專利名稱：徑向振動超聲珩磨裝置的制作方法
技術領域：
本發明徑向振動超聲珩磨裝置，屬于超聲珩磨技術領域。
背景技術：
珩磨廣泛應用于各種形狀的孔的光整加工或精加工，還可以對表面有特殊要求的工件進行加工，如發運機缸套孔、連桿孔，油泵油嘴與液壓閥體孔等，其表面要求有交叉溝槽網紋進行儲油以便潤滑。另外，因為工作狀況不同，零件對溝槽的分布與深度有不同的要求。超聲珩磨加工是在傳統珩磨頭上添加了超聲振動，除具有普通珩磨的優點外還具有獨特的優點。超聲珩磨裝置主要是能使珩磨頭上的油石磨粒產生超聲振動，實現磨粒對工件的斷續切削，具有珩磨力小，油石不容易被掉下的磨粒與切削堵塞，珩磨溫度較低的特點， 因而珩磨后工件表面質量較好?，F在文獻公開以及實際應用的超聲珩磨裝置，其結構大致有兩種情況，一種是如申請號為201020672721. 4、200620031811· 9和99108124. 2的專利公開的結構，由集流環和碳刷、換能器、變幅桿、振動圓盤、油石、油石座、珩磨頭本體組成。其工作過程都是將換能器產生的高頻振動通過變幅桿傳到振動圓盤，然后又通過撓性桿傳到油石座，最終使粘結在油石座上的油石產生沿被加工孔軸向的超聲振動。另一種是如申請號為2011102(^887.9的專利公開的結構，是在油石座上開槽后嵌入換能器，使油石產生沿被加工孔軸向的超聲振動。可見，在超聲珩磨裝置的現有技術中，都是迫使油石產生沿被加工孔軸向的超聲振動，而不是徑向的振動。根據超聲珩磨加工原理知道軸向振動較徑向振動而言，使得磨粒在工件徑向切深方向上的運動會變得困難，也就是磨粒在工件表面加工出的溝槽網紋深度會變淺，這不利于儲存潤滑油。國家缸套的標準或大型發動機企業缸套的標準中對于單位長度的溝槽深度及數目都有相應的強制規定。另外，在超聲珩磨裝置的現有技術中，珩磨裝置的結構復雜，更換油石困難，且超聲能量傳動鏈長，傳遞過程中能量損失較大。

發明內容
本發明克服現有技術的不足，所要解決的技術問題是提供一種能使油石沿被加工孔徑向振動超聲珩磨裝置。為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為徑向振動超聲珩磨裝置，包括集流環、浮動機構、換能器、主軸、頂桿、變幅桿、脹芯軸、油石座和油石，主軸的上端連接有浮動機構，集流環套裝在主軸的外部，所述的主軸為中間粗兩端細的空心階梯軸，頂桿、 換能器、變幅桿和脹芯軸均位于主軸的內部，換能器上設置有軸向通孔，頂桿位于所述的通孔中，頂桿的上端連接在浮動機構上，頂桿的下端插入變幅桿端面上所開的盲孔中，換能器的底部和變幅桿的頂部固定在一起，變幅桿上設置有凸緣，所述凸緣的底部與彈簧的一端固定，彈簧的另一端固定在主軸內部孔的臺階上，變幅桿的下端通過螺紋與脹芯軸的上端連接，脹芯軸上設置有兩個倒錐形的棱臺，主軸的下部均布設置有槽孔，多個油石座通過頂腳安裝在所述的槽孔中，每個油石座頂腳的端面均為與棱臺側面相適應的斜面且所述頂腳的端面與棱臺的側面相接觸，每個油石座上均固定有一個油石。所述變幅桿的外部套裝有裙套，且裙套的底部通過螺栓固定在變幅桿的凸緣上， 所述的裙套與主軸的內壁之間安裝有直線軸承。所述變幅桿上的凸緣與變幅桿端面上所開盲孔的孔底在同一平面上。所述脹芯軸上的棱臺為正三棱臺，且棱臺的側面與主軸的軸線成45°角。所述油石座的頂腳端面與棱臺側面的接合處涂有耦合劑。所述的變幅桿為倒圓錐形。本發明與現有技術相比具有的有益效果為本發明通過脹芯軸上倒錐形棱臺與油石座頂腳之間的配合，將把變幅桿帶給脹心軸的沿主軸軸向的超聲振動變為油石座沿主軸徑向的超聲振動，并帶動油石座上的油石徑向超聲振動，使得油石磨粒加工的溝槽深度變深有利于儲油。


下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明。圖1為本發明的結構示意圖。圖2為圖1中A-A截面的放大圖。圖中1為集流環，2為換能器，3為槽孔，4為油石座，5為環形彈簧，6為變幅桿，7 為脹芯軸，8為頂桿，9為裙套，10為直線軸承，11為主軸，12為浮動機構，13為彈簧，14為棱臺。
具體實施例方式如圖1、圖2所示，本發明徑向振動超聲珩磨裝置，包括集流環1、浮動機構12、換能器2、主軸11、頂桿8、變幅桿6、脹芯軸7、油石座4和油石，主軸11的上端連接有浮動機構12，集流環1套裝在主軸11的外部，所述的主軸11為中間粗兩端細的空心階梯軸，頂桿 8、換能器2、變幅桿6和脹芯軸7均位于主軸11的內部，換能器2上設置有軸向通孔，頂桿 8位于所述的通孔中，頂桿8的上端連接在浮動機構12上，頂桿8的下端插入變幅桿6端面上所開的盲孔中，換能器2的底部和變幅桿6的頂部固定在一起，變幅桿6上設置有凸緣， 所述凸緣的底部與彈簧13的一端固定，彈簧13的另一端固定在主軸11內部孔的臺階上， 變幅桿6的下端通過螺紋與脹芯軸7的上端連接，脹芯軸7上設置有兩個倒錐形的棱臺14， 主軸11的下部均布設置有槽孔3，多個油石座4通過頂腳安裝在所述的槽孔3中，每個油石座4頂腳的端面均為與棱臺14側面相適應的斜面且所述頂腳的端面與棱臺14的側面相接觸，每個油石座4上均固定有一個油石。所述變幅桿6的外部套裝有裙套9，且裙套9的底部通過螺栓固定在變幅桿6的凸緣上，所述的裙套9與主軸11的內壁之間安裝有直線軸承10。所述變幅桿6上的凸緣與變幅桿6端面上所開盲孔的孔底在同一平面上。所述脹芯軸7上的棱臺14為正三棱臺，且棱臺14的側面與主軸11的軸線成45°角。所述油石座4的頂腳端面與棱臺14側面的接合處涂有耦合劑。
所述的變幅桿6為倒圓錐形。本發明中的浮動機構12為現有技術。本發明中，變幅桿6的凸緣下面設有彈簧13，油石座4上設有環形彈簧5，可以保證頂桿8不受力時油石座4徑向處于收縮狀態。變幅桿6凸緣上方固定的裙套9以及裙套 9與主軸11內壁之間安裝的直線軸承10，保證了變幅桿6和脹芯軸7軸向移動的穩定性。本發明將變幅桿6和脹芯軸7直接連接，脹芯軸7上設置有兩個倒錐形的棱臺14， 油石座4的頂腳與棱臺14的側面相配合，可以把變幅桿6帶給脹心軸7的沿主軸11軸向的超聲振動變為油石座4的沿主軸11徑向的超聲振動，并帶動油石座4上的油石徑向超聲振動，這樣油石磨粒以每秒20000次以上撞擊工件表面，用以實現超聲珩磨。另外，在油石座4的頂腳端面與棱臺14側面的接合處涂有耦合劑，可以保證超聲能量的順利傳遞。
權利要求
1.徑向振動超聲珩磨裝置，包括集流環(1)、浮動機構(12)、換能器(2)、主軸(11)、 頂桿(8)、變幅桿(6)、脹芯軸(7)、油石座(4)和油石，主軸(11)的上端連接有浮動機構(12)，集流環(1)套裝在主軸(11)的外部，其特征在于所述的主軸(11)為中間粗兩端細的空心階梯軸，頂桿(8)、換能器(2)、變幅桿(6)和脹芯軸(7)均位于主軸(11)的內部，換能器 (2)上設置有軸向通孔，頂桿(8)位于所述的通孔中，頂桿(8)的上端連接在浮動機構(12) 上，頂桿(8)的下端插入變幅桿(6)端面上所開的盲孔中，換能器(2)的底部和變幅桿(6)的頂部固定在一起，變幅桿(6)上設置有凸緣，所述凸緣的底部與彈簧(13)的一端固定，彈簧(13)的另一端固定在主軸(11)內部孔的臺階上，變幅桿(6)的下端通過螺紋與脹芯軸(7) 的上端連接，脹芯軸(7)上設置有兩個倒錐形的棱臺(14)，主軸(11)的下部均布設置有槽孔(3)，多個油石座(4)通過頂腳安裝在所述的槽孔(3)中，每個油石座(4)頂腳的端面均為與棱臺(14)側面相適應的斜面且所述頂腳的端面與棱臺(14)的側面相接觸，每個油石座 (4)上均固定有一個油石。
2.根據權利要求1所述的徑向振動超聲珩磨裝置，其特征在于所述變幅桿(6)的外部套裝有裙套(9)，且裙套(9)的底部通過螺栓固定在變幅桿(6)的凸緣上，所述的裙套(9) 與主軸(11)的內壁之間安裝有直線軸承(10)。
3.根據權利要求1或2所述的徑向振動超聲珩磨裝置，其特征在于所述變幅桿(6)上的凸緣與變幅桿(6)端面上所開盲孔的孔底在同一平面上。
4.根據權利要求1或2所述的徑向振動超聲珩磨裝置，其特征在于所述脹芯軸(7)上的棱臺(14)為正三棱臺，且棱臺(14)的側面與主軸(11)的軸線成45°角。
5.根據權利要求1或2所述的徑向振動超聲珩磨裝置，其特征在于所述油石座(4)的頂腳端面與棱臺(14 )側面的接合處涂有耦合劑。
6.根據權利要求3所述的徑向振動超聲珩磨裝置，其特征在于所述的變幅桿(6)為倒圓錐形。
全文摘要
本發明徑向振動超聲珩磨裝置，屬于超聲珩磨技術領域；所要解決的技術問題是提供一種能使油石沿被加工孔徑向振動超聲珩磨裝置；為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為主軸為中間粗兩端細的空心階梯軸，頂桿、換能器、變幅桿和脹芯軸均位于主軸的內部，換能器上設置有軸向通孔，頂桿位于所述的通孔中，換能器的底部和變幅桿的頂部固定在一起，變幅桿上設置有凸緣，所述凸緣的底部與彈簧的一端固定，彈簧的另一端固定在主軸內部孔的臺階上，變幅桿的下端通過螺紋與脹芯軸的上端連接，多個油石座通過頂腳安裝在所述的槽孔中，每個油石座上均固定有一個油石；本發明廣泛應用于各種形狀的孔的光整加工或精加工。
文檔編號B24B33/10GK102554754SQ201210047050
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月28日 優先權日2012年2月28日
發明者孔文軍, 成全, 王建青, 祝錫晶, 邵云鵬 申請人:中北大學