[发明专利]一种超声喷丸高效均匀加工各种型面的系统及使用方法

权利要求书

1.一种超声喷丸高效均匀加工各种型面的系统，其特征在于：包括工件装夹机构(8)、工作台(9)以及设置在工作台(9)上的第一连接件(1)、第一振动变幅杆(2)、混合器(3)、喷丸填充装置(4)、喷气机构(5)、驱动机构(91)、控制系统；

所述第一振动变幅杆(2)一端嵌入第一连接件(1)内，另一端设置有用于反弹喷丸的端面，所述第一振动变幅杆(2)安装有一对位置相对的第一压电致动器(6)，两个所述第一压电致动器(6)沿垂直于第一振动变幅杆(2)的轴线的方向间隔设置，所述第一压电致动器(6)与超声波发生器连接；

所述喷气机构(5)用于将压缩气体冲入混合器(3)；

所述喷丸填充装置(4)用于将喷丸送入混合器(3)内；

所述混合器(3)位于第一振动变幅杆(2)上方，用于将压缩气体与喷丸混合，将喷丸喷向第一振动变幅杆(2)的端面，喷丸经过端面反弹加速加速后对下方的工件进行加工；

所述工件装夹机构(8)包括第二连接件(81)、第二振动变幅杆(82)，所述第二振动变幅杆(82)嵌装在第二连接件(81)内，所述第二振动变幅杆(82)一端嵌入第二连接件(81)，另一端安装有工件(8261)，所述第二振动变幅杆(82)安装有第二压电致动器，并能产生轴向-弯曲-扭转耦合振动，所述第二压电致动器与超声波发生器连接；

所述驱动机构(91)用于驱动工件(8261)进给，第二连接件(82)安装在驱动机构(91)上；

所述控制系统与喷气机构(5)、超声波发生器、驱动机构(91)连接以控制其工作。

2.根据权利要求1所述的超声喷丸高效均匀加工各种型面的系统，其特征在于：所述第二连接件(81)设置有截面为多边形的第一内腔(811)；所述第二振动变幅杆(82)插装在第一内腔(811)中；所述第二振动变幅杆(82)包括按顺序依次设置的第一配合定位段(821)、第一致动器安装段(822)、第三连接件安装段(823)、第二致动器安装段(824)、第四连接件安装段(825)以及工件安装段(826)，所述第二压电致动器包括第三压电致动器(8221)和第四压电致动器(8241)；

所述第一配合定位段(821)和工件安装段(826)位于第二振动变幅杆(82)两端，所述第一配合定位段(821)与第一内腔(811)底部配合相连，所述工件安装段(826)用于安装工件(8261)；

所述第三压电致动器(8221)设置有两个且位置相对地安装在第一致动器安装段(822)上，所述第三连接件安装段(823)与第一内腔(811)内壁之间安装有第三连接件(8231)以传递扭矩；

所述第四压电致动器(8241)设置有两个且位置相对地安装在第二致动器安装段(824)，两个所述第三压电致动器(8221)与两个第四压电致动器(8241)十字交叉设置；

所述第四连接件安装段(825)设置有第一凹槽(8251)，所述第一凹槽(8251)与第一内腔(811)内壁之间安装有第四连接件(82511)，所述第四连接件(82511)与第二连接件(81)固定连接，所述第四连接件(82511)截面的外圈为与第一内腔(811)匹配的多边形，所述第四连接件(82511)截面内圈为圆形，所述第四连接件安装段(825)设置有绕轴线均匀分布且斜向设置的凹槽孔(8252)。

3.根据权利要求1所述的超声喷丸高效均匀加工各种型面的系统，其特征在于：所述第一连接件(1)设置有第二内腔(11)；所述第一振动变幅杆(2)插装在第二内腔(11)中；所述第一振动变幅杆(2)包括按顺序依次设置的第二配合定位段(21)、第五连接件安装段(23)、第三致动器安装段(24)、第六连接件安装段(25)以及喷丸作用段(26)；

所述第二配合定位段(21)和喷丸作用段(26)位于第一振动变幅杆(2)两端，所述第二配合定位段(21)与第二内腔(11)底部配合相连，所述喷丸作用段(26)外端面用于反弹喷丸；

所述第五连接件安装段(23)与第二内腔(11)内壁之间安装有第五连接件(231)；

所述第一压电致动器(6)安装在第三致动器安装段(24)；

所述第六连接件安装段(25)设置有第二凹槽(251)，所述第二凹槽(251)与第二内腔(11)内壁之间安装有第六连接件(2511)，所述第六连接件(2511)与第一连接件(1)固定连接。