超声波辅助加工设备的制作方法

本实用新型属于手机玻璃盖板加工技术领域，具体涉及一种超声波辅助加工设备。

背景技术：

目前，市场上现有的手机玻璃盖板加工通常利用超声波辅助加工设备进行辅助加工，通过工作台上设置超声振动装置，进行加工时，将玻璃盖板固定在工作台上，超声振动波经由工作台传导到玻璃盖板上，同时CNC刀头对手机玻璃盖板进行切削加工。

在切削过程中，可以向CNC刀头和待加工的玻璃盖板之间的切削位置适当喷洒切削液，切削液具备良好的冷却性能、润滑性能以及防锈性能等特点，可以冷却和润滑精雕机的刀头和待加工的手机玻璃盖板边缘，使加工过程更顺畅，提高手机玻璃盖板加工系统的工作效率、提高工作质量。

对于不同型号及不同材质的手机玻璃盖板的加工，需要将整个待加工的手机玻璃盖板浸没在切削液里，而现有的切削液的冷却方式是在切削过程中不断地向CNC刀头和待加工的手机玻璃盖板之间的切削位置喷洒切削液，无法满足需要。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有的切削液的冷却方式是切削过程中不断地向CNC刀头和待加工的手机玻璃盖板之间的切削位置喷洒切削液，无法满足需要所有手机玻璃盖板的加工需要的技术缺陷，提供一种超声波辅助加工设备。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种超声波辅助加工设备，包括安装基板、换能器、小振板、工作台及围水结构，所述换能器连接在所述安装基板的表面，所述换能器具有振动输出台，所述小振板的一侧与所述振动输出台连接，所述小振板的另一侧与所述工作台连接，所述围水结构环绕设置在所述工作台的周围以在所述工作台的表面形成积液腔。可选地，所述围水结构包括围水板，所述积液腔形成在所述围水板上，所述积液腔内形成有通孔，所述工作台穿过所述通孔与所述小振板的另一侧连接。

可选地，所述工作台的外侧边缘与所述通孔的边缘设置有空隙，由喷洒在CNC刀头上的切削液流入所述积液腔内的流量大于由所述空隙流出的切削液的流量。

可选地，所述工作台为亚克力板。

可选地，所述超声波辅助加工设备还包括固定连接在所述安装基板上的底座，所述底座上设置有凹槽，所述换能器可拆卸地嵌合于所述凹槽中。

可选地，所述围水板固定在所述换能器的外壳体上。

可选地，所述换能器包括压电陶瓷片、电极片、前盖板、后盖板、紧固件以及振动转向组件；

所述前盖板和所述后盖板分别设置在所述振动转向组件的两侧，所述振动转向组件两侧设有相同数量的所述压电陶瓷片，所述压电陶瓷片分别设置在所述振动转向组件与所述前盖板及所述后盖板之间；所述电极片设置在每个所述压电陶瓷片的两侧；所述紧固件将所述振动转向组件、所述压电陶瓷片、所述电极片、所述前盖板以及所述后盖板固定连接；

所述振动转向组件包括振动本体、两个振动输入部和所述振动输出台；所述两个振动输入部分别设置在所述振动本体的两侧，所述压电陶瓷片和所述电极片分别与两个所述振动输入部相连，所述振动输出台设置在所述振动本体的上端；

所述振动转向组件用于将所述压电陶瓷片发出的超声振动波由沿所述前盖板、所述压电陶瓷片、所述振动转向组件、所述电极片以及所述后盖板连接方向的轴向振动转变为纵向振动。

可选地，所述振动本体上设有隔振结构，所述隔振结构为对称设置的至少一对隔震薄壁，所述隔振结构设置在所述振动本体的下端或者设置在所述前盖板和所述后盖板的下端。

可选地，所述振动本体为铝合金块或钛合金块，所述振动本体上设置有振动放大孔，所述振动放大孔设置在所述振动本体的侧面上，所述振动放大孔呈长圆形、矩形或圆形，所述振动放大孔的个数为1～4个。

可选地，所述换能器还包括外壳体，所述压电陶瓷片、所述电极片、所述前盖板、所述后盖板、所述紧固件以及所述振动转向组件位于所述外壳体中，且所述振动输出台穿出于所述外壳体，所述振动输出台上设置有抽气孔，所述外壳体上外接有电缆和气管，所述电缆与所述电极片电连接，所述气管连通至所述第一抽气孔。

上述实施例提供的超声波辅助加工设备，设置围水结构以在所述工作台的表面形成积液腔，这样，在切削加工过程中，喷洒在CNC刀头和待加工的手机玻璃盖板之间的切削液可以在所述积液腔内累积，从而使待加工的手机玻璃盖板浸没在切削液里，以使加工过程更顺畅，提高手机玻璃盖板加工系统的工作效率、提高工作质量，从而满足不同的手机玻璃盖板的加工需要。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的超声波辅助加工设备的示意图；

图2是本实用新型一实施例提供的超声波辅助加工设备其换能器的内部结构示意图；

图3是本实用新型一实施例提供的超声波辅助加工设备其振动转向组件的结构示意图。

说明书中的附图标记如下：

1、安装基板；

2、换能器；21、振动转向组件；211、振动输出台；2111、安装孔；2112、第一抽气孔；212、振动本体；213、振动输入部；214、振动放大孔；215、固定孔；216、隔振结构；2161、隔震薄壁；22、外壳体；24、气管；25、电缆；26、前盖板；27、压电陶瓷片；28、电极片；29、后盖板；

3、小振板；31、第三抽气孔；

4、围水板；41、积液腔；411、通孔。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1至图3所示，本实用新型一实施例提供了一种超声波辅助加工设备，包括安装基板1、换能器2、小振板3、工作台(图中未示出)及围水结构，所述换能器2连接在所述安装基板1的表面，所述换能器2具有振动输出台211，所述小振板3的一侧与所述振动输出台211连接，所述小振板3的另一侧与所述工作台连接，所述围水结构环绕设置在所述工作台的周围以在所述工作台的表面形成积液腔41。

上述实施例提供的超声波辅助加工设备，设置围水结构以在所述工作台的表面形成积液腔41，这样，在切削加工过程中，喷洒在CNC刀头和待加工的手机玻璃盖板之间的切削液可以在所述积液腔41内累积，从而使待加工的手机玻璃盖板浸没在切削液里，以使加工过程更顺畅，提高手机玻璃盖板加工系统的工作效率、提高工作质量，从而满足不同的手机玻璃盖板的加工需要。

如图1所示，所述围水结构包括围水板4，所述积液腔41形成在所述围水板4上，所述积液腔41内形成有通孔411，所述工作台穿过所述通孔411与所述小振板3的另一侧连接。

本实施例中，所述工作台为亚克力板。所述工作台的外侧边缘与所述通孔的边缘设置有空隙，由喷洒在CNC刀头上的切削液流入所述积液腔41内的流量大于由所述空隙流出的切削液的流量，这样保证喷洒在CNC刀头上的切削液能够在所述积液腔41内累积。所述工作台固定在所述换能器2的外壳体22上，以使所述小振板3及工作台在振动的过程中，所述围水板4保持不动。

本实施例中，所述围水板4上设置有与所述积液腔41连通的出液口(图中未示出)，以使在加工完毕后所述积液腔41内的切削液能够快速地流出。

在其他实施例中，所述超声波辅助加工设备还包括固定连接在所述安装基板1上的底座(图中未示出)，所述底座上设置有凹槽，所述换能器2可拆卸地嵌合于所述凹槽中。

如图2和图3所示，在一实施例中，所述换能器2包括压电陶瓷片27、电极片28、前盖板26、后盖板29、紧固件以及振动转向组件21；

所述前盖板26和所述后盖板29分别设置在所述振动转向组件21的两侧，所述振动转向组件21两侧设有相同数量的所述压电陶瓷片27，所述压电陶瓷片27分别设置在所述振动转向组件21与所述前盖板26及所述后盖板29之间；所述电极片28设置在每个所述压电陶瓷片27的两侧；所述紧固件将所述振动转向组件21、所述压电陶瓷片27、所述电极片28、所述前盖板26以及所述后盖板29固定连接。

在本实施例中，前盖板26与振动转向组件21之间设有两个压电陶瓷片27和三个电极片28，对应的，后盖板29与振动转向组件21之间也将设有两个压电陶瓷片27和三个电极片28。可以理解的，振动转向组件21的两侧均设有两个压电陶瓷片27和三个电极片28。具体的，位于振动转向组件21同一侧的三个电极片28包括设置在两个压电陶瓷片27中间的一个正极片和设置在两个压电陶瓷片27外侧的两个负极片，即每个压电陶瓷片27的两侧均设有一个正极片和一个负极片。

可以理解的，振动转向组件21、压电陶瓷片27、电极片28、前盖板26、以及后盖板29的中心均设有一用于收容紧固件的固定孔215。在本实施例中，紧固件选用螺栓。可以理解的，所述固定孔215为螺栓安装孔(如图3所示)，螺栓将收容于螺栓安装孔内，使所述压电陶瓷片27、电极片28、前盖板26、后盖板29与振动转向组件21之间进行连接固定。

所述振动转向组件21包括振动本体212、两个振动输入部213和所述振动输出台211；所述两个振动输入部213分别设置在所述振动本体212的两侧，所述压电陶瓷片27和所述电极片28分别与两个所述振动输入部213相连，所述振动输出台211设置在所述振动本体212的上端。

在换能器2的工作过程中，激励电信号通过电缆25传递到电极片28，压电陶瓷片27两侧的电极片28之间将形成电场，利用压电材料在电场作用下产生形变的特性，从而使压电陶瓷片27沿电场方向产生与所述电场强度成正比的机械变形，从而产生超声振动波的轴向振动。该机械变形主要为压电陶瓷片27受电场力的作用下因其膨胀或收缩所引起的厚度变化，由该机械变形形成超声振动波。

所述振动转向组件21用于将所述压电陶瓷片27发出的超声振动波由沿所述前盖板26、所述压电陶瓷片27、所述振动转向组件21、所述电极片28以及所述后盖板29连接方向的轴向振动转变为纵向振动。

本实用新型实施例提供的换能器2，其有益效果在于，在换能器2内设置振动转向组件21，使换能器2在垂直于压电陶瓷片27、电极片28、前盖板26和后盖板29的轴心的方向上产生超声波，使振动发生器发出的超声波由横向的轴向振动转变为纵向振动，再通过纵向振动的超声振动波对放置在工作台上方的待加工的玻璃盖板进行振动。该换能器2可以卧置于玻璃盖板加工系统的机床上，使换能器2的高度大幅降低，从而使换能器2适应不同的安装环境。

所述振动本体212的材质优选为的强度较大且密度较低的材质。

如图3所示，在一实施例中，所述振动本体212为铝合金块或钛合金块，所述振动本体212上设置有振动放大孔214，所述振动放大孔214设置在所述振动本体212的侧面上，所述振动放大孔214呈长圆形。在其它实施例中，所述振动放大孔214也可设置在振动本体212的其他侧面上，振动放大孔214的形状也可呈矩形或圆形等，所述振动放大孔214的个数为1～4个。

可以理解的，振动放大孔214作为振动放大结构的一种优化方式，通过振动放大孔214的内部空间可以使纵向振动的超声波的振动频率和幅度增强，从而提高振动输出台211的振幅大小。但是在对超声波的输出振幅要求较小时，也可以不设置振动放大孔214。

在一实施例中，所述振动本体212上设有隔振结构216，所述隔振结构216为对称设置的至少一对隔震薄壁2161，所述隔振结构216设置在所述振动本体212的下端或者设置在所述前盖板26和所述后盖板29的下端。

由于所述隔震薄壁2161在超声波轴向振动的方向上具有较小的刚度，而在支撑方向上具有较高刚度，因此可以降低振动本体212底部的振动，以降低振动本体212的振动对玻璃盖板加工系统的机床的影响，同时为设置在振动输出台211上的工作台提供足够的支撑刚度和强度。

如图1所示，所述换能器2还包括外壳体22，所述压电陶瓷片27、所述电极片28、所述前盖板26、所述后盖板29、所述紧固件以及所述振动转向组件21位于所述外壳体22中，且所述振动输出台211穿出于所述外壳体22，所述振动输出台211上设置有安装孔2111及第一抽气孔2112，所述工作台通过所述安装孔2111固定在所述振动输出台上。所述工作台上设置有与所述第一抽气孔2112连通的第二抽气孔，所述小振板3上形成有与所述第一抽气孔2112及第二抽气孔连通的第三抽气孔31。所述外壳体22上外接有电缆25和气管24，所述气管24上设置有手滑阀(图中未示出)，所述电缆25与所述电极片28电连接，所述气管24连通至所述第一抽气孔2112。通过第二抽气孔能够对放置于所述工作台上的玻璃盖板产生吸附作用，保证玻璃盖板与所述工作台顶面的贴合，避免玻璃盖板脱离所述工作台。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。