專利名稱：一種用于金剛石微孔拉絲模的超聲加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種超聲加工裝置，尤其涉及一種適合于加工金剛石微孔拉絲模的超聲加工裝置，屬于特種加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
拉絲是一種在外力作用下使金屬強(qiáng)行通過模具，金屬橫截面被壓縮，并獲得所要求的橫截面形狀和尺寸的金屬加工方法。拉絲模是使金屬橫截面形狀和尺寸改變的工具。拉絲模的孔形由入口、潤滑、壓縮、定徑、倒錐、出口等具有不同角度和錐度的區(qū)域組成，較為復(fù)雜。而拉絲模的孔徑、孔形精度及光潔度的優(yōu)劣直接影響金屬絲產(chǎn)品質(zhì)量的高低。為了獲得孔形合格的拉絲模，通常需要對拉絲模進(jìn)行整形和拋光等加工。金剛石微孔拉絲模是拉絲模的一種，其孔徑非常小，最小的孔徑只有O. 005mm。金 剛石微孔拉絲?？仔螐?fù)雜，對其精度和光潔度的質(zhì)量要求也很高。由于金剛石微孔拉絲模加工時需要用端部比孔徑更纖細(xì)的工具針來完成，所以在加工過程中，加工難度非常大，稍有不慎，就會造成針尖折斷。在目前的拉絲模制造工藝中，普遍使用超聲研磨拋光機(jī)對拉絲模進(jìn)行加工?，F(xiàn)有的超聲研磨拋光機(jī)，普遍采用模具浮動定心的加工模式，來實(shí)現(xiàn)加工中心的對準(zhǔn)和拋光過程中對加工壓力的調(diào)整。模具浮動定心的加工方式，是指待加工模具底部貼于工作臺面，但不固定，靠工具針來找準(zhǔn)加工中心，并利用彈簧壓縮或兩磁石之間同極相斥的作用，作為壓力源提供加工壓力。壓力源位于旋轉(zhuǎn)工作臺內(nèi)，通過調(diào)整超聲換能器攜帶工具針縱向移動，頂住拉絲模并使旋轉(zhuǎn)工作臺發(fā)生縱向位移，旋轉(zhuǎn)工作臺內(nèi)的彈簧被壓緊或磁石間距離縮短，從而產(chǎn)生加工壓力。壓力的大小可以通過改變工具針縱向移動的位置進(jìn)行改變，位置越低，彈簧或磁鐵產(chǎn)生的力也越大。在此過程中，旋轉(zhuǎn)工作臺具有旋轉(zhuǎn)、擺動和縱向位移的綜合運(yùn)動，旋轉(zhuǎn)工作臺的具體結(jié)構(gòu)可參見中國實(shí)用新型專利ZL 201120141677. 9中公開的超聲波研磨拋光機(jī)的工作臺。該工作臺包括底座、下磁鐵、上磁鐵、工作臺柱和工作臺，在底座的中心設(shè)有一個凹槽，下磁鐵設(shè)于該凹槽內(nèi)，上磁鐵設(shè)于工作臺柱的底端，下磁鐵與上磁鐵的相對側(cè)極性相同，工作臺設(shè)于工作臺柱的頂端。該超聲波研磨拋光機(jī)中，通過分別設(shè)于底座和工作臺柱上的相對側(cè)極性相同的下磁鐵和上磁鐵實(shí)現(xiàn)工作臺高度位置的自動調(diào)整?，F(xiàn)有技術(shù)中，對應(yīng)于模具浮動定心加工方式的加工方法如下所述在加工前，靠目測將工具針針尖大致調(diào)至工作臺中心；用工具針針尖頂住模具內(nèi)孔下壓，產(chǎn)生加工壓力；在工作臺旋轉(zhuǎn)后再進(jìn)行微調(diào)，盡量減小工具針或模具在旋轉(zhuǎn)工作臺上畫圈的程度。對于孔徑較大的模具，這樣的調(diào)整方法，操作過程比較簡單，對加工過程沒有影響。而對于孔徑較小的模具，由于工具針尺寸較小，工具針和待加工模具相對旋轉(zhuǎn)工作臺調(diào)中的難度較大，在動態(tài)調(diào)整過程中，容易出現(xiàn)折針的情況。所以，模具浮動定心的加工方式，對于孔徑在O. 05mm左右的拉絲模還能勉強(qiáng)使用，而對于孔徑< O. 03mm的金剛石微孔拉絲模，由于工具針針尖太細(xì)，在中心找準(zhǔn)和壓力調(diào)節(jié)的過程中，容易折針的問題就成為不可回避的障礙。在操作過程中，頻繁折針會使加工過程無法正常進(jìn)行。而現(xiàn)有技術(shù)中，尚未有其他更好的解決方案。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型旨在提供一種可用于加工金剛石微孔拉絲模的超聲加工裝置。為實(shí)現(xiàn)上述的目的，本實(shí)用新型采用下述的技術(shù)方案一種超聲加工裝置，包 括裝置底座、分別固定于裝置底座的裝置立柱、旋轉(zhuǎn)電機(jī)和旋轉(zhuǎn)工作臺，其中，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)用于驅(qū)動所述旋轉(zhuǎn)工作臺旋轉(zhuǎn)，其特征在于所述超聲加工裝置還包括超聲換能器和工具針，所述工具針裝卡在所述超聲換能器的下端；用于調(diào)節(jié)所述工具針位置的三維工具針調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述三維工具針調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定于所述裝置立柱的上端，所述工具針通過所述超聲換能器固定在所述三維工具針調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上；用于調(diào)節(jié)金剛石微孔拉絲模位置的模具調(diào)中機(jī)構(gòu)，所述模具調(diào)中機(jī)構(gòu)位于所述旋轉(zhuǎn)工作臺的上方，并連接于所述旋轉(zhuǎn)工作臺的中心；以及，在調(diào)中過程中進(jìn)行可視性校準(zhǔn)的觀察/檢測/校正系統(tǒng)，所述觀察/檢測/校正系統(tǒng)與所述旋轉(zhuǎn)工作臺光學(xué)連接，用于拍攝加工區(qū)域。較優(yōu)地，所述觀察/檢測/校正系統(tǒng)由監(jiān)視器、攝像頭和光學(xué)導(dǎo)向環(huán)節(jié)組成；所述光學(xué)導(dǎo)向環(huán)節(jié)連接所述攝像頭與所述加工區(qū)域，所述攝像頭的輸出端與所述監(jiān)視器的輸入端連接；在所述監(jiān)視器上設(shè)置有十字叉絲，所述十字叉絲在調(diào)中過程中用作調(diào)中的基準(zhǔn)。較優(yōu)地，所述三維工具針調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括三組絲杠和導(dǎo)軌，以及在所述絲杠和導(dǎo)軌上方固定安裝的工具針固定底座，三組絲杠和導(dǎo)軌分別設(shè)置在相互垂直的X向、Y向和Z向上，在每個絲杠的末端設(shè)置有位置調(diào)節(jié)手柄，所述位置調(diào)節(jié)手柄用于調(diào)節(jié)所述絲杠轉(zhuǎn)動；其中，Z向位置調(diào)節(jié)手柄用于調(diào)節(jié)所述工具針的縱向進(jìn)給并施加加工壓力，X向位置調(diào)節(jié)手柄和Y向位置調(diào)節(jié)手柄用于在所在平面內(nèi)調(diào)整所述工具針的位置。較優(yōu)地，所述模具調(diào)中機(jī)構(gòu)包括可調(diào)卡具座，以及均勻分布于所述可調(diào)卡具座外圓周上的兩個調(diào)中旋鈕和一個從動彈性頂絲。較優(yōu)地，所述超聲加工裝置還包括均衡彈性壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述均衡彈性壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與所述三維工具針調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的頂面連接。所述均衡彈性壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括三個均力拉簧、一個均力壓簧，以及由定導(dǎo)軌和動導(dǎo)軌組成的導(dǎo)軌滾珠副；所述動導(dǎo)軌與所述超聲換能器相連，所述定導(dǎo)軌固定于所述三維工具針調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的上端，所述動導(dǎo)軌沿著所述定導(dǎo)軌上下滑動；三個所述均力拉簧的下端均勻連接于所述超聲換能器的頂部外圈，上端固定在用于固定所述定導(dǎo)軌的安裝件上，所述均力壓簧下頂于所述超聲換能器的上方中心，上頂于用于固定所述定導(dǎo)軌的安裝件上。較優(yōu)地，所述均衡彈性壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還包括一組壓力刻度標(biāo)尺和壓力指針，所述壓力刻度標(biāo)尺和所述壓力指針分別安裝于所述動導(dǎo)軌和所述定導(dǎo)軌的同一側(cè)。較優(yōu)地，所述超聲加工裝置還包括安裝于所述超聲換能器外部的照明機(jī)構(gòu)，所述照明機(jī)構(gòu)具有兩套不同的照明系統(tǒng)，可以分別聚焦于所述工具針和所述加工區(qū)域。[0024]較優(yōu)地，所述照明機(jī)構(gòu)包括兩圈LED照明燈；其中，內(nèi)圈LED照明燈聚光于所述工具針，外圈LED照明燈在所述工具針抬起時聚光于所述加工區(qū)域。本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)中模具浮動定心時容易折針的問題，提供了一種用于金剛石微孔拉絲模的超聲加工裝置。該超聲加工裝置借助照明機(jī)構(gòu)和觀察/檢測/校正系統(tǒng)，提供了一種以旋轉(zhuǎn)工作臺的旋轉(zhuǎn)中心為基準(zhǔn)，對金剛石微孔拉絲模內(nèi)孔中心和工具針針尖分別調(diào)中的加工中心找準(zhǔn)方式。該超聲加工裝置可以利用三維工具針調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和模具調(diào)中機(jī)構(gòu)，在照明機(jī)構(gòu)和觀察/檢測/校正系統(tǒng)的輔助下，準(zhǔn)確、便捷的將工具針針尖和模具內(nèi)孔中心分別調(diào)節(jié)到與旋轉(zhuǎn)工作臺的旋轉(zhuǎn)中心重合的位置。較優(yōu)地，該裝置同時結(jié)合均衡彈性壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，在對金剛石微孔拉絲模進(jìn)行研磨拋光的加工過程中，實(shí)現(xiàn)了加工壓力的定量調(diào)整。其中，均衡彈性壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以提供均衡、柔和的加工壓力，并通過壓力刻度標(biāo)尺和壓力指針的使用，使加工壓力的調(diào)整過程更加簡便和精確。 該超聲加工裝置，由于在使用過程中可以使工具針針尖、模具內(nèi)孔中心與旋轉(zhuǎn)工作臺的旋轉(zhuǎn)中心分別調(diào)整對中，從而使得加工中心的找準(zhǔn)得到了保證，結(jié)合均衡、柔和、準(zhǔn)確的加工壓力的調(diào)節(jié)，可以避免頻繁折針的不利現(xiàn)象，使加工質(zhì)量和加工效率得到明顯的提高，尤其適用于孔徑< O. 03mm的金剛石微孔拉絲模的研磨拋光。
以下結(jié)合附圖
及具體實(shí)施例來對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。圖I為本實(shí)用新型所述超聲加工裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型所述超聲加工裝置中，模具調(diào)中機(jī)構(gòu)的示意圖；圖3為本實(shí)用新型所述超聲加工裝置中，三維工具針調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的示意圖；圖4為本實(shí)用新型所述超聲加工裝置中，均衡彈性壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的示意圖；圖5為本實(shí)用新型所述超聲加工裝置中，照明機(jī)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施方式
為了有效解決現(xiàn)有技術(shù)中，在加工金剛石微孔拉絲模時，特別是在加工孔徑(O. 03mm的金剛石微孔拉絲模時，頻繁折針的問題。本實(shí)用新型提供了一種在對金剛石微孔拉絲模研磨拋光時，借助觀察/檢測/校正系統(tǒng)對加工區(qū)域的加工中心進(jìn)行找準(zhǔn)的超聲
加工裝置。如圖I所示的超聲加工裝置，包括裝置底座1，在裝置底座I上方固定安裝的旋轉(zhuǎn)電機(jī)2、旋轉(zhuǎn)工作臺3和裝置立柱4。旋轉(zhuǎn)電機(jī)2與旋轉(zhuǎn)工作臺3以皮帶或者鏈條等方式進(jìn)行連接，旋轉(zhuǎn)電機(jī)2用于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)工作臺3轉(zhuǎn)動。旋轉(zhuǎn)工作臺3用于固定待加工的金剛石微孔拉絲模(以下簡稱模具)，并帶動模具旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)工作臺3上方安裝有模具調(diào)中機(jī)構(gòu)5，用于模具的調(diào)中。裝置立柱4上安裝有三維工具針調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)8，用于調(diào)整工具針6的位置，使得工具針6的針尖與旋轉(zhuǎn)工作臺3的旋轉(zhuǎn)中心重合。工具針6通過超聲換能器7固定在三維工具針調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)8上。此外，該裝置還包括有觀察/檢測/校正系統(tǒng)，可以將工具針6以及金剛石微孔拉絲模中心的加工區(qū)域放大后顯示在監(jiān)視器14上，用于在工具針6調(diào)中和模具調(diào)中過程中進(jìn)行可視性的校準(zhǔn)。[0036]如圖2所示，在模具調(diào)中機(jī)構(gòu)5中，包括可調(diào)卡具座27、第一調(diào)中旋鈕28、第二調(diào)中旋鈕29和從動彈性頂絲30?？烧{(diào)卡具座27與旋轉(zhuǎn)工作臺3的中心連接，其中心為一通孔，用于觀察/檢測/校正系統(tǒng)中的攝像頭11通過光學(xué)導(dǎo)向環(huán)節(jié)12拍攝模具的加工區(qū)域(見下文)。第一調(diào)中旋鈕28、第二調(diào)中旋鈕29和從動彈性頂絲30均勻分布在可調(diào)卡具座27的外圓周上。通過調(diào)節(jié)第一調(diào)中旋鈕28和第二調(diào)中旋鈕29，結(jié)合從動彈性頂絲30的共同作用，可以使待加工模具的內(nèi)孔中心與旋轉(zhuǎn)工作臺3的旋轉(zhuǎn)中心重合。模具調(diào)中機(jī)構(gòu)5隨著旋轉(zhuǎn)工作臺3的轉(zhuǎn)動而做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。較優(yōu)地，旋轉(zhuǎn)工作臺3和模具調(diào)中機(jī)構(gòu)5，在此過程中，均不發(fā)生縱向移動和擺動。 由圖3可知，三維工具針調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)8，主要由三組絲杠和導(dǎo)軌，以及在絲杠和導(dǎo)軌上方固定安裝的工具針固定底座組成。其中，工具針6通過超聲換能器7固定在工具針固定底座上。三組絲杠和導(dǎo)軌分別設(shè)置在三個相互垂直的方向上(X向、Y向和Z向)。在每個絲杠的末端設(shè)置有一個用于調(diào)節(jié)絲杠轉(zhuǎn)動的位置調(diào)節(jié)手柄，包括Z向位置調(diào)節(jié)手柄24、X向位置調(diào)節(jié)手柄25、Y向位置調(diào)節(jié)手柄26。通過轉(zhuǎn)動X、Y、Z三個方向上的位置調(diào)節(jié)手柄,三個方向上的絲杠轉(zhuǎn)動，從而帶動工具針固定底座沿著導(dǎo)軌在三個方向上移動。Z向位置調(diào)節(jié)手柄24用于調(diào)節(jié)工具針6的縱向進(jìn)給并施加加工壓力；X向位置調(diào)節(jié)手柄25和Y向位置調(diào)節(jié)手柄26用于調(diào)整工具針6在水平面內(nèi)的位置，使其與旋轉(zhuǎn)工作臺3的旋轉(zhuǎn)中心重合。較優(yōu)地，在三維工具針調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)8的上方固定有均衡彈性壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)10。均衡彈性壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)10，用于均衡、柔和地調(diào)節(jié)加工壓力和在加工壓力調(diào)整過程中定量標(biāo)定加工壓力的大小。其中，三維工具針調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)8的底面與裝置立柱4連接，頂面通過安裝件與均衡彈性壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)10連接。具體地說，三維工具針調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)8的頂面與均衡彈性壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)10中的定導(dǎo)軌17 (見下文)連接。結(jié)合圖3和圖4可知，均衡彈性壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)10包括均力拉簧18、均力壓簧19，以及由定導(dǎo)軌17和動導(dǎo)軌20組成的導(dǎo)軌滾珠副。其中，超聲換能器7通過安裝件與動導(dǎo)軌20固定在一起，形成整體，工具針6、超聲換能器7以及動導(dǎo)軌20可以一起移動。定導(dǎo)軌17固定在三維工具針調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)8的上方，動導(dǎo)軌20可以沿著定導(dǎo)軌17上下滑動。三根均力拉簧18均布于超聲換能器7上方的周圍，并懸掛于用于固定定導(dǎo)軌17的安裝件上。均力壓簧19下頂于超聲換能器7的上方正中，上頂于用于固定定導(dǎo)軌17的安裝件上。均力壓簧19與均力拉簧18形成一組動態(tài)彈力均衡機(jī)構(gòu)。隨著Z向位置調(diào)節(jié)手柄24的轉(zhuǎn)動，工具針6發(fā)生縱向進(jìn)給，同時均力拉簧18和均力壓簧19達(dá)到彈力均衡狀態(tài)，由此可以提供均衡、柔和的加工壓力。為了定量調(diào)節(jié)加工壓力的大小，在定導(dǎo)軌17和動導(dǎo)軌20的同一側(cè)上分別安裝壓力刻度標(biāo)尺15和壓力指針16。如圖4所示，在左側(cè)的動導(dǎo)軌20上安裝有壓力刻度標(biāo)尺15，在左側(cè)的定導(dǎo)軌17上安裝有壓力指針16。其中，壓力指針16指向壓力刻度標(biāo)尺15的對應(yīng)位置，即表示當(dāng)時使用的加工壓力值。壓力刻度標(biāo)尺15上的刻度與壓力值之間的關(guān)系，可以通過稱重的方式預(yù)先確定出，以便在加工過程中使用。此外，在超聲換能器7外圍安裝有照明機(jī)構(gòu)9，較優(yōu)地，照明機(jī)構(gòu)9具有兩套不同的照明系統(tǒng)，可以分別聚焦于工具針6和待加工模具內(nèi)孔的加工區(qū)域。在本實(shí)施例中，如圖5所示，照明機(jī)構(gòu)9包括安裝于超聲換能器7外部的燈座21，和安裝于燈座21上的兩圈LED照明燈22和23，其中，內(nèi)圈LED照明燈23聚光于工具針6，外圈LED照明燈22在工具針6抬起時聚光于待加工模具內(nèi)孔的加工區(qū)域，以利于在工具針調(diào)中或模具調(diào)中的過程中，可以更清晰地觀察工具針6的位置和金剛石微孔拉絲模內(nèi)孔的情況。較優(yōu)地，通過觀察/檢測/校正系統(tǒng)，將工具針6以及模具內(nèi)孔中心的圖像經(jīng)過放大后顯示在監(jiān)視器14上。觀察/檢測/校正系統(tǒng)包括攝像頭11、光學(xué)導(dǎo)向環(huán)節(jié)12和監(jiān)視器14。其中，光學(xué)導(dǎo)向環(huán)節(jié)12連接攝像頭11和模具的加工區(qū)域，可以將模具加工區(qū)域的圖像光學(xué)傳輸至攝像頭11，從而使得攝像頭11的安裝位置具有靈活性，方便攝像頭11的安裝和調(diào)整。攝像頭11通過光學(xué)導(dǎo)向環(huán)節(jié)12，正攝于模具內(nèi)孔被加工的位置，可以拍攝模具的加工區(qū)域以及工具針6的位置。攝像頭11的輸出端與監(jiān)視器14的輸入端連接，用于將攝像頭11拍攝的圖像實(shí)時傳輸至監(jiān)視器14上。在監(jiān)視器14接收到攝像頭11傳輸?shù)膱D像后可以通過軟件對圖像放大100倍到1000倍不等，然后在監(jiān)視器14上顯示。當(dāng)然也可以在光學(xué)導(dǎo)向環(huán)節(jié)12中配置放大一定倍數(shù)的物鏡和目鏡，由攝像頭11直接獲取放大后的圖像。在監(jiān)視器14的中心設(shè)置有十字叉絲13，十字叉絲13在監(jiān)視器14上的位置可以移動。將十字叉絲13通過系統(tǒng)在監(jiān)視器14上調(diào)至與旋轉(zhuǎn)工作臺3的旋轉(zhuǎn)中心重合的位置并固定，以此作為調(diào)中工作的基準(zhǔn)。為了更清楚地說明該超聲加工裝置的使用原理，在此結(jié)合該超聲加工裝置，對金剛石微孔拉絲模的加工過程進(jìn)行詳細(xì)的說明。利用圖I所示的超聲加工裝置對金剛石微孔拉絲模進(jìn)行拋光，主要包括模具安裝和對模具進(jìn)行拋光兩個過程。其中，在安裝模具的過程中，主要操作為加工中心的找準(zhǔn)，分為工具針6調(diào)中和模具調(diào)中兩個過程。對該方法的具體說明如下步驟S10，以旋轉(zhuǎn)工作臺3的旋轉(zhuǎn)中心確定調(diào)中工作的基準(zhǔn)。將觀察/檢測/校正系統(tǒng)的工作畫面切換至旋轉(zhuǎn)工作臺3的工作畫面；通過調(diào)整十字叉絲13在監(jiān)視器14上的位置，使之與旋轉(zhuǎn)工作臺3的旋轉(zhuǎn)中心重合；固定十字叉絲13的位置，并以此作為調(diào)中工作的基準(zhǔn)。步驟S20，調(diào)節(jié)工具針6的位置，使工具針6的針尖與旋轉(zhuǎn)工作臺3的旋轉(zhuǎn)中心重合。將工具針6裝于超聲換能器7上；開啟照明機(jī)構(gòu)9的內(nèi)圈LED照明燈23，用三維工具針調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)8將工具針6的針尖縱向移至加工區(qū)；利用監(jiān)視器14上顯示的圖像繼續(xù)調(diào)整，令工具針6的針尖與十字叉絲13的中心重合；向上移動超聲換能器7，結(jié)束工具針6的調(diào)中。其中，工具針6的直徑較小，如直徑為O. 5mm的工具針6。在工具針6裝入超聲換能器7之前，需對其前端進(jìn)行加工，獲得研磨拋光所需的角度。利用三維工具針調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)8調(diào)節(jié)工具針6的位置時，又包括以下步驟通過三維工具針位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)8中的Z向位置調(diào)節(jié)手柄24，將工具針6針尖縱向移至模具待加工位置；在所述觀察/檢測/校正系統(tǒng)中的監(jiān)視器14上顯示圖像，調(diào)節(jié)X向位置調(diào)節(jié)手柄25和Y向位置調(diào)節(jié)手柄26，使圖像中的針尖與十字叉絲13的中心重合；調(diào)節(jié)Z向位置調(diào)節(jié)手柄24將工具針6退出。步驟S30，調(diào)節(jié)金剛石微孔拉絲模的位置，使模具的內(nèi)孔中心與旋轉(zhuǎn)工作臺3的旋轉(zhuǎn)中心重合。把待加工的金剛石微孔拉絲模裝夾于模具調(diào)中機(jī)構(gòu)5的可調(diào)卡具座27上；開啟照明機(jī)構(gòu)9的外圈LED照明燈22，用監(jiān)視器14顯示金剛石微孔拉絲模加工區(qū)域的圖像；分別調(diào)整可調(diào)卡具座27上的兩個調(diào)中旋鈕28和29，使模具內(nèi)孔中心與十字叉絲13的中心重合，從而結(jié)束模具調(diào)中。步驟S40，通過向下調(diào)節(jié)工具針6至合適位置，調(diào)整加工壓力。旋轉(zhuǎn)三維工具針調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)8中的Z向位置調(diào)節(jié)手柄24，向下縱向移動工具針6，使針尖頂入模具內(nèi)孔；繼續(xù)調(diào)節(jié)Z向位置調(diào)節(jié)手柄24，觀察壓力指針16與壓力刻度標(biāo)尺15的相對位置，根據(jù)加工實(shí)際情況使壓力刻度標(biāo)尺15下移適當(dāng)位置時，停止工具針6下移。例如可以使二者相對位移3 5格時，停止工具針6下移。步驟S50，啟動旋轉(zhuǎn)電機(jī)2和超聲換能器7，開始拋光過程。在模具內(nèi)孔加入磨料，開動旋轉(zhuǎn)電機(jī)2使旋轉(zhuǎn)工作臺3轉(zhuǎn)動，開啟超聲換能器7進(jìn)行拋光加工。較優(yōu)地，在步驟SlO所述的 找準(zhǔn)中心的基準(zhǔn)的定位過程中、在步驟S20所述的工具針6調(diào)中和步驟S30所述的模具調(diào)中的過程中，監(jiān)視器14上顯示的圖像是同一倍數(shù)的放大圖像，可以通過軟件對圖像做后期處理獲得，也可以由光學(xué)導(dǎo)向環(huán)節(jié)12中的光學(xué)器件直接放大得到。在加工過程中，根據(jù)加工狀況每隔5到10分鐘后對模具進(jìn)行檢驗(yàn)，如果達(dá)到質(zhì)量要求結(jié)束加工，否則需要重復(fù)上述程序繼續(xù)加工，直至達(dá)到質(zhì)量要求。綜上所述，本實(shí)用新型提供了一種借助觀察/檢測/校正系統(tǒng)對加工區(qū)域進(jìn)行中心找準(zhǔn)的超聲加工裝置。利用該超聲加工裝置，可以在對金剛石微孔拉絲模進(jìn)行研磨拋光之前，通過觀察/檢測/校正系統(tǒng)對工具針和模具中心區(qū)域的放大，來實(shí)現(xiàn)對加工中心的找準(zhǔn)，并通過加工壓力的合理調(diào)節(jié)，進(jìn)一步避免了金剛石微孔拉絲模加工過程中頻繁折針的出現(xiàn)，尤其適用于對孔徑彡O. 03mm的金剛石微孔拉絲模的加工。以上是對本實(shí)用新型所提供的用于金剛石微孔拉絲模的超聲加工裝置的詳細(xì)說明。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不背離本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)精神的前提下對它所做的任何顯而易見的改動，都將構(gòu)成對本實(shí)用新型專利權(quán)的侵犯，將承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。
權(quán)利要求1.一種超聲加工裝置，包括裝置底座、分別固定于裝置底座的裝置立柱、旋轉(zhuǎn)電機(jī)和旋轉(zhuǎn)工作臺，其中，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)用于驅(qū)動所述旋轉(zhuǎn)工作臺旋轉(zhuǎn)，其特征在于 所述超聲加工裝置還包括超聲換能器和工具針，所述工具針裝卡在所述超聲換能器的下端；用于調(diào)節(jié)所述工具針位置的三維工具針調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述三維工具針調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定于所述裝置立柱的上端，所述工具針通過所述超聲換能器固定在所述三維工具針調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上； 用于調(diào)節(jié)金剛石微孔拉絲模位置的模具調(diào)中機(jī)構(gòu)，所述模具調(diào)中機(jī)構(gòu)位于所述旋轉(zhuǎn)工作臺的上方，并連接于所述旋轉(zhuǎn)工作臺的中心； 以及，在調(diào)中過程中進(jìn)行可視性校準(zhǔn)的觀察/檢測/校正系統(tǒng)，所述觀察/檢測/校正系統(tǒng)與所述旋轉(zhuǎn)工作臺光學(xué)連接，用于拍攝加工區(qū)域。
2.如權(quán)利要求I所述的超聲加工裝置，其特征在于 所述觀察/檢測/校正系統(tǒng)由監(jiān)視器、攝像頭和光學(xué)導(dǎo)向環(huán)節(jié)組成； 所述光學(xué)導(dǎo)向環(huán)節(jié)連接所述攝像頭與所述加工區(qū)域，所述攝像頭的輸出端與所述監(jiān)視器的輸入端連接； 在所述監(jiān)視器上設(shè)置有十字叉絲，所述十字叉絲在調(diào)中過程中用作調(diào)中的基準(zhǔn)。
3.如權(quán)利要求I所述的超聲加工裝置，其特征在于 所述三維工具針調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括三組絲杠和導(dǎo)軌，以及在所述絲杠和導(dǎo)軌上方固定安裝的工具針固定底座，三組絲杠和導(dǎo)軌分別設(shè)置在相互垂直的X向、Y向和Z向上，在每個絲杠的末端設(shè)置有位置調(diào)節(jié)手柄，所述位置調(diào)節(jié)手柄用于調(diào)節(jié)所述絲杠轉(zhuǎn)動；其中，Z向位置調(diào)節(jié)手柄用于調(diào)節(jié)所述工具針的縱向進(jìn)給并施加加工壓力，X向位置調(diào)節(jié)手柄和Y向位置調(diào)節(jié)手柄用于在所在平面內(nèi)調(diào)整所述工具針的位置。
4.如權(quán)利要求I所述的超聲加工裝置，其特征在于 所述模具調(diào)中機(jī)構(gòu)包括可調(diào)卡具座，以及均勻分布于所述可調(diào)卡具座外圓周上的兩個調(diào)中旋鈕和一個從動彈性頂絲。
5.如權(quán)利要求I所述的超聲加工裝置，其特征在于 所述超聲加工裝置還包括均衡彈性壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述均衡彈性壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與所述三維工具針調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的頂面連接。
6.如權(quán)利要求5所述的超聲加工裝置，其特征在于 所述均衡彈性壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括三個均力拉簧、一個均力壓簧，以及由定導(dǎo)軌和動導(dǎo)軌組成的導(dǎo)軌滾珠副； 所述動導(dǎo)軌與所述超聲換能器相連，所述定導(dǎo)軌固定于所述三維工具針調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的上端，所述動導(dǎo)軌沿著所述定導(dǎo)軌上下滑動； 三個所述均力拉簧的下端均勻連接于所述超聲換能器的頂部外圈，上端固定在用于固定所述定導(dǎo)軌的安裝件上，所述均力壓簧下頂于所述超聲換能器的上方中心，上頂于用于固定所述定導(dǎo)軌的安裝件上。
7.如權(quán)利要求6所述的超聲加工裝置，其特征在于 所述均衡彈性壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還包括一組壓力刻度標(biāo)尺和壓力指針，所述壓力刻度標(biāo)尺和所述壓力指針分別安裝于所述動導(dǎo)軌和所述定導(dǎo)軌的同一側(cè)。
8.如權(quán)利要求I所述的超聲加工裝置，其特征在于所述超聲加工裝置還包括安裝于所述超聲換能器外部的照明機(jī)構(gòu)，所述照明機(jī)構(gòu)具有兩套不同的照明系統(tǒng)，可以分別聚焦于所述加工區(qū)域。
9.如權(quán)利要求8所述的超聲加工裝置，其特征在于 所述照明機(jī)構(gòu)包括兩圈LED照明燈；其中，內(nèi)圈LED照明燈聚光于所述工具針，外圈LED照明燈在所述工具針抬起時聚光于所述加工區(qū)域。
專利摘要本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)中加工金剛石微孔拉絲模時頻繁折針的問題，公開了一種用于金剛石微孔拉絲模的超聲加工裝置。該超聲加工裝置主要包括三維工具針調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、模具調(diào)中機(jī)構(gòu)和觀察/檢測/校正系統(tǒng)。該超聲加工裝置可以以旋轉(zhuǎn)工作臺的中心為調(diào)中工作的基準(zhǔn)，借助觀察/檢測/校正系統(tǒng)對工具針和模具分別進(jìn)行調(diào)中。此外，結(jié)合均衡彈性壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，該超聲加工裝置可以提供均衡的加工壓力，從而可以避免金剛石微孔拉絲模加工過程中頻繁折針的出現(xiàn)，尤其適用于孔徑≤0.03mm的金剛石微孔拉絲模的加工，可以提高加工的穩(wěn)定性和可靠性，從而保證了金剛石微孔拉絲模的加工質(zhì)量，并提高了加工效率。
文檔編號B24B41/06GK202684652SQ201220232338
公開日2013年1月23日 申請日期2012年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月22日
發(fā)明者黃建宇, 曹鳳國, 胡絳梅 申請人:北京迪蒙吉意超硬材料技術(shù)有限公司