[发明专利]一种非接触式超声波面形修抛方法及装置

权利要求书

1. 一种非接触式超声波面型修抛方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)对被加工表面进行非接触式超声波面型修抛加工，检测修抛区域内的材料去除分布，得到被加工材料单点呈高斯型分布的去除函数；所述的非接触式超声波面型修抛加工为：工具头工作面和被加工表面之间充满抛光液，并保持工具头工作面和被加工表面间的间隔距离恒定；

(2)设定覆盖整个被加工表面的修抛路径；

(3)依据所得到的材料去除函数和被加工面的残余误差，确定工具头在修抛路径上各点的驻留时间；

(4)依据修抛路径及路径上各点的驻留时间，编制加工程序，输入数控加工系统，对被加工表面进行非接触式超声波面型修抛加工；

(5)检测修抛后的面形，若未达到要求，则重复步骤(2)～(4)，直至得到满足要求的面形。

2. 根据权利要求1所述的一种非接触式超声波面型修抛方法，其特征在于，所述的抛光液包括纯水与磨料颗粒混合的悬浮液体；所述的磨料颗粒为氧化铝微粉或碳化硼微粉。

3. 根据权利要求1所述的一种非接触式超声波面型修抛方法，其特征在于，工具头工作面和被加工表面的间隔距离为0.1～1mm。

4. 一种实现如权利要求1所述的非接触式超声波面型修抛方法的装置，其特征在于，它包括超声波加工系统、数控加工系统和抛光液供给循环系统；所述的超声波加工系统由超升系统夹持装置固定，换能器将超声波发生器产生的超声波信号转换成相同频率的超声机械振动，再通过变幅杆将振幅放大并传递到工具头，由工具头实现超声波修抛；所述的数控加工系统包括数控转台、数控位移台、数控升降台和夹具，待加工工件由夹具夹持，与数控转台和数控位移台连接，由数控位移台和数控转台的运动控制修抛路径，工具头与数控升降台连接，由数控升降台控制工具头工作面和工件表面的间隔；所述的抛光液供给循环系统，抛光液盛于抛光液槽内，由磁力搅拌器搅拌均匀，经潜水泵吸入输送管，通过万向调节喷嘴将抛光液充满工具头工作面和被加工表面之间，抛光液再经抛光液收集槽、抛光液回流管至抛光液槽，循环使用。

5. 根据权利要求4所述的一种非接触式超声波面型修抛装置，其特征在于，所述的工具头为直径0.2～4mm、长度3～7mm的圆柱型铜棒或铝棒。