[发明专利]超声微坑加工装置

说明书

本发明涉及微坑加工技术，具体是一种超声微坑加工装置。本发明解决了现有微坑加工技术适用范围受限、加工工艺复杂、加工成本高、加工连续性差、加工精度低、加工周期长的问题。超声微坑加工装置，包括水平工作台、矩形块状支座、横向支杆、超声加工头、时控开关、超声波发生器；所述超声加工头包括圆管形保护套、变幅杆、支撑圆盘、压电换能器、圆盘形刀架、冲头；超声波发生器的输入端通过时控开关与交流电源的输出端连接；超声波发生器的输出端与压电换能器的输入端连接。本发明适用于加工缸套类摩擦副。

技术领域

本发明涉及微坑加工技术，具体是一种超声微坑加工装置。

背景技术

在加工缸套类摩擦副时，通常需要在缸套的内表面加工出具有一定尺寸、形状和排列的微坑（微小凹坑），以改善摩擦副的表面摩擦学性能、降低摩擦副的摩擦和磨损、提高摩擦副的使用性能和寿命。在现有技术条件下，微坑加工技术主要包括电化学掩膜加工技术、金刚石压刻技术、表面喷丸处理技术、激光表面织构技术等。实践表明，现有微坑加工技术由于自身原理所限，存在如下问题：一、电化学掩膜加工技术存在的问题是：可加工尺寸范围较小，由此导致适用范围受限。二、金刚石压刻技术存在的问题是：其一，金刚石压刻工具的制作工艺复杂、制作成本高，由此导致加工工艺复杂、加工成本高。其二，在加工过程中，金刚石压刻工具表面的金刚石容易脱落或破裂，由此导致加工连续性差。三、表面喷丸处理技术存在的问题是：无法对微坑的形貌进行精确控制，由此导致加工精度低。四、激光表面织构技术存在的问题是：在加工过程中，熔化的基体材料通常会在加工区域周围形成熔渣凸起，由此需要抛光工序处理，从而导致加工周期长。基于此，有必要发明一种全新的微坑加工装置，以解决现有微坑加工技术适用范围受限、加工工艺复杂、加工成本高、加工连续性差、加工精度低、加工周期长的问题。

发明内容

本发明为了解决现有微坑加工技术适用范围受限、加工工艺复杂、加工成本高、加工连续性差、加工精度低、加工周期长的问题，提供了一种超声微坑加工装置。

本发明是采用如下技术方案实现的：

超声微坑加工装置，包括水平工作台、矩形块状支座、横向支杆、超声加工头、时控开关、超声波发生器；

水平工作台的上表面开设有横向条形凹槽，且横向条形凹槽的纵向截面呈倒T形；矩形块状支座的下表面延伸设置有横向条形凸台，且横向条形凸台的纵向截面呈倒T形；横向条形凸台滑动嵌装于横向条形凹槽内；横向支杆的右端面与矩形块状支座的左表面中部固定；

所述超声加工头包括圆管形保护套、变幅杆、支撑圆盘、压电换能器、圆盘形刀架、冲头；圆管形保护套呈竖直设置，且圆管形保护套的外侧面中部与横向支杆的左端面固定；变幅杆的轴线与圆管形保护套的轴线重合；支撑圆盘的端面中央贯通开设有装配圆孔，且支撑圆盘通过装配圆孔固定装配于变幅杆的节圆处；支撑圆盘封盖于圆管形保护套的下端管口；压电换能器位于圆管形保护套内，且压电换能器的轴线与圆管形保护套的轴线重合；压电换能器的下端面与变幅杆的上端面固定；圆盘形刀架的轴线与圆管形保护套的轴线重合，且圆盘形刀架的上端面与变幅杆的下端面固定；冲头的数目为若干个；各个冲头均垂直固定于圆盘形刀架的下端面，且各个冲头沿横向等距排列；

超声波发生器的输入端通过时控开关与交流电源的输出端连接；超声波发生器的输出端与压电换能器的输入端连接。