[实用新型]一种基于声透镜的超声聚焦流体振动抛光系统

权利要求书

1.一种基于声透镜的超声聚焦流体振动抛光系统，包括超声电源(1)、超声波换能器(4)、声透镜和敞口容器(2)，所述敞口容器(2)内盛有抛光液(3)，其特征在于：

所述声透镜的结构是平-凹声透镜(5)、平-凸声透镜(7)、平-凹声透镜(5)与滤波片(8)的组合体、平-凸声透镜(7)与滤波片(8)的组合体中的任何一种；

待加工工件(6)浸在所述敞口容器(2)的抛光液(3)中，所述抛光液(3)的高于所述超声波换能器(4)的底面；所述超声电源(1)产生高频电激励超声波换能器(4)产生高频振动，所述声透镜将超声振动会聚在待加工工件(6)的抛光点上，

所述声透镜在抛光液中的焦距f为：

式(1)中，R_C表示声透镜折射表面的曲率半径；γ表示超声波换能器(4)与声透镜的声轴之间的夹角，α＝n²/(1-n²)，其中，折射指数n＝C₁/C₂，C₁为抛光液中的声速，C₂为声透镜中的声速；符号+代表声透镜折射表面为凹折射面，符号-代表声透镜折射表面为凸折射表面；

γ＝0时，所述声透镜在抛光液中的焦距f₀为：

2.根据权利要求1所述基于声透镜的超声聚焦流体振动抛光系统，其特征在于：所述平-凹声透镜(5)的材料是有机玻璃、环氧树脂、铝合金和玻璃中的任何一种；所述平-凸声透镜(7)的材料是聚四氟乙烯；所述滤波片是不锈钢圆板。

3.根据权利要求1所述基于声透镜的超声聚焦流体振动抛光系统，其特征在于：所述抛光液(3)中的抛光颗粒包括氧化铈颗粒、氧化铝颗粒、氧化硅颗粒、纳米级二氧化硅颗粒和纳米级金刚石颗粒中的任何一种或多种。

4.根据权利要求1所述基于声透镜的超声聚焦流体振动抛光系统，其特征在于：所述声透镜与待加工工件(6)之间的距离是10mm至1m之间。

5.根据权利要求1所述基于声透镜的超声聚焦流体振动抛光系统，其特征在于：所述超声波换能器(4)发出超声波的频率范围为200KHz到10MHz之间。

6.根据权利要求1所述基于声透镜的超声聚焦流体振动抛光系统，其特征在于：所述超声波换能器(4)与所述声透镜的声轴的夹角γ为0°～90°。