成品;然后再用車床研磨方法研磨、拋光,使其成為側面、端 面均為所設計圓滑、光潔度要求的準成品;最后經表面處理,使其成為側面、端面均為所設 計硬度要求的成品。 本發明的有益效果是可有效避免加工應力,變幅桿金屬材料的質點、晶格從輸入 端向輸出端呈梯度致密,消除了工作端面裂隙、超聲波發生障礙和超聲波電源故障隱患。同 時,提出的加工方法可大大減少廢屑量,節約貴金屬材料。


下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
圖1是振動澆注及其裝置結構示意圖。 在圖1中1.坩堝,2.漏斗,21.漏咀,3.振動模座,31.澆注模,32.溢液收集槽, 33.銜鐵,4.基座,41.鐵心,42.線圈,5.彈簧圈。
具體實施例方式在圖1是振動澆注及其裝置結構示意圖中一定數量的變幅桿澆注模31,按擬鑄變幅桿的輸出端向下方向,沿環插臥在振動模座3的上端,澆注模31的上口端面稍高出振動模座3的上端面,高出的部段作為提拔沿;振動模座3體制成厚頂"冠"形,"冠口"朝下;在振動模座3的上端面,澆注模31所在環的外圈制成一環形溢液收集槽32 ;在振動模座3靠"冠"側壁和"冠頂"的"冠內"環帶,裝嵌硅鋼片疊成的環柱體銜鐵33。制成圓柱盆槽形的基座4內,靠槽底中心裝嵌硅鋼片疊成的倒T形柱體鐵心41 ,鐵心41的芯柱外套線圈42。裝嵌有倒T形柱體鐵心41的基座4槽內,以松動配合關系,坐裝裝嵌有環柱體銜鐵33的振動模座3 ;基座4通過上下波形板條彈簧圈6,彈性支撐振動模座3的"冠"側壁下端沿。
澆注時,首先將漏斗2的各個漏咀21對準振動模座3上的對應澆注模31,然后坩堝1將其內合金溶液澆入漏斗2,通過漏斗2及其漏咀21,將合金溶液注入對應澆注模31 ;同時,振動源開啟,向振動模座3的振動驅動電磁線圈42提供所設定頻率和振幅及其動態的正弦波電能,電磁線圈42借助其鐵心41和銜鐵33產生縱向機械振動,進而帶動振動模座3及其澆注模31同步振動。在合金溶液將振動模座3上所有澆注模31澆注滿并有一定溢出時,振動源輸出頻率按設定升高到第二頻段,振幅不變;經所設定時間后,振幅逐漸降低;隨著澆注模31內的合金溶液逐漸冷卻,振幅漸近降低到O,振動源即關停。
在合金溶液凝固并冷卻一定時間后,用夾、拔工具從振動模座3拔出該批變幅桿半成形鑄件載荷澆注模31,換插入下一批澆注模31,準備并開始下一批澆注;拔出的載荷澆注模31進一步冷卻后,倒出其內變幅桿半成形鑄件,準備下一批澆注插用。
鑄成的變幅桿半成形半成品,用車床車削方法修剪、細切,將該半成品加工成側截面為所設計母線的成形半成品;然后再用車床研磨方法研磨、拋光,使其成為側面、端面均為所設計圓滑、光潔度要求的準成品;最后經表面處理,使其成為側面、端面均為所設計硬度要求的成品。
權利要求
一種超聲波變幅桿加工方法,其特征是先采用振動澆注成形技術,在定頻、定時、定向振動的澆注模內,將所需合金熔融液鑄成變幅桿的半成形半成品,使其質點、晶格的細密度從輸入端向輸出端梯度升高;再用車床車削方法修剪、細切,將該半成品加工成側截面為所設計母線的成形半成品;然后再用車床研磨方法研磨、拋光,使其成為側面、端面均為所設計圓滑、光潔度要求的準成品;最后經表面處理,使其成為側面、端面均為所設計硬度要求的成品。
2. 根據權利要求l所述的超聲波變幅桿加工方法,其特征是振動澆注時,首先將漏斗(2) 的各個漏咀(21)對準振動模座(3)上的對應澆注模(31),然后坩堝(1)將其內合金溶液澆入漏斗(2),通過漏斗(2)及其漏咀(21),將合金溶液注入對應澆注模(31);同時,振動源開啟,向振動模座(3)的振動驅動電磁線圈(42)提供所設定頻率和振幅及其動態的正弦波電能,電磁線圈(42)借助其鐵心(41)和銜鐵(33)產生縱向機械振動,進而帶動振動模座(3)及其澆注模(31)同步振動。在合金溶液將振動模座(3)上所有澆注模(31)澆注滿并有一定溢出時,振動源輸出頻率按設定升高到第二頻段,振幅不變;經所設定時間后,振幅逐漸降低;隨著澆注模(31)內的合金溶液逐漸冷卻,振幅漸近降低到O,振動源即關停。
3. 根據權利要求1或權利要求2所述的超聲波變幅桿加工方法,其特征是在合金溶液凝固并冷卻一定時間后,用夾、拔工具從振動模座(3)拔出該批變幅桿半成形鑄件載荷澆注模(31),換插入下一批澆注模(31),準備并開始下一批澆注;拔出的載荷澆注模(31)進一步冷卻后,倒出其內變幅桿半成形鑄件,準備下一批澆注插用。
4. 根據權利要求1或權利要求2所述的超聲波變幅桿加工方法,其特征是一定數量的變幅桿澆注模(31),按擬鑄變幅桿的輸出端向下方向,沿環插臥在振動模座(3)的上端,澆注模(31)的上口端面稍高出振動模座(3)的上端面,高出的部段作為提拔沿;振動模座(3) 整體制成厚頂"冠"形,"冠口"朝下;在振動模座(3)的上端面,澆注模(31)所在環的外圈制成一環形溢液收集槽(32);在振動模座(3)靠"冠"側壁和"冠頂"的"冠內"環帶,裝嵌硅鋼片疊成的環柱體銜鐵(33)。
5. 根據權利要求1或權利要求2所述的超聲波變幅桿加工方法,其特征是制成圓柱盆槽形的基座(4)內,靠槽底中心裝嵌硅鋼片疊成的倒T形柱體鐵心(41),鐵心(41)的芯柱外套線圈(42)。
6. 根據權利要求1或權利要求2所述的超聲波變幅桿加工方法,其特征是裝嵌有倒T形柱體鐵心(41)的基座(4)槽內,以松動配合關系,坐裝裝嵌有環柱體銜鐵(33)的振動模座(3);基座(4)通過上下波形板條彈簧圈(6),彈性支撐振動模座(3)的"冠"側壁下端沿。
全文摘要
一種適合工作質量要求特點的超聲波變幅桿加工方法。它先采用振動澆注成形技術,將所需合金熔融液鑄成變幅桿的梯度致密半成形半成品,再用車削方法修剪、細切,將該半成品加工成側截面為所設計母線的成形半成品;最后再用研磨方法研磨、拋光及表面處理,使其成為側面、端面均為所設計圓滑、光潔度要求的成品。
文檔編號B22D27/08GK101780538SQ20101013608
公開日2010年7月21日 申請日期2010年2月26日 優先權日2010年2月26日
發明者屈百達 申請人:江南大學
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