[发明专利]超声波铲花加工装置及其震动单元

说明书

本发明提供了一种超音波铲花加工装置，包括：壳体，其前方轴向具有容置空间，并在适当位置接装电连接器；以及振动单元，其装设于该容置空间内，并包括复数片压电片和具有至少一个第一导电片及至少一个第二导电片的导电片组，该导电片组用以将所述压电片形成一并联组态，且所述压电片邻接一伸缩件，另将一结合件穿过所述伸缩件及所述压电片并接装于供刀具装设的振幅杆；所述电连接器电性连接所述至少一个第一导电片和所述至少一个第二导电片；其中在相同一极的相邻两所述压电片的邻接面的上部或下部相对设有一对凹槽，使所述压电片在所述电连接器提供的高频电压作用下同时形成轴向高频振动和藉由所述凹槽的存在所造成形变以产生径向偏摆振动，以形成逆时针或顺时针方向的椭圆形动作路径。

【技术领域】

本发明涉及一种铲花加工装置，尤其涉及一种超声波铲花加工装置及其震动单元。

【背景技术】

按，习知铲花处理主要系透过人工方式对工件进行铲花，其可分成人工铲花与人工半自动铲花两大类，其中人工铲花方式是以两大铲花法为主，一为腰力铲法，其主要系以手持铲花刀柄靠在腰部，利用半蹲时瞬间站立以往前推进，使铲花刀在工件上产生刮削；二为臂力铲法，其系将铲花刀柄靠在手臂上，利用瞬间力量使铲花刀在工件上进行刮削。

而人工半自动铲花则是将一半自动铲花机背在肩上，启动马达后使铲花刀头产生快速的前后往返作动，进而在工件上产生刮削，藉以在工件上铲出一道道的微小凹坑，以便于这些微小凹坑中成储存润滑油，藉以减少轨道间的磨耗并提供一高精度高负荷的效果。

然而，前述的人工铲花或半自动铲花方式虽可在工件上产生凹坑，但既有人工进行铲法的方式，需以人拿着铲花刀或提着铲花机的方式进行铲花，皆需透过人力的方式来调整铲花的位置、深度、大小......等等，需要仰赖长久的经验累积，加上受到产品与加工环境的影响，必须长时间的弯腰与半蹲进行加工，因此在操作上，姿势相当不舒服，人工铲花技术不仅不易学习且辛苦又费时，造成人才不易养成。而人工夹持的半自动铲花机本身相当笨重，需要相当好的技术方可进行操作，而有待改进。

近年来，由于多轴工具机比一般三线性轴工具机多出数个旋转轴，而透过控制旋转轴作动的方式，不仅可以制造出结构更复杂的几何零件，且可拥有更好的加工精度，即以五轴工具机为例，其设有三个线性轴(X、Y、Z)及二个旋转轴(A、C)，其中旋转轴(A)绕着X轴旋转，亦称为摇摆轴，而旋转轴(C)绕着Z轴旋转，藉由两旋转轴与三线性轴相对主轴与加工平台的位置及配置，可产生不同的机型及加工方式，因此相关业者将该五轴工具机结合一铲花装置，而具有铲花加工功能。如图1所示，其显示利用一多轴加工机，例如五轴加工机接装习知铲花装置并对一工件10进行镜面铲花加工的示意图，该铲花装置的一铲花刀具20随着该多轴加工机进行沿着一X轴方向移动，以及一Y轴方向的反复运动，以便在该工件10的顶面上铲出一道道的细微凹坑101，并在相邻的两凹坑101之间形成一毛边102，而该等毛边102的存在足以影响该工件10进行镜面处理的平整度，便而亟待改善。

【发明内容】

本发明主要目的在于提供一种超音波铲花加工装置，包括：壳体，其前方轴向具有容置空间，并在适当位置接装电连接器；以及振动单元，其装设于该容置空间内，并包括复数片压电片和具有至少一个第一导电片及至少一个第二导电片的导电片组，该导电片组用以将所述压电片形成一并联组态，且所述压电片邻接一伸缩件，另将一结合件穿过所述伸缩件及所述压电片并接装于供刀具装设的振幅杆；

所述电连接器电性连接所述至少一个第一导电片和所述至少一个第二导电片；其中在相同一极的相邻两所述压电片的邻接面的上部或下部相对设有一对凹槽，使所述压电片在所述电连接器提供的高频电压作用下同时形成轴向高频振动和藉由所述凹槽的存在所造成形变以产生径向偏摆振动，以形成逆时针或顺时针方向的椭圆形动作路径。

在一实施例中，所述壳体在对向的至少一个侧壁设有供机械手臂或多轴加工机连接的连接机构。

在一实施例中，所述连接机构为环形圆柱或圆孔。