[发明专利]一种用于金刚石微孔拉丝模的超声加工装置及加工方法

权利要求书

1.一种超声加工装置，包括装置底座、分别固定于装置底座的装置立柱、旋转电机和旋转工作台，其中，所述旋转电机用于驱动所述旋转工作台旋转，其特征在于：

所述超声加工装置还包括：超声换能器和工具针，所述工具针装卡在所述超声换能器的下端；用于调节所述工具针位置的三维工具针调节机构，所述三维工具针调节机构固定于所述装置立柱的上端，所述工具针通过所述超声换能器固定在所述三维工具针调节机构上；

用于调节金刚石微孔拉丝模位置的模具调中机构，所述模具调中机构位于所述旋转工作台的上方，并连接于所述旋转工作台的中心；

以及，在调中过程中进行可视性校准的观察/检测/校正系统，所述观察/检测/校正系统与所述旋转工作台光学连接，用于拍摄加工区域。

2.如权利要求1所述的超声加工装置，其特征在于：

所述观察/检测/校正系统由监视器、摄像头和光学导向环节组成；

所述光学导向环节连接所述摄像头与所述加工区域，所述摄像头的输出端与所述监视器的输入端连接；

在所述监视器上设置有十字叉丝，所述十字叉丝在调中过程中用作调中的基准。

3.如权利要求1所述的超声加工装置，其特征在于：

所述三维工具针调节机构包括三组丝杠和导轨，以及在所述丝杠和导轨上方固定安装的工具针固定底座，三组丝杠和导轨分别设置在相互垂直的X向、Y向和Z向上，在每个丝杠的末端设置有位置调节手柄，所述位置调节手柄用于调节所述丝杠转动；其中，Z向位置调节手柄用于调节所述工具针的纵向进给并施加加工压力，X向位置调节手柄和Y向位置调节手柄用于在所在平面内调整所述工具针的位置。

4.如权利要求1所述的超声加工装置，其特征在于：

所述模具调中机构包括可调卡具座，以及均匀分布于所述可调卡具座外圆周上的两个调中旋钮和一个从动弹性顶丝。

5.如权利要求1所述的超声加工装置，其特征在于：

所述超声加工装置还包括均衡弹性压力调节机构，所述均衡弹性压力调节机构与所述三维工具针调节机构的顶面连接。

6.如权利要求5所述的超声加工装置，其特征在于：

所述均衡弹性压力调节机构包括三个均力拉簧、一个均力压簧，以及由定导轨和动导轨组成的导轨滚珠副；

所述动导轨与所述超声换能器相连，所述定导轨固定于所述三维工具针调节机构的上端，所述动导轨沿着所述定导轨上下滑动；

三个所述均力拉簧的下端均匀连接于所述超声换能器的顶部外圈，上端固定在用于固定所述定导轨的安装件上，所述均力压簧下顶于所述超声换能器的上方中心，上顶于用于固定所述定导轨的安装件上。

7.如权利要求1所述的超声加工装置，其特征在于：

所述超声加工装置还包括安装于所述超声换能器外部的照明机构，所述照明机构包括两圈LED照明灯；其中，内圈LED照明灯聚光于所述工具针，外圈LED照明灯在所述工具针抬起时聚光于所述加工区域。

8.一种加工方法，利用如权利要求1所述的超声加工装置对金刚石微孔拉丝模进行研磨抛光，其特征在于包括以下步骤：

（1）以旋转工作台的旋转中心确定调中工作的基准；

（2）调节工具针的位置，使所述工具针的针尖与所述旋转工作台的旋转中心重合；

（3）调节金刚石微孔拉丝模的位置，使所述金刚石微孔拉丝模的内孔中心与所述旋转工作台的旋转中心重合；

（4）通过向下调节所述工具针至合适位置，调整加工压力；

（5）启动旋转电机和超声换能器，开始抛光过程。

9.如权利要求8所述的加工方法，其特征在于：

在所述步骤（1）中，调整监视器上的十字叉丝的位置，使所述十字叉丝与所述旋转工作台的旋转中心重合，固定所述十字叉丝的位置，并以此作为所述步骤（2）和所述步骤（3）中调中工作的基准；

在所述步骤（2）中，将所述工具针的针尖纵向移至所述金刚石微孔拉丝模待加工位置；利用所述监视器显示的图像继续调整，将所述工具针的针尖调至与所述十字叉丝的中心重合，向上移动所述工具针，结束所述工具针的调中；

在所述步骤（3）中，把待加工的所述金刚石微孔拉丝模装夹于可调卡具座上；利用所述监视器显示的图像继续调整，将所述模具的内孔中心调至与所述十字叉丝的中心重合，结束所述金刚石微孔拉丝模的调中。

10.如权利要求8所述的加工方法，其特征在于：

在所述步骤（4）中，向下纵向移动所述工具针，使针尖顶入所述模具内孔后，继续向下移动所述工具针；观察压力指针与压力刻度标尺的相对位置，根据加工实际情况，当所述压力指针相对于所述压力刻度标尺移动适当距离后，停止所述工具针下移。