基于弧面接触式传力结构的超声微坑加工装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及超声微坑加工装置，具体是一种基于弧面接触式传力结构的超声微坑加工装置。本发明专利技术解决了现有超声微坑加工装置适用范围受限、加工精度低的问题。基于弧面接触式传力结构的超声微坑加工装置，包括主体机构、定心支撑机构；所述主体机构包括第一管壳、端盖、散热风扇、超声波换能器、全螺纹螺柱、复合变幅杆、法兰盘、第二管壳、箱壳、主动传力杆、滑块座、刀柄、刀头、调距螺母、从动传力杆、拉伸弹簧；所述定心支撑机构包括支撑轴、支撑套筒、齿轮轴、U形轮架、滚轮轴、锁紧螺母、支撑滚轮。本发明专利技术适用于加工缸套类摩擦副。

Ultrasonic micro pit machining device based on arc contact force transmission structure

【技术实现步骤摘要】
基于弧面接触式传力结构的超声微坑加工装置
本专利技术涉及超声微坑加工装置，具体是一种基于弧面接触式传力结构的超声微坑加工装置。
技术介绍
在加工缸套类摩擦副时，通常需要在缸套的内侧面加工出具有一定尺寸、形状和排列的微坑（微小凹坑），以改善摩擦副的表面摩擦学性能、降低摩擦副的摩擦和磨损、提高摩擦副的使用性能和寿命。在现有技术中，超声微坑加工装置存在如下问题：其一，由于采用直联式传力结构，现有超声微坑加工装置存在径向尺寸过大的问题，由此导致其不适合加工小缸径缸套，从而导致其适用范围受限。其二，由于采用悬臂结构，现有超声微坑加工装置在加工过程中会受挠度影响，由此导致其加工过程不稳定，从而导致其加工精度低。基于此，有必要专利技术一种基于弧面接触式传力结构的超声微坑加工装置，以解决现有超声微坑加工装置适用范围受限、加工精度低的问题。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有超声微坑加工装置适用范围受限、加工精度低的问题，提供了一种基于弧面接触式传力结构的超声微坑加工装置。本专利技术是采用如下技术方案实现的：基于弧面接触式传力结构的超声微坑加工装置，包括主体机构、定心支撑机构；所述主体机构包括第一管壳、端盖、散热风扇、超声波换能器、全螺纹螺柱、复合变幅杆、法兰盘、第二管壳、箱壳、主动传力杆、滑块座、刀柄、刀头、调距螺母、从动传力杆、拉伸弹簧；第一管壳的侧壁后部贯通开设有若干个沿周向等距排列的散热条孔；端盖封盖于第一管壳的后端敞口上；散热风扇贯穿安装于端盖上；超声波换能器位于第一管壳的内腔，且超声波换能器的中心线与第一管壳的中心线重合；超声波换能器的前端面中央开设有第一盲螺孔；全螺纹螺柱的后端旋拧于第一盲螺孔内；复合变幅杆贯穿第一管壳的前端敞口；复合变幅杆的后端面中央开设有第二盲螺孔；复合变幅杆通过第二盲螺孔旋拧于全螺纹螺柱上，且复合变幅杆的后端面与超声波换能器的前端面接触；复合变幅杆的前端面中央开设有第三盲螺孔；法兰盘固定套设于复合变幅杆的节圆处，且法兰盘的后端面与第一管壳的前端面固定；第二管壳套设于复合变幅杆的前部外侧，且第二管壳的中心线与复合变幅杆的中心线重合；第二管壳的外侧面后端延伸设置有第一定位凸环，且第一定位凸环的后端面与法兰盘的前端面固定；第二管壳的外侧面前端延伸设置有第二定位凸环；箱壳的左端设有敞口；箱壳的后侧壁贯通开设有对接圆孔；对接圆孔的后端孔口边缘与第二定位凸环的前端面固定，且对接圆孔的中心线与第二管壳的中心线重合；主动传力杆包括前段方杆和后段螺杆；前段方杆贯穿对接圆孔；前段方杆的前端面和左侧面之间设有弧形倒角面；前段方杆的侧面后端延伸设置有加固凸环；后段螺杆旋拧于第三盲螺孔内，且加固凸环的后端面与复合变幅杆的前端面接触；滑块座沿横向滑动穿设于箱壳的内腔；滑块座的左侧面开设有第四盲螺孔；滑块座的右侧面开设有若干个沿周向等距排列的第五盲螺孔；刀柄的侧面设有外螺纹；刀柄通过外螺纹旋拧于第四盲螺孔内，且刀柄的左端面超出滑块座的左侧面；刀头固定于刀柄的左端面，且刀头的尖端朝左；调距螺母旋拧于刀柄的侧面，且调距螺母紧压滑块座的左侧面；从动传力杆为方杆；从动传力杆的侧面左端延伸设置有第三定位凸环；第三定位凸环的端面贯通开设有若干个沿周向等距排列的定位通孔，且定位通孔的数目与第五盲螺孔的数目一致；每个定位通孔内均贯穿有一根定位螺栓，且各根定位螺栓的尾端一一对应地旋拧于各个第五盲螺孔内；从动传力杆的右端面和后侧面之间设有弧形倒角面，且从动传力杆的弧形倒角面与主动传力杆的弧形倒角面相切接触；拉伸弹簧的两端分别与箱壳的右内侧面后部和滑块座的右侧面后部固定；所述定心支撑机构包括支撑轴、支撑套筒、齿轮轴、U形轮架、滚轮轴、锁紧螺母、支撑滚轮；支撑轴为空心轴；支撑轴的外侧面后端延伸设置有第四定位凸环；第四定位凸环的后端面与箱壳的前外侧面固定，且支撑轴的中心线与对接圆孔的中心线重合；支撑轴的外侧面前端延伸设置有第五定位凸环；支撑套筒的前端设有端壁、后端设有敞口；支撑套筒的后端面与第五定位凸环的前端面固定，且支撑套筒的中心线与支撑轴的中心线重合；支撑套筒的侧壁中部贯通开设有三个沿周向等距排列的装配孔；支撑套筒的侧壁前部贯通开设有三个沿周向等距排列的纵向条孔；支撑套筒的前端壁中央贯通开设有中心孔；支撑套筒的前端壁贯通开设有三个沿周向等距排列的径向条孔；三个径向条孔的内端均与中心孔连通；三个径向条孔的外端与三个纵向条孔的前端一一对应地连通，且三个径向条孔和三个纵向条孔共同构成三个L形安装孔；每个径向条孔的孔壁均延伸设置有一对相互对称的径向凸棱；支撑套筒的内侧面转动装配有从动大锥齿轮，且从动大锥齿轮的正面朝后；从动大锥齿轮的背面设有平面螺纹；齿轮轴的数目为三根；三根齿轮轴的侧面均设有外螺纹，且三根齿轮轴一一对应地贯穿三个装配孔；三根齿轮轴的侧面内端各固定装配有一个主动小锥齿轮，且三个主动小锥齿轮均与从动大锥齿轮啮合；三根齿轮轴的外端面各开设有一个内四方盲孔；U形轮架的数目为三个；三个U形轮架的底边均呈纵向设置；三个U形轮架的侧边均呈径向设置；每个U形轮架的底边侧面均开设有一对相互对称的径向滑槽；三个U形轮架的底边一一对应地贯穿三个L形安装孔，且三对径向滑槽与三对径向凸棱一一对应地吻合；三个U形轮架的后外侧面均设有平面螺纹，且三个U形轮架的平面螺纹均与从动大锥齿轮的平面螺纹啮合；三个U形轮架的前侧边外端和后侧边外端各开设有一个前后贯通的装配通孔；滚轮轴的数目为三根；三根滚轮轴的后部一一对应地贯穿三个U形轮架的后侧边的三个装配通孔；三根滚轮轴的前部一一对应地贯穿三个U形轮架的前侧边的三个装配通孔；三根滚轮轴的侧面后端各延伸设置有一个限位凸环；三根滚轮轴的侧面前部均设有外螺纹；锁紧螺母的数目为三个；三个锁紧螺母一一对应地旋拧于三根滚轮轴的侧面前部，且三个锁紧螺母一一对应地紧压三个U形轮架的前外侧面；支撑滚轮的数目为三个；三个支撑滚轮一一对应地转动装配于三根滚轮轴的侧面中部。工作时，缸套呈水平设置，且与电机的输出轴连接。本专利技术固定于机床的方刀架上。超声波换能器的输入端与脉冲式超声波发生器的输出端连接，脉冲式超声波发生器的输入端与交流电源的输出端连接。刀头和三个支撑滚轮均伸入缸套，刀头贴近缸套的内侧面，三个支撑滚轮均与缸套的内侧面接触。具体工作过程如下：首先，启动电机，电机驱动缸套围绕自身中心线进行转动。然后，接通交流电源，交流电源输出的交流电传输至脉冲式超声波发生器。脉冲式超声波发生器将交流电转换为间歇式超声频交变电流信号，并将间歇式超声频交变电流信号传输至超声波换能器。超声波换能器将间歇式超声频交变电流信号转换为超声频纵向振动。超声频纵向振动经复合变幅杆进行放大后传递至主动传力杆，主动传力杆、从动传力杆、拉伸弹簧由此共同带动滑块座沿着箱壳进行超声频横向振动（在一个振动周期内，当主动传力杆向前移动时，主动传力杆推动从动传力杆向左移动，从动传力杆推动滑块座沿着箱壳向左移动，拉伸弹簧由此伸长。当主动传力杆向后移动时，拉伸弹簧带动滑块座沿着箱壳向右移动），滑块座由此通过刀柄带动刀头进行超声频横向振动，刀头由此在缸套的内侧面冲压加工出微本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于弧面接触式传力结构的超声微坑加工装置，其特征在于：包括主体机构、定心支撑机构；/n所述主体机构包括第一管壳（101）、端盖（102）、散热风扇（103）、超声波换能器（104）、全螺纹螺柱（105）、复合变幅杆（106）、法兰盘（107）、第二管壳（108）、箱壳（109）、主动传力杆（110）、滑块座（111）、刀柄（112）、刀头（113）、调距螺母（114）、从动传力杆（115）、拉伸弹簧（116）；/n第一管壳（101）的侧壁后部贯通开设有若干个沿周向等距排列的散热条孔（117）；端盖（102）封盖于第一管壳（101）的后端敞口上；散热风扇（103）贯穿安装于端盖（102）上；超声波换能器（104）位于第一管壳（101）的内腔，且超声波换能器（104）的中心线与第一管壳（101）的中心线重合；超声波换能器（104）的前端面中央开设有第一盲螺孔；全螺纹螺柱（105）的后端旋拧于第一盲螺孔内；复合变幅杆（106）贯穿第一管壳（101）的前端敞口；复合变幅杆（106）的后端面中央开设有第二盲螺孔；复合变幅杆（106）通过第二盲螺孔旋拧于全螺纹螺柱（105）上，且复合变幅杆（106）的后端面与超声波换能器（104）的前端面接触；复合变幅杆（106）的前端面中央开设有第三盲螺孔；法兰盘（107）固定套设于复合变幅杆（106）的节圆处，且法兰盘（107）的后端面与第一管壳（101）的前端面固定；第二管壳（108）套设于复合变幅杆（106）的前部外侧，且第二管壳（108）的中心线与复合变幅杆（106）的中心线重合；第二管壳（108）的外侧面后端延伸设置有第一定位凸环，且第一定位凸环的后端面与法兰盘（107）的前端面固定；第二管壳（108）的外侧面前端延伸设置有第二定位凸环；箱壳（109）的左端设有敞口；箱壳（109）的后侧壁贯通开设有对接圆孔（118）；对接圆孔（118）的后端孔口边缘与第二定位凸环的前端面固定，且对接圆孔（118）的中心线与第二管壳（108）的中心线重合；主动传力杆（110）包括前段方杆和后段螺杆；前段方杆贯穿对接圆孔（118）；前段方杆的前端面和左侧面之间设有弧形倒角面；前段方杆的侧面后端延伸设置有加固凸环；后段螺杆旋拧于第三盲螺孔内，且加固凸环的后端面与复合变幅杆（106）的前端面接触；滑块座（111）沿横向滑动穿设于箱壳（109）的内腔；滑块座（111）的左侧面开设有第四盲螺孔；滑块座（111）的右侧面开设有若干个沿周向等距排列的第五盲螺孔；刀柄（112）的侧面设有外螺纹；刀柄（112）通过外螺纹旋拧于第四盲螺孔内，且刀柄（112）的左端面超出滑块座（111）的左侧面；刀头（113）固定于刀柄（112）的左端面，且刀头（113）的尖端朝左；调距螺母（114）旋拧于刀柄（112）的侧面，且调距螺母（114）紧压滑块座（111）的左侧面；从动传力杆（115）为方杆；从动传力杆（115）的侧面左端延伸设置有第三定位凸环；第三定位凸环的端面贯通开设有若干个沿周向等距排列的定位通孔，且定位通孔的数目与第五盲螺孔的数目一致；每个定位通孔内均贯穿有一根定位螺栓（119），且各根定位螺栓（119）的尾端一一对应地旋拧于各个第五盲螺孔内；从动传力杆（115）的右端面和后侧面之间设有弧形倒角面，且从动传力杆（115）的弧形倒角面与主动传力杆（110）的弧形倒角面相切接触；拉伸弹簧（116）的两端分别与箱壳（109）的右内侧面后部和滑块座（111）的右侧面后部固定；/n所述定心支撑机构包括支撑轴（201）、支撑套筒（202）、齿轮轴（203）、U形轮架（204）、滚轮轴（205）、锁紧螺母（206）、支撑滚轮（207）；/n支撑轴（201）为空心轴；支撑轴（201）的外侧面后端延伸设置有第四定位凸环；第四定位凸环的后端面与箱壳（109）的前外侧面固定，且支撑轴（201）的中心线与对接圆孔（118）的中心线重合；支撑轴（201）的外侧面前端延伸设置有第五定位凸环；支撑套筒（202）的前端设有端壁、后端设有敞口；支撑套筒（202）的后端面与第五定位凸环的前端面固定，且支撑套筒（202）的中心线与支撑轴（201）的中心线重合；支撑套筒（202）的侧壁中部贯通开设有三个沿周向等距排列的装配孔；支撑套筒（202）的侧壁前部贯通开设有三个沿周向等距排列的纵向条孔；支撑套筒（202）的前端壁中央贯通开设有中心孔（208）；支撑套筒（202）的前端壁贯通开设有三个沿周向等距排列的径向条孔；三个径向条孔的内端均与中心孔（208）连通；三个径向条孔的外端与三个纵向条孔的前端一一对应地连通，且三个径向条孔和三个纵向条孔共同构成三个L形安装孔；每个径向条孔的孔壁均延伸设置有一对相互对称的径向凸棱；支撑套筒（202）的内侧面转动装配有从动大锥齿...

【技术特征摘要】
1.一种基于弧面接触式传力结构的超声微坑加工装置，其特征在于：包括主体机构、定心支撑机构；
所述主体机构包括第一管壳（101）、端盖（102）、散热风扇（103）、超声波换能器（104）、全螺纹螺柱（105）、复合变幅杆（106）、法兰盘（107）、第二管壳（108）、箱壳（109）、主动传力杆（110）、滑块座（111）、刀柄（112）、刀头（113）、调距螺母（114）、从动传力杆（115）、拉伸弹簧（116）；
第一管壳（101）的侧壁后部贯通开设有若干个沿周向等距排列的散热条孔（117）；端盖（102）封盖于第一管壳（101）的后端敞口上；散热风扇（103）贯穿安装于端盖（102）上；超声波换能器（104）位于第一管壳（101）的内腔，且超声波换能器（104）的中心线与第一管壳（101）的中心线重合；超声波换能器（104）的前端面中央开设有第一盲螺孔；全螺纹螺柱（105）的后端旋拧于第一盲螺孔内；复合变幅杆（106）贯穿第一管壳（101）的前端敞口；复合变幅杆（106）的后端面中央开设有第二盲螺孔；复合变幅杆（106）通过第二盲螺孔旋拧于全螺纹螺柱（105）上，且复合变幅杆（106）的后端面与超声波换能器（104）的前端面接触；复合变幅杆（106）的前端面中央开设有第三盲螺孔；法兰盘（107）固定套设于复合变幅杆（106）的节圆处，且法兰盘（107）的后端面与第一管壳（101）的前端面固定；第二管壳（108）套设于复合变幅杆（106）的前部外侧，且第二管壳（108）的中心线与复合变幅杆（106）的中心线重合；第二管壳（108）的外侧面后端延伸设置有第一定位凸环，且第一定位凸环的后端面与法兰盘（107）的前端面固定；第二管壳（108）的外侧面前端延伸设置有第二定位凸环；箱壳（109）的左端设有敞口；箱壳（109）的后侧壁贯通开设有对接圆孔（118）；对接圆孔（118）的后端孔口边缘与第二定位凸环的前端面固定，且对接圆孔（118）的中心线与第二管壳（108）的中心线重合；主动传力杆（110）包括前段方杆和后段螺杆；前段方杆贯穿对接圆孔（118）；前段方杆的前端面和左侧面之间设有弧形倒角面；前段方杆的侧面后端延伸设置有加固凸环；后段螺杆旋拧于第三盲螺孔内，且加固凸环的后端面与复合变幅杆（106）的前端面接触；滑块座（111）沿横向滑动穿设于箱壳（109）的内腔；滑块座（111）的左侧面开设有第四盲螺孔；滑块座（111）的右侧面开设有若干个沿周向等距排列的第五盲螺孔；刀柄（112）的侧面设有外螺纹；刀柄（112）通过外螺纹旋拧于第四盲螺孔内，且刀柄（112）的左端面超出滑块座（111）的左侧面；刀头（113）固定于刀柄（112）的左端面，且刀头（113）的尖端朝左；调距螺母（114）旋拧于刀柄（112）的侧面，且调距螺母（114）紧压滑块座（111）的左侧面；从动传力杆（115）为方杆；从动传力杆（115）的侧面左端延伸设置有第三定位凸环；第三定位凸环的端面贯通开设有若干个沿周向等距排列的定位通孔，且定位通孔的数目与第五盲螺孔的数目一致；每个定位通孔内均贯穿有一根定位螺栓（119），且各根定位螺栓（119）的尾端一一对应地旋拧于各个第五盲螺孔内；从动传力杆（115）的右端面和后侧面之间设有弧形倒角面，且从动传力杆（115）的弧形倒角面与主动传力杆（110）的弧形倒角面相切接触；拉伸弹簧（116）的两端分别与箱壳（109）的右内侧面后部和滑块座（111）的右侧面后部固定；
所述定心支撑机构包括支撑轴（201）、支撑套筒（202）、齿轮轴（203）、U形轮架（204）、滚轮轴（205）、锁紧螺母（206）、支撑滚轮（207）；
支撑轴（201）为空心轴；支撑轴（201）的外侧面后端延伸设置有第四定位凸环；第四定位凸环的后端面与箱壳（109）的前外侧面固定，且支撑轴（201）的中心线与对接圆孔（118）的中心线重合；支撑轴（201）的外侧面前端延伸设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建青，王耀宇，祝锡晶，成全，邵延君，崔学良，成志婕，周雯雯，傅迎泽，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：山西;14