具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本申请。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”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，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申请的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1及图2，本申请实施例提供了一种微孔加工装置100，用于对呈板状的目标物进行微孔加工。可选地，微孔的尺寸为毫米级。可选地，本实施例中的目标物为高速电路板101。微孔加工装置100包括钻孔结构和超声振动结构20。钻孔结构包括底座10和钻头机构，底座10位于钻头机构的下方，高速电路板101位于底座10和钻头机构之间，且钻头机构用于对高速电路板101进行钻孔。超声振动结构20包括超声振动板22以及连接超声振动板22的超声机构21，超声振动板22平铺设置于底座10并在超声机构21的作用下沿竖直方向往复振动，高速电路板101层叠固定于超声振动板22并随超声振动板22一并振动。可选地，超声机构21对高速电路板101施加一个20kHz的高频超声振动，实现了高速电路板101的超声辅助钻削加工。

钻孔机构在对高速电路板101进行钻孔时，超声振动结构20对高速电路板101施加一个高频振动，通过高速电路板101的振动而辅助钻孔机构进行钻孔，从而有效改善高速电路板101的微孔钻削质量，降低微孔的孔壁粗糙度、消除入口毛刺和钉头等常见的微孔加工缺陷。

可选地，本申请实施例中通过直接在高速电路板101施加竖直方向上的振动，使高度电路板在钻孔过程中结合利用超声振动结构20的超声辅助技术，具有更直接、更有效以及更加节省成本的特点。

请参阅图1及图2，在一个实施例中，微孔加工装置100还包括导向定位机构30，导向定位机构30用于引导超声振动板22沿竖直方向往复振动。可选地，通过导向定位机构30可以使高度电路板有规律振动，提高微孔加工的可靠性和质量。

在一个实施例中，导向定位机构30包括凸设于底座10上的第一定位柱31，第一定位柱31间隔设置有多个，超声振动板22对应各第一定位柱31的位置均开设有第一定位孔32，第一定位柱31的自由端位于对应的第一定位孔32。通过第一定位柱31和第一定位孔32的配合，从而实现超声振动板22的导向和定位，使得高度电路板在高频振动过程中，保持稳定，提高了微孔的加工质量。

请参阅图1及图2，在一个实施例中，导向定位机构30包括凸设于超声振动板22上的第二定位柱，第二定位柱间隔设置有多个，底座10对应各第二定位柱的位置均开设有第二定位孔，第二定位柱的自由端位于对应的第二定位孔。通过第二定位柱和第二定位孔的配合，从而实现超声振动板22的导向和定位，使得高度电路板在高频振动过程中，保持稳定，提高了微孔的加工质量。

请参阅图1及图2，在一个实施例中，超声振动板22包括支撑高速电路板101的板本体221以及连接板本体221并悬空设置的驱动段222，超声机构21连接驱动段222。通过驱动段222的悬空设置，从而便于超声机构21与超声振动板22的连接，且结构紧凑。

可选地，第一定位孔32开设于板本体221。

可选地，第二定位柱凸设于板本体221。

在一个实施例中，底座10开设有容置腔，容置腔的腔口边缘开设有缺口122，板本体221位于容置腔且驱动段222经缺口122而向外延伸设置。可选地，底座10包括由大理石制成的基座11以及设置于基座11上的支撑板12，支撑板12是由绝缘的电木板所制成。容置腔开设于支撑板12。

请参阅图1及图2，可选地，第一定位柱31凸设于安置腔121的腔底。

可选地，超声振动板22通过导向定位机构30而连接支撑板12，超声振动板22和支撑板12之间不使用螺栓锁紧，容置腔只限制超声振动板22沿水平方向的移动，而竖直方向的振动不做约束。

请参阅图1及图2，在一个实施例中，超声机构21包括超声波发生器、超声能量传输单元以及超声波振动单元211，超声波振动单元211连接超声振动板22，且超声波发生器通过超声能量传输单元而将高频电信号传输至超声波振动单元211。驱动段222相对基座11朝外延伸预定距离，从而便于超声波振动单元211的连接。可选地，超声波振动单元211和驱动段222通过焊接工艺而完全固定为一体，然后再通过导线将超声波发生器的电信号传输至超声波振动单元211，超声波发生器与超声波振动单元211具有一定的距离，超声波发生器和超声波振动单元211的连接导线需要有一定的长度，在超声波振动单元211随底座10沿预定方向移动和进给时，保证超声波发生器不被拉动，而出现损坏。

可选地，超声波发生器也称超声电源，其主要用于高频电信号的输出，一般采用的是数字集成芯片激励式信号产生技术，这种超声波信号产生技术受外部环境影响较小，稳定性较高。在输出信号的同时，超声电源一般还配备实时的频率跟踪模块，通过声反馈法或电反馈法，跟踪系统的谐振频率来调节输出信号的频率。

超声能量传输单元则负责把超声波发生器产生的高频电信号传输到下一级的超声波换能器上。超声能量传输单元一般包括两种，一种是高效率、利于大功率能量传输的接触式；另一种是高集成度、利于自动化加工的非接触式。接触式的超声能量传输单元一般采用碳刷—铜环机构，这种结构因为简单方便、成本低廉而被广泛使用。

超声振动单元211是最终决定高速电路板101振动效果的部件，超声振动单元211可以是超声波换能器或超声波变幅杆。超声换能器的主要负责将接收到的高频电信号转换成机械振动，比较常用的有压电陶瓷式换能器、磁致伸缩式换能器、电容式换能器等。其中压电陶瓷材料拥有着80％以上的电声转换效率，又因其制造成型比较简单、形状可变、振幅扩大程度高、成本低廉等优点而应用最广。可选地，本实施例中超声振动单元211为超声波换能器。

超声变幅杆的作用则是后改变高频机械振动的幅度或方向，再传递给加工刀具或工件。常用的超声变幅杆可以根据它的波长、截面形状、振动类型来分类，其设计一般是根据对应的振动方程来展开。最终所选定和制作的超声变幅杆需要满足能量的传输损失小、材料疲劳强度高、声阻较小、利于加工等要求。可选地，通常超声振动机构中是将超声换能器和超声变幅杆组合并安装在一起，作为一个组合件使用，并保证它们的振动频率一致，使最后输出到加工刀具或工件上的超声振动精确和可控。

在一个实施例中，微孔加工装置100还包括由柔性材料制成的垫板，垫板位于高速电路板101和超声振动板22之间。可选地，通过垫板可以使高度电路板和超声振动板22隔开一定的距离，从而在高度电路板进行微孔加工时，使超声振动板22得到保护。可选地，超声振动板由不锈钢材料制成。

请参阅图1及图2，可选地，垫板和高速电路板101上对应超声振动板22的位置，也开设有第一定位孔32，第一定位柱31穿过垫板并贯穿至高速电路板101的第一定位孔32内，从而提高了高度电路板在振动过程中的稳定性。

在一个实施例中，钻头机构包括钻头以及驱动钻头旋转的旋转驱动器，钻头的另一端抵接高速电路板101。

请参阅图1及图2，本发明还提出了一种超声波辅助钻削系统，该超声波辅助钻削系统包括微孔加工装置100，该微孔加工装置100的具体结构参照上述实施例，由于本超声波辅助钻削系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

请参阅图1及图2，可选地，超声波辅助钻削系统还包括数控立式钻床，绝缘的支撑板12使用螺栓固定在基座11上，其相对于大理石制成的基座11，支撑板12的六个自由度完全被限制，主要用于支撑超声振动板22以及对加工区域的定位。

可选地，根据设计好的刀路启动数控立式钻床，同时开启超声波发生器，让高速电路板101与超声振动板22一起进行高频的超声振动，实现高速电路板101的超声辅助钻削加工。

以上仅为本申请的可选实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。