一種用于金剛石微孔拉絲模的超聲加工裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術針對現有技術中加工金剛石微孔拉絲模時頻繁折針的問題，公開了一種用于金剛石微孔拉絲模的超聲加工裝置。該超聲加工裝置主要包括三維工具針調節(jié)機構、模具調中機構和觀察/檢測/校正系統。該超聲加工裝置可以以旋轉工作臺的中心為調中工作的基準，借助觀察/檢測/校正系統對工具針和模具分別進行調中。此外，結合均衡彈性壓力調節(jié)機構，該超聲加工裝置可以提供均衡的加工壓力，從而可以避免金剛石微孔拉絲模加工過程中頻繁折針的出現，尤其適用于孔徑≤0.03mm的金剛石微孔拉絲模的加工，可以提高加工的穩(wěn)定性和可靠性，從而保證了金剛石微孔拉絲模的加工質量，并提高了加工效率。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種超聲加工裝置，尤其涉及一種適合于加工金剛石微孔拉絲模的超聲加工裝置，屬于特種加工

技術介紹
拉絲是一種在外力作用下使金屬強行通過模具，金屬橫截面被壓縮，并獲得所要求的橫截面形狀和尺寸的金屬加工方法。拉絲模是使金屬橫截面形狀和尺寸改變的工具。拉絲模的孔形由入口、潤滑、壓縮、定徑、倒錐、出口等具有不同角度和錐度的區(qū)域組成，較為復雜。而拉絲模的孔徑、孔形精度及光潔度的優(yōu)劣直接影響金屬絲產品質量的高低。為了獲得孔形合格的拉絲模，通常需要對拉絲模進行整形和拋光等加工。金剛石微孔拉絲模是拉絲模的一種，其孔徑非常小，最小的孔徑只有O. 005mm。金 剛石微孔拉絲模孔形復雜，對其精度和光潔度的質量要求也很高。由于金剛石微孔拉絲模加工時需要用端部比孔徑更纖細的工具針來完成，所以在加工過程中，加工難度非常大，稍有不慎，就會造成針尖折斷。在目前的拉絲模制造工藝中，普遍使用超聲研磨拋光機對拉絲模進行加工。現有的超聲研磨拋光機，普遍采用模具浮動定心的加工模式，來實現加工中心的對準和拋光過程中對加工壓力的調整。模具浮動定心的加工方式，是指待加工模具底部貼于工作臺面，但不固定，靠工具針來找準加工中心，并利用彈簧壓縮或兩磁石之間同極相斥的作用，作為壓力源提供加工壓力。壓力源位于旋轉工作臺內，通過調整超聲換能器攜帶工具針縱向移動，頂住拉絲模并使旋轉工作臺發(fā)生縱向位移，旋轉工作臺內的彈簧被壓緊或磁石間距離縮短，從而產生加工壓力。壓力的大小可以通過改變工具針縱向移動的位置進行改變，位置越低，彈簧或磁鐵產生的力也越大。在此過程中，旋轉工作臺具有旋轉、擺動和縱向位移的綜合運動，旋轉工作臺的具體結構可參見中國技術專利ZL 201120141677. 9中公開的超聲波研磨拋光機的工作臺。該工作臺包括底座、下磁鐵、上磁鐵、工作臺柱和工作臺，在底座的中心設有一個凹槽，下磁鐵設于該凹槽內，上磁鐵設于工作臺柱的底端，下磁鐵與上磁鐵的相對側極性相同，工作臺設于工作臺柱的頂端。該超聲波研磨拋光機中，通過分別設于底座和工作臺柱上的相對側極性相同的下磁鐵和上磁鐵實現工作臺高度位置的自動調整。現有技術中，對應于模具浮動定心加工方式的加工方法如下所述在加工前，靠目測將工具針針尖大致調至工作臺中心；用工具針針尖頂住模具內孔下壓，產生加工壓力；在工作臺旋轉后再進行微調，盡量減小工具針或模具在旋轉工作臺上畫圈的程度。對于孔徑較大的模具，這樣的調整方法，操作過程比較簡單，對加工過程沒有影響。而對于孔徑較小的模具，由于工具針尺寸較小，工具針和待加工模具相對旋轉工作臺調中的難度較大，在動態(tài)調整過程中，容易出現折針的情況。所以，模具浮動定心的加工方式，對于孔徑在O. 05mm左右的拉絲模還能勉強使用，而對于孔徑< O. 03mm的金剛石微孔拉絲模，由于工具針針尖太細，在中心找準和壓力調節(jié)的過程中，容易折針的問題就成為不可回避的障礙。在操作過程中，頻繁折針會使加工過程無法正常進行。而現有技術中，尚未有其他更好的解決方案。
技術實現思路
本技術旨在提供一種可用于加工金剛石微孔拉絲模的超聲加工裝置。為實現上述的目的，本技術采用下述的技術方案一種超聲加工裝置，包 括裝置底座、分別固定于裝置底座的裝置立柱、旋轉電機和旋轉工作臺，其中，所述旋轉電機用于驅動所述旋轉工作臺旋轉，其特征在于所述超聲加工裝置還包括超聲換能器和工具針，所述工具針裝卡在所述超聲換能器的下端；用于調節(jié)所述工具針位置的三維工具針調節(jié)機構，所述三維工具針調節(jié)機構固定于所述裝置立柱的上端，所述工具針通過所述超聲換能器固定在所述三維工具針調節(jié)機構上；用于調節(jié)金剛石微孔拉絲模位置的模具調中機構，所述模具調中機構位于所述旋轉工作臺的上方，并連接于所述旋轉工作臺的中心；以及，在調中過程中進行可視性校準的觀察/檢測/校正系統，所述觀察/檢測/校正系統與所述旋轉工作臺光學連接，用于拍攝加工區(qū)域。較優(yōu)地，所述觀察/檢測/校正系統由監(jiān)視器、攝像頭和光學導向環(huán)節(jié)組成；所述光學導向環(huán)節(jié)連接所述攝像頭與所述加工區(qū)域，所述攝像頭的輸出端與所述監(jiān)視器的輸入端連接；在所述監(jiān)視器上設置有十字叉絲，所述十字叉絲在調中過程中用作調中的基準。較優(yōu)地，所述三維工具針調節(jié)機構包括三組絲杠和導軌，以及在所述絲杠和導軌上方固定安裝的工具針固定底座，三組絲杠和導軌分別設置在相互垂直的X向、Y向和Z向上，在每個絲杠的末端設置有位置調節(jié)手柄，所述位置調節(jié)手柄用于調節(jié)所述絲杠轉動；其中，Z向位置調節(jié)手柄用于調節(jié)所述工具針的縱向進給并施加加工壓力，X向位置調節(jié)手柄和Y向位置調節(jié)手柄用于在所在平面內調整所述工具針的位置。較優(yōu)地，所述模具調中機構包括可調卡具座，以及均勻分布于所述可調卡具座外圓周上的兩個調中旋鈕和一個從動彈性頂絲。較優(yōu)地，所述超聲加工裝置還包括均衡彈性壓力調節(jié)機構，所述均衡彈性壓力調節(jié)機構與所述三維工具針調節(jié)機構的頂面連接。所述均衡彈性壓力調節(jié)機構包括三個均力拉簧、一個均力壓簧，以及由定導軌和動導軌組成的導軌滾珠副；所述動導軌與所述超聲換能器相連，所述定導軌固定于所述三維工具針調節(jié)機構的上端，所述動導軌沿著所述定導軌上下滑動；三個所述均力拉簧的下端均勻連接于所述超聲換能器的頂部外圈，上端固定在用于固定所述定導軌的安裝件上，所述均力壓簧下頂于所述超聲換能器的上方中心，上頂于用于固定所述定導軌的安裝件上。較優(yōu)地，所述均衡彈性壓力調節(jié)機構還包括一組壓力刻度標尺和壓力指針，所述壓力刻度標尺和所述壓力指針分別安裝于所述動導軌和所述定導軌的同一側。較優(yōu)地，所述超聲加工裝置還包括安裝于所述超聲換能器外部的照明機構，所述照明機構具有兩套不同的照明系統，可以分別聚焦于所述工具針和所述加工區(qū)域。較優(yōu)地，所述照明機構包括兩圈LED照明燈；其中，內圈LED照明燈聚光于所述工具針，外圈LED照明燈在所述工具針抬起時聚光于所述加工區(qū)域。本技術針對現有技術中模具浮動定心時容易折針的問題，提供了一種用于金剛石微孔拉絲模的超聲加工裝置。該超聲加工裝置借助照明機構和觀察/檢測/校正系統，提供了一種以旋轉工作臺的旋轉中心為基準，對金剛石微孔拉絲模內孔中心和工具針針尖分別調中的加工中心找準方式。該超聲加工裝置可以利用三維工具針調節(jié)機構和模具調中機構，在照明機構和觀察/檢測/校正系統的輔助下，準確、便捷的將工具針針尖和模具內孔中心分別調節(jié)到與旋轉工作臺的旋轉中心重合的位置。較優(yōu)地，該裝置同時結合均衡彈性壓力調節(jié)機構，在對金剛石微孔拉絲模進行研磨拋光的加工過程中，實現了加工壓力的定量調整。其中，均衡彈性壓力調節(jié)機構可以提供均衡、柔和的加工壓力，并通過壓力刻度標尺和壓力指針的使用，使加工壓力的調整過程更加簡便和精確。 該超聲加工裝置，由于在使用過程中可以使工具針針尖、模具內孔中心與旋轉工作臺的旋轉中心分別調整對中，從而使得加工中心的找準得到了保證，結合均衡、柔和、準確的加工壓力的調節(jié)，可以避免頻繁折針的不利現象，使加工質量和加工效率得到明顯的提高，尤其適用于孔徑< O. 03mm的金剛石微孔拉絲模的研磨拋光。以下結合附圖及具體實施例來對本技術作進一步的詳細說明。圖I為本技術所述超聲加工裝置的整體結構示意圖；圖2為本技術所述超聲加工裝本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種超聲加工裝置，包括裝置底座、分別固定于裝置底座的裝置立柱、旋轉電機和旋轉工作臺，其中，所述旋轉電機用于驅動所述旋轉工作臺旋轉，其特征在于：所述超聲加工裝置還包括：超聲換能器和工具針，所述工具針裝卡在所述超聲換能器的下端；用于調節(jié)所述工具針位置的三維工具針調節(jié)機構，所述三維工具針調節(jié)機構固定于所述裝置立柱的上端，所述工具針通過所述超聲換能器固定在所述三維工具針調節(jié)機構上；用于調節(jié)金剛石微孔拉絲模位置的模具調中機構，所述模具調中機構位于所述旋轉工作臺的上方，并連接于所述旋轉工作臺的中心；以及，在調中過程中進行可視性校準的觀察/檢測/校正系統，所述觀察/檢測/校正系統與所述旋轉工作臺光學連接，用于拍攝加工區(qū)域。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：黃建宇，曹鳳國，胡絳梅，
申請(專利權)人：北京迪蒙吉意超硬材料技術有限公司，
類型：實用新型
國別省市：