[发明专利]一种弱刚性构件超声振动去应力研磨抛光设备及方法

说明书

本发明公开了一种弱刚性构件超声振动去应力研磨抛光设备及方法，包括抛光盘、位于抛光盘上的抛光垫、位于抛光垫上的修整环、以及用于提供抛光液的滴液系统，还包括外部支架、固定连接在所述外部支架上的激振装置，所述激振装置用于驱动夹具振动，所述夹具用于夹持放置在修整环内的被加工工件。本发明的目的在于提供一种弱刚性构件超声振动去应力研磨抛光设备及方法，以解决现有技术中弱刚性构件应力加工残留的问题，实现实时消减在研磨抛光过程中对弱刚性构件产生的新应力，同时得到更好的面型精度的目的。

技术领域

本发明涉及精加工领域，具体涉及一种弱刚性构件超声振动去应力研磨抛光设备及方法。

背景技术

残余应力的存在严重影响工件的疲劳强度、耐腐蚀性能以及工件的精度等，在对于薄片弱刚性工件研磨抛光过程中上道工序所引入的残余应力会在加工中暴露出来，大大影响工件的平面精度等，因此对工件残余应力的测量以及消除，对于进一步完善工件工艺有着重大意义。

金属表面研磨抛光技术，又称表面平整技术，而随着对产品性能的不断提高，在表面平整程度要求更高，这种技术称为镜面加工技术。表面研磨抛光技术是随着人类的生产活动和生活需要逐渐发展起来的。现代工业对产品提出的更为严苛的性能，金属平面加工技术广泛应用于高精密器械，精密科学试验装置，以及极端加工环境。

振动时效处理是工程材料常用的一种消除其内部残余内应力的方法，通过振动，使工件内部残余的内应力和附加的振动应力的矢量和达到超过材料屈服强度的时候使材料发生微量的塑性变形，从而使材料内部的内应力得以松弛和减轻。振动时效的实质是通过振动的形式给工件施加一个动应力，当动应力与工件本身的残余应力叠加后，达到或超过材料的微观屈服极限时，工件就会发生微观或宏观的局部、整体的弹性塑性变形，同时降低并均化工件内部的残余应力，最终达到防止工件变形与开裂，稳定工件尺寸与几何精度的目的。

现有技术中的机加工工艺，一般都是先进行研磨抛光，再进行振动时效处理，不仅工序复杂、效率低下，而且在研磨抛光过程中会产生新的应力，导致后期振动处理压力倍增。现有技术中，CN105598785B公开了“一种复合随机振动的小口径抛光装置”，提出将超声振动和磁流变抛光相结合，其技术方案的核心是将激振器和磁流变抛光头链接，其技术原理是借用超声振动的特性产生磁流变弹性抛光体的随机路径，因此其超声振动是用于辅助磁流变抛光的，并非用于振动时效处理。另外一篇现有技术CN204603980U公开了“抛光装置”，其在下平台下方设置振动部件，通过第一磁铁和第二磁铁相吸以及相斥交替进行能够使得振动部件振动；该方案将工件放置在平台上随平台振动从而完成抛光，被抛工件在振动中可以消除一定的应力，但是减少的应力很小，且加工效率低下；并且该方案的振动是由两块磁铁组成的低频振动，当使用低频振动进行振动失效处理时，需要提供一个较大的振幅位移量才能满足振动去应力时效效果，在弱刚性构件的研磨抛光过程中，如果引入较大的振幅位移会对最终的面型有大的影响，因此，该技术缺乏实际工程价值且无法适用于弱刚性构件的精加工过程中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种弱刚性构件超声振动去应力研磨抛光设备及方法，以解决现有技术中弱刚性构件应力加工残留的问题，实现实时消减在研磨抛光过程中对弱刚性构件产生的新应力，同时得到更好的面型精度的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

一种弱刚性构件超声振动去应力研磨抛光设备，包括抛光盘、位于抛光盘上的抛光垫、位于抛光垫上的修整环、以及用于提供抛光液的滴液系统，还包括外部支架、固定连接在所述外部支架上的激振装置，所述激振装置用于驱动夹具振动，所述夹具用于夹持放置在修整环内的被加工工件。