CN102528102A

CN102528102A - 超声振动切削装置

Info

Publication number: CN102528102A
Application number: CN2012100240966A
Authority: CN
Inventors: 郝占杰; 郭艳敏; 刘永军
Original assignee: Hebei Haituo Mechanical & Technology Co Ltd
Current assignee: Hebei Haituo Mechanical & Technology Co Ltd
Priority date: 2012-02-03
Filing date: 2012-02-03
Publication date: 2012-07-04

Abstract

本发明公开了一种超声振动切削装置，主要由切削刀片、切削工具头、锁紧螺母Ⅰ、变幅杆、锁紧螺母Ⅱ、外壳、固定卡盘、丝杆、换能器风扇、后盖和数字电源控制箱组成，其外壳为圆筒形，圆筒的内径上部设置螺纹，圆筒内径螺纹下部设置三角形凸台，三角形凸台平面向上，圆筒的内径下部也设置有螺纹，螺纹的上部也设置三角形凸台，下部的三角形凸台平面向下，圆筒外中部设置固定卡盘，外壳底部连接后盖。本发明在难加工材料切削加工方面效果显著，具有切削力小、加工精度高；加工过程稳定，能有效消除颤振；使被加工表面呈压力状态，零件疲劳强度、耐磨性、耐腐蚀性提高；采用数字电源，频率自动跟踪和功率可调，可连续工作24小时等优点。

Description

超声振动切削装置

技术领域

本发明涉及一种金属切削加工装置，尤其涉及一种数字控制的超声波振动切削装置。

背景技术

金属和非金属硬脆材料，如淬火钢、模具钢、陶瓷、花岗石等，由于它们的高硬度和高耐磨性，在工业部门的使用越来越广泛，尤其是陶瓷材料，具有高硬度、耐磨损、耐高温、化学稳定性好、不易氧化、腐蚀等优点。近年来，它们的应用得到了惊人的发展。通常，这类硬脆材料的加工几乎只能采用磨削工艺，如用金刚石砂轮对陶瓷进行磨削，但这种工艺效率低，加工费用昂贵。用金刚石刀具车削淬火钢和陶瓷被认为是一种较为理想的加工方法，但由于这些材料的硬度极高，刀具磨损很快。

为了解决这类硬脆材料的加工性问题，在切削加工领域引入超声波技术。超声振动切削有着比普通切削优异的加工性能，它是在切削过程中给刀具或工件叠加上一种可控的振动作用而形成的一种新的切削加工方法。在一个振动周期中，刀具的有效切削时间很短，大于80%的时间里刀具与工件、切屑完全分离。刀具与工件、切屑断续接触，这就使得刀具所受到的摩擦变小，所产生的热量大大减少，切削力显著下降，避免了普通切削时的“让刀”现象，并且不产生积屑瘤。

发明内容

本发明的目的是为了解决航空、航天、军工等领域各种难加工材料切削加工的问题，提供一种超声振动切削装置。

本发明解决其技术问题的技术方案可以是：

超声振动切削装置，主要由切削刀片、切削工具头、锁紧螺母Ⅰ、变幅杆、锁紧螺母Ⅱ、外壳、固定卡盘、丝杆、换能器风扇、后盖和数字电源控制箱组成，其外壳为圆筒形，圆筒形内径上部设置螺纹，圆筒内径螺纹下部设置三角形凸台，三角形凸台平面向上，圆筒形内径下部也设置有螺纹，螺纹的上部也设置三角形凸台，下部的三角形凸台平面向下，圆筒外中部设置固定卡盘，外壳底部连接后盖，后盖为圆柱与圆饼的结合体，圆柱部分设置外螺纹，后盖上部连接风扇，风扇连接换能器，换能器一端中心设置螺纹孔，螺纹孔内连接丝杆一端，丝杆另一端连接变幅杆，变幅杆通过锁紧螺母Ⅰ连接切削工具头，切削工具头上部边缘设置切削刀片，外壳上口处设置锁紧螺母Ⅱ，锁紧螺母Ⅱ为圆环形，圆环外径设置螺纹，圆环内径穿过变幅杆，换能器和风扇分别与数字电源控制箱电连接。

本发明解决其技术问题的技术方案也可以是：

所述的超声振动切削装置，其所述的变幅杆为圆瓶形，变幅杆上细下粗，变幅杆底部中心设置螺纹孔，中部设置有凸台，变幅杆上部设置有外螺纹，所述的切削工具头为圆柱形，圆柱形下部设置有凸台，上部横向设置有三角形凹槽，三角形凹槽中部设置螺纹孔，所述的切削刀片断面为三角形，中部设置有螺纹孔。

本发明的有益效果是：

1、本发明在普通机床上就可以进行精密加工，圆度、圆柱度、平面度、平行度，与高速硬切削相比，不需要高的机床刚性，并且不破坏工件表面金相组织。在曲线轮廓零件的精加工中，可以借助数控车床、加工中心等进行仿形加工。

2、本发明切削力小、加工精度高、切削温度低、不产生积屑瘤，切削表面粗糙度低，可达Ra0.2。

3、本发明加工过程稳定，能有效消除颤振；使被加工表面呈压力状态，零件疲劳强度、耐磨性、耐腐蚀性提高。

4、本发明设计合理、结构简单、易于加工、使用方便。

附图说明

图1为本发明超声振动切削装置结构示意图。

图2为本发明超声振动切削装置A向视图。

图3为本发明超声振动切削装置数字电源控制箱示意图。

具体实施方式

图1图2图3中：超声振动切削装置，主要由切削刀片1、切削工具头2、锁紧螺母Ⅰ3、变幅杆4、锁紧螺母Ⅱ5、外壳6、固定卡盘7、丝杆8、换能器9风扇10、后盖11和数字电源控制箱12组成，其外壳6为圆筒形，圆筒形内径上部设置螺纹，圆筒内径螺纹下部设置三角形凸台，三角形凸台平面向上，圆筒形内径下部也设置有螺纹，螺纹的上部也设置三角形凸台，下部的三角形凸台平面向下，圆筒外中部设置固定卡盘7，外壳6底部连接后盖11，后盖11为圆柱与圆饼的结合体，圆柱部分设置外螺纹，后盖11上部连接风扇10，风扇10连接换能器9，换能器9一端中心设置螺纹孔，螺纹孔内连接丝杆8一端，丝杆8另一端连接变幅杆4，变幅杆4通过锁紧螺母Ⅰ3连接切削工具头2，切削工具头2上部边缘设置切削刀片1，外壳6上口处设置锁紧螺母Ⅱ5，锁紧螺母Ⅱ5为圆环形，圆环外径设置螺纹，圆环内径穿过变幅杆4，换能器9和风扇10分别与数字电源控制箱12电连接。所述的超声振动切削装置，其所述的变幅杆4为圆瓶形，变幅杆4上细下粗，变幅杆4底部中心设置螺纹孔，中部设置有凸台，变幅杆4上部设置有外螺纹，所述的切削工具头2为圆柱形，圆柱形下部设置有凸台，上部横向设置有三角形凹槽，三角形凹槽中部设置螺纹孔，所述的切削刀片1断面为三角形，中部设置有螺纹孔。

Claims

1.超声振动切削装置，主要由切削刀片（1）、切削工具头（2）、锁紧螺母Ⅰ（3）、变幅杆（4）、锁紧螺母Ⅱ（5）、外壳（6）、固定卡盘（7）、丝杆（8）、换能器（9）风扇（10）、后盖（11）和数字电源控制箱（12）组成，其特征是：外壳（6）为圆筒形，圆筒形内径上部设置螺纹，圆筒内径螺纹下部设置三角形凸台，三角形凸台平面向上，圆筒形内径下部也设置有螺纹，螺纹的上部也设置三角形凸台，下部的三角形凸台平面向下，圆筒外中部设置固定卡盘（7），外壳（6）底部连接后盖（11），后盖（11）为圆柱与圆饼的结合体，圆柱部分设置外螺纹，后盖（11）上部连接风扇（10），风扇（10）连接换能器（9），换能器（9）一端中心设置螺纹孔，螺纹孔内连接丝杆（8）一端，丝杆（8）另一端连接变幅杆（4），变幅杆（4）通过锁紧螺母Ⅰ（3）连接切削工具头（2），切削工具头（2）上部边缘设置切削刀片（1），外壳（6）上口处设置锁紧螺母Ⅱ（5），锁紧螺母Ⅱ（5）为圆环形，圆环外径设置螺纹，圆环内径穿过变幅杆（4），换能器（9）和风扇（10）分别与数字电源控制箱（12）电连接。

2.根据权利要求1所述的超声振动切削装置，其特征是：所述的变幅杆（4）为圆瓶形，变幅杆（4）上细下粗，变幅杆（4）底部中心设置螺纹孔，中部设置有凸台，变幅杆（4）上部设置有外螺纹，所述的切削工具头（2）为圆柱形，圆柱形下部设置有凸台，上部横向设置有三角形凹槽，三角形凹槽中部设置螺纹孔，所述的切削刀片（1）断面为三角形，中部设置有螺纹孔。