專利名稱：一種超聲波變幅桿加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工件加工方法，具體地說是一種超聲波變幅桿的成型加工方法。
背景技術(shù)：
變幅桿和變幅桿是超聲波發(fā)生設(shè)備的終端執(zhí)行部件，其品質(zhì)直接關(guān)系到超聲波的 產(chǎn)生及其質(zhì)量，而超聲波變幅桿更是超聲波傳播、放大并作用于工作對象的的執(zhí)行部件，其 品質(zhì)不僅取決于其材質(zhì)，還取決于其成型加工過程。特別是高聚能、小端面的變幅桿，現(xiàn)行 的成型加工過程留下很多質(zhì)量瑕疵，如端面的不均勻、端頭質(zhì)點密度不均、加工應(yīng)力等。這 些瑕疵埋下了工作隱患，特別是加工應(yīng)力，極易造成工作中的端面裂隙，從而導(dǎo)致超聲波發(fā) 生障礙，以致進(jìn)一步導(dǎo)致超聲波電源故障。因此，亟待提出一種適合該部件工作質(zhì)量要求特 點的加工方法，以保證產(chǎn)品的長效優(yōu)質(zhì)工作。

發(fā)明內(nèi)容
為保證超聲波變幅桿產(chǎn)品的長效優(yōu)質(zhì)工作，本發(fā)明提出一種適合該部件工作質(zhì)量 要求特點的加工方法。它先采用振動澆注成形技術(shù)，將所需合金熔融液鑄成變幅桿的梯度 致密半成形半成品，再用車削方法修剪、細(xì)切，將該半成品加工成側(cè)截面為所設(shè)計母線的成 形半成品；最后再用研磨方法研磨、拋光及表面處理，使其成為側(cè)面、端面均為所設(shè)計圓滑、 光潔度要求的成品。 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是先采用振動澆注成形技術(shù)，在定頻、 定時、定向振動的澆注模內(nèi)，將所需合金熔融液鑄成變幅桿的半成形半成品，使其質(zhì)點、晶 格的細(xì)密度從輸入端向輸出端梯度升高；再用車床車削方法修剪、細(xì)切，將該半成品加工成 側(cè)截面為所設(shè)計母線的成形半成品；然后再用車床研磨方法研磨、拋光，使其成為側(cè)面、端 面均為所設(shè)計圓滑、光潔度要求的準(zhǔn)成品；最后經(jīng)表面處理，使其成為側(cè)面、端面均為所設(shè) 計硬度要求的成品。 本發(fā)明的有益效果是可有效避免加工應(yīng)力，變幅桿金屬材料的質(zhì)點、晶格從輸入 端向輸出端呈梯度致密，消除了工作端面裂隙、超聲波發(fā)生障礙和超聲波電源故障隱患。同 時，提出的加工方法可大大減少廢屑量，節(jié)約貴金屬材料。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖1是振動澆注及其裝置結(jié)構(gòu)示意圖。 在圖1中1.坩堝，2.漏斗，21.漏咀，3.振動模座，31.澆注模，32.溢液收集槽， 33.銜鐵，4.基座，41.鐵心，42.線圈，5.彈簧圈。
具體實施例方式在圖1是振動澆注及其裝置結(jié)構(gòu)示意圖中一定數(shù)量的變幅桿澆注模31，按擬鑄變幅桿的輸出端向下方向，沿環(huán)插臥在振動模座3的上端，澆注模31的上口端面稍高出振動模座3的上端面，高出的部段作為提拔沿；振動模座3體制成厚頂"冠"形，"冠口"朝下；在振動模座3的上端面，澆注模31所在環(huán)的外圈制成一環(huán)形溢液收集槽32 ;在振動模座3靠"冠"側(cè)壁和"冠頂"的"冠內(nèi)"環(huán)帶，裝嵌硅鋼片疊成的環(huán)柱體銜鐵33。制成圓柱盆槽形的基座4內(nèi)，靠槽底中心裝嵌硅鋼片疊成的倒T形柱體鐵心41 ，鐵心41的芯柱外套線圈42。裝嵌有倒T形柱體鐵心41的基座4槽內(nèi)，以松動配合關(guān)系，坐裝裝嵌有環(huán)柱體銜鐵33的振動模座3 ;基座4通過上下波形板條彈簧圈6，彈性支撐振動模座3的"冠"側(cè)壁下端沿。
澆注時，首先將漏斗2的各個漏咀21對準(zhǔn)振動模座3上的對應(yīng)澆注模31，然后坩堝1將其內(nèi)合金溶液澆入漏斗2，通過漏斗2及其漏咀21，將合金溶液注入對應(yīng)澆注模31 ;同時，振動源開啟，向振動模座3的振動驅(qū)動電磁線圈42提供所設(shè)定頻率和振幅及其動態(tài)的正弦波電能，電磁線圈42借助其鐵心41和銜鐵33產(chǎn)生縱向機械振動，進(jìn)而帶動振動模座3及其澆注模31同步振動。在合金溶液將振動模座3上所有澆注模31澆注滿并有一定溢出時，振動源輸出頻率按設(shè)定升高到第二頻段，振幅不變；經(jīng)所設(shè)定時間后，振幅逐漸降低；隨著澆注模31內(nèi)的合金溶液逐漸冷卻，振幅漸近降低到O，振動源即關(guān)停。
在合金溶液凝固并冷卻一定時間后，用夾、拔工具從振動模座3拔出該批變幅桿半成形鑄件載荷澆注模31，換插入下一批澆注模31，準(zhǔn)備并開始下一批澆注；拔出的載荷澆注模31進(jìn)一步冷卻后，倒出其內(nèi)變幅桿半成形鑄件，準(zhǔn)備下一批澆注插用。
鑄成的變幅桿半成形半成品，用車床車削方法修剪、細(xì)切，將該半成品加工成側(cè)截面為所設(shè)計母線的成形半成品；然后再用車床研磨方法研磨、拋光，使其成為側(cè)面、端面均為所設(shè)計圓滑、光潔度要求的準(zhǔn)成品；最后經(jīng)表面處理，使其成為側(cè)面、端面均為所設(shè)計硬度要求的成品。
權(quán)利要求
一種超聲波變幅桿加工方法，其特征是先采用振動澆注成形技術(shù)，在定頻、定時、定向振動的澆注模內(nèi)，將所需合金熔融液鑄成變幅桿的半成形半成品，使其質(zhì)點、晶格的細(xì)密度從輸入端向輸出端梯度升高；再用車床車削方法修剪、細(xì)切，將該半成品加工成側(cè)截面為所設(shè)計母線的成形半成品；然后再用車床研磨方法研磨、拋光，使其成為側(cè)面、端面均為所設(shè)計圓滑、光潔度要求的準(zhǔn)成品；最后經(jīng)表面處理，使其成為側(cè)面、端面均為所設(shè)計硬度要求的成品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的超聲波變幅桿加工方法，其特征是振動澆注時，首先將漏斗(2) 的各個漏咀(21)對準(zhǔn)振動模座(3)上的對應(yīng)澆注模(31)，然后坩堝(1)將其內(nèi)合金溶液澆入漏斗(2)，通過漏斗(2)及其漏咀(21)，將合金溶液注入對應(yīng)澆注模(31);同時，振動源開啟，向振動模座(3)的振動驅(qū)動電磁線圈(42)提供所設(shè)定頻率和振幅及其動態(tài)的正弦波電能，電磁線圈(42)借助其鐵心(41)和銜鐵(33)產(chǎn)生縱向機械振動，進(jìn)而帶動振動模座(3)及其澆注模(31)同步振動。在合金溶液將振動模座(3)上所有澆注模(31)澆注滿并有一定溢出時，振動源輸出頻率按設(shè)定升高到第二頻段，振幅不變；經(jīng)所設(shè)定時間后，振幅逐漸降低；隨著澆注模(31)內(nèi)的合金溶液逐漸冷卻，振幅漸近降低到O，振動源即關(guān)停。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的超聲波變幅桿加工方法，其特征是在合金溶液凝固并冷卻一定時間后，用夾、拔工具從振動模座(3)拔出該批變幅桿半成形鑄件載荷澆注模(31)，換插入下一批澆注模(31)，準(zhǔn)備并開始下一批澆注；拔出的載荷澆注模(31)進(jìn)一步冷卻后，倒出其內(nèi)變幅桿半成形鑄件，準(zhǔn)備下一批澆注插用。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的超聲波變幅桿加工方法，其特征是一定數(shù)量的變幅桿澆注模(31)，按擬鑄變幅桿的輸出端向下方向，沿環(huán)插臥在振動模座(3)的上端，澆注模(31)的上口端面稍高出振動模座(3)的上端面，高出的部段作為提拔沿；振動模座(3) 整體制成厚頂"冠"形，"冠口"朝下；在振動模座(3)的上端面，澆注模(31)所在環(huán)的外圈制成一環(huán)形溢液收集槽(32);在振動模座(3)靠"冠"側(cè)壁和"冠頂"的"冠內(nèi)"環(huán)帶，裝嵌硅鋼片疊成的環(huán)柱體銜鐵(33)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的超聲波變幅桿加工方法，其特征是制成圓柱盆槽形的基座(4)內(nèi)，靠槽底中心裝嵌硅鋼片疊成的倒T形柱體鐵心(41)，鐵心(41)的芯柱外套線圈(42)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的超聲波變幅桿加工方法，其特征是裝嵌有倒T形柱體鐵心(41)的基座(4)槽內(nèi)，以松動配合關(guān)系，坐裝裝嵌有環(huán)柱體銜鐵(33)的振動模座(3);基座(4)通過上下波形板條彈簧圈(6)，彈性支撐振動模座(3)的"冠"側(cè)壁下端沿。
全文摘要
一種適合工作質(zhì)量要求特點的超聲波變幅桿加工方法。它先采用振動澆注成形技術(shù)，將所需合金熔融液鑄成變幅桿的梯度致密半成形半成品，再用車削方法修剪、細(xì)切，將該半成品加工成側(cè)截面為所設(shè)計母線的成形半成品；最后再用研磨方法研磨、拋光及表面處理，使其成為側(cè)面、端面均為所設(shè)計圓滑、光潔度要求的成品。
文檔編號B22D27/08GK101780538SQ20101013608
公開日2010年7月21日 申請日期2010年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者屈百達(dá) 申請人:江南大學(xué)