金屬微小內(nèi)凹球面高頻振動拋光裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及表面加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種金屬微小內(nèi)凹球面高頻振動拋光裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]針對金屬微小內(nèi)凹球面表面粗糙度小于Ra0.1的要求，現(xiàn)有技術(shù)中，主要拋光技術(shù)手段為研磨拋光，拋光過程需要人工輔助操作，拋光后粗糙度水平為Ra0.1-0.2，不能滿足使用要求。且研磨拋光用時超過3分鐘，拋光效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本申請人針對上述現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)中的缺點，提供一種金屬微小內(nèi)凹球面高頻振動拋光裝置及方法，從而提高金屬微小內(nèi)凹球面拋光后表面粗糙度，滿足使用要求；同時提高金屬微小內(nèi)凹球面拋光效率。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
一種金屬微小內(nèi)凹球面高頻振動拋光裝置，包括支架，所述支架的一側(cè)延伸有平行設(shè)置的第一支撐架和第二支撐架，所述第一支撐架上安裝有升程調(diào)整裝置，所述升程調(diào)整裝置的輸出端穿過第一支撐架并連接高頻振動發(fā)生器，所述高頻振動發(fā)生器的底部夾持仿形工具頭；所述第二支撐架下部固定有電機，所述電機的輸出軸穿過第二支撐架并連接夾具，所述夾具的回轉(zhuǎn)中心與仿形工具頭位于同一軸線位置，金屬微小內(nèi)凹球面零件裝夾在夾具上，所述金屬微小內(nèi)凹球面零件的內(nèi)凹球面涂覆拋光劑；上述升程調(diào)整裝置、高頻振動發(fā)生器和電機均通過線束與控制裝置相連。
[0005]作為上述技術(shù)方案的進一步改進:
所述夾具的安裝結(jié)構(gòu)為:包括基座，所述基座中部開有下部成大孔徑上部成小孔徑的階梯孔，所述大孔徑處連接電機的輸出軸，所述輸出軸通過鎖緊塊固定，所述小孔徑端口設(shè)置有內(nèi)錐面，所述小孔徑內(nèi)安裝“T”字形限位桿，所述限位桿上部套有定位收緊套，所述定位收緊套的外圓周上設(shè)置有上錐面與下錐面，所述定位收緊套的下錐面與小孔徑的內(nèi)錐面貼合，所述金屬微小內(nèi)凹球面零件放置于定位收緊套中部，金屬微小內(nèi)凹球面零件的底面靠限位桿限位；還包括鎖緊蓋，所述鎖緊蓋與基座頂部通過螺紋連接，鎖緊蓋的錐面與定位收緊套的上錐面配合貼緊。
[0006]所述限位桿的底部與基座小口徑孔成過渡配合。
[0007]所述仿形工具頭頭部的結(jié)構(gòu)與金屬微小內(nèi)凹球面零件的內(nèi)凹球面相吻合。
[0008]所述夾具的回轉(zhuǎn)中心與仿形工具頭的同軸度小于等于0.05mm。
[0009]所述仿形工具頭采用硬木材質(zhì)。
[0010]一種金屬微小內(nèi)凹球面高頻振動拋光方法，包括如下拋光步驟:
第一步:將金屬微小內(nèi)凹球面零件用夾具定位夾緊，并在金屬微小內(nèi)凹球面零件的內(nèi)凹球面上涂覆拋光劑； 第二步:通過控制裝置調(diào)節(jié)升程調(diào)整裝置的行程，將仿形工具頭壓在內(nèi)凹球面上，并進一步調(diào)節(jié)升程調(diào)整裝置，將壓力調(diào)整至工作壓力，工作壓力為5-50N ;
第三步:通過控制裝置開啟電機，電機以設(shè)定的轉(zhuǎn)速帶動夾具和金屬微小內(nèi)凹球面零件一起轉(zhuǎn)動，設(shè)定的轉(zhuǎn)速為10-200rpm ;同時，開啟高頻振動發(fā)生器，調(diào)整振動頻率至設(shè)定值，設(shè)定值為10kHz-22kHz，帶動仿形工具頭高頻振動；高頻振動發(fā)生器開啟的同時，開始拋光計時，并設(shè)定拋光時間40s-60s ；
第四步:當拋光裝置完成設(shè)定的拋光時間后，先通過升程調(diào)整裝置抬起仿形工具頭，再停止高頻振動發(fā)生器和電機，從夾具上取下金屬微小內(nèi)凹球面零件，完成零件拋光加工。
[0011]作為上述技術(shù)方案的進一步改進:
第二步中，升程調(diào)整裝置的工作壓力為20N ;
第三步中，高頻振動發(fā)生器的振動頻率為15kHz ；
第四步中，拋光時間為50s。
[0012]本發(fā)明的有益效果如下:
本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、合理，制作方便，通過高頻振動裝置對金屬零件微小內(nèi)凹球面進行拋光，仿形工具頭向拋光表面施加一定壓力，并以設(shè)定的頻率振動，同時工件以一定的速度旋轉(zhuǎn)，除了工件旋轉(zhuǎn)時帶動拋光劑中磨粒刮擦拋光表面，主要通過高頻振動帶動拋光劑中磨粒撞擊拋光表面，去除拋光表面凸出部分，提高表面粗糙度。而研磨拋光時仿形工具頭僅是以一定速度旋轉(zhuǎn)，并向拋光表面施加壓力，帶動拋光劑中磨粒刮擦拋光表面，去除拋光表面凸出部分，提高表面粗糙度。
[0013]利用本發(fā)明金屬微小內(nèi)凹球面拋光后表面粗糙度可達Ra0.02-Ra0.08，優(yōu)于研磨后粗糙度(Ra0.1-Ra0.2)，滿足產(chǎn)品使用要求。
[0014]本發(fā)明拋光效率高，拋光時間不超過I分鐘，僅為研磨拋光用時的三分之一。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明夾具安裝示意圖。
[0017]其中:1、支架；2、升程調(diào)整裝置；3、高頻振動發(fā)生器；4、仿形工具頭；5、拋光劑；6、金屬微小內(nèi)凹球面零件，；7、夾具；71、鎖緊蓋；72、定位收緊套；73、限位桿；74、基座；75、鎖緊塊；8、電機；9、線束；10、控制裝置；11、輸出軸；12、第一支撐架；13、第二支撐架。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖，說明本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0019]如圖1所示，本實施例的金屬微小內(nèi)凹球面高頻振動拋光裝置，包括支架1，支架I的一側(cè)延伸有平行設(shè)置的第一支撐架12和第二支撐架13，第一支撐架12上安裝有升程調(diào)整裝置2，升程調(diào)整裝置2的輸出端穿過第一支撐架12并連接高頻振動發(fā)生器3，高頻振動發(fā)生器3的底部夾持仿形工具頭4 ;第二支撐架13下部固定有電機8，電機8的輸出軸11穿過第二支撐架13并連接夾具7，夾具7的回轉(zhuǎn)中心與仿形工具頭4位于同一軸線位置，金屬微小內(nèi)凹球面零件6裝夾在夾具7上，金屬微小內(nèi)凹球面零件6的內(nèi)凹球面涂覆拋光劑5 ;上述升程調(diào)整裝置2、高頻振動發(fā)生器3和電機8均通過線束9與控制裝置10相連。
[0020]如圖2所示，夾具7的安裝結(jié)構(gòu)為:包括基座74，基座74中部開有下部成大孔徑上部成小孔徑的階梯孔，大孔徑處連接電機8的輸出軸11，輸出軸11通過鎖緊塊75固定，小孔徑端口設(shè)置有內(nèi)錐面，小孔徑內(nèi)安裝“T”字形限位桿73，限位桿73上部套有定位收緊套72，定位收緊套72的外圓周上設(shè)置有上錐面與下錐面，定位收緊套72的下錐面與小孔徑的內(nèi)錐面貼合，金屬微小內(nèi)凹球面零件6放置于定位收緊套72中部，金屬微小內(nèi)凹球面零件6的底面靠限位桿73限位；還包括鎖緊蓋71，鎖緊蓋71與基座74頂部通過螺紋連接，鎖緊蓋71的錐面與定位收緊套72的上錐面配合貼緊。
[0021]限位桿73的底部與基座74小口徑孔成過渡配合。
[0022]仿形工具頭4頭部的結(jié)構(gòu)與金屬微小內(nèi)凹球面零件6的內(nèi)凹球面相吻合。
[0023]夾具7的回轉(zhuǎn)中心與仿形工具頭4的同軸度小于等于0.05mm。
[0024]仿形工具頭4采用硬木材質(zhì)。
[0025]本實施例的金屬微小內(nèi)凹球面高頻振動拋光方法，包括如下拋光步驟:
第一步:將金屬微小內(nèi)凹球面零件6用夾具7定位夾緊，并在金屬微小內(nèi)凹球面零件6的內(nèi)凹球面上涂覆拋光劑5 ；
第二步:通過控制裝置10調(diào)節(jié)升程調(diào)整裝置2的行程，將仿形工具頭4壓在內(nèi)凹球面上，并進一步調(diào)節(jié)升程調(diào)整裝置2，將壓