CN2818008Y - 超声波旋压加工回转式工具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种超声波旋压加工回转式工具。它包括超声波发生器、换能器、变幅杆和工具头，超声波发生器与换能器用导线相连接，换能器与变幅杆相连接并固定在壳体上，其特殊之处在于所述的变幅杆末端固连有变幅杆头，所述的工具头通过锥体固定在壳体上，并可调节与变幅杆头的距离，使工具头上的滚柱与变幅杆头相接触，滚柱可以转动，变幅杆头选用与滚柱相近似的材料；转动锥体可使工具头旋转一定的角度。由于工件与滚柱之间是滚动接触，摩擦力较小，因此能降低被加工工件的粗糙度，同时滚柱也不易磨损。特别是在加工大件时保证了粗糙度的一致性，并能通过调整螺钉和滚柱垫调整运动间隙，减小磨损，提高其使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及金属表面加工装置技术领域，特别是一种利用超声波加工的工具。
背景技术
超声波加工主要是针对硬度较高的材料如硬质合金、玻璃、淬硬的钢材等进行钻孔、表面磨削等机械加工，其优点是加工精度高、生产效率高，现已延伸发展到利用超声波工具对粗加工表面进行挤压加工，在保持加工尺寸和形位公差基本不变的前提下降低粗糙度4-6级，使Ra值小于0.1，并提高表面硬度和机械性能，但本实用新型专利申请日前，超声波加工的工具头均是焊接或螺纹连接于变幅杆端部的，其与被加工工件之间的运动均为滑动式的，工具头使用寿命短，加工效率低，加工大型工件时由于工具头磨损，加工出的工件表面粗糙度不一致，甚至在工件表面出现亮带或划伤。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种工具头使用寿命长，加工效率高的超声波旋压加工回转式工具。
本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：
一种超声波旋压加工回转式工具，包括超声波发生器、换能器、变幅杆和工具头，超声波发生器与换能器用导线相连接，换能器与变幅杆相连接并固定在壳体上，其特殊之处在于所述的变幅杆末端固连有变幅杆头，所述的工具头通过锥体固定在壳体上，并可调节与变幅杆头的距离，使工具头上的滚柱与变幅杆头相接触，滚柱可以转动，变幅杆头选用与滚柱相近似的材料；转动锥体可使工具头旋转一定的角度。
所述的工具头包括螺纹连接于所述锥体上的工具头座和转动连接于工具头座上的滚柱。
所述的滚柱两端具有支撑轴径，其直径小于滚径，滚径的母线为直线或弧线，工具头座上一端设置有小孔，另一端设置有大孔，大孔中装入工具头堵，大孔与小孔的轴线与变幅杆的轴线相垂直，工具头堵的内孔及工具头座上的小孔分别与滚柱两端的支撑轴径相应，工具头堵的内孔外端设置有调整螺钉，可方便调整滚柱的轴向间隙。
所述的滚柱两端的支撑轴径外端、工具头堵的内孔及工具头座上的小孔中还设置有滚柱垫，滚柱垫选用与滚柱相近似的材料，可以减小因磨损而造成的间隙，其本身也可以调整间隙。
所述的滚柱两端的支撑轴径其一端较短，使滚柱的工作部分的滚径偏置于变幅杆的轴线，其目的是尽量减小加工带有台阶的轴时圆柱面上的不可加工部分的尺寸。
所述的滚柱的支撑轴径即是滚径，滚径的母线为直线或弧线，工具头座上一端设置有滚柱安装孔，滚柱的外侧安装工具头堵，工具头堵的轴线及滚柱安装孔的轴线与变幅杆的轴线相垂直，工具头堵上设置有调整螺钉，滚柱两端的支撑轴径外端也设置有滚柱垫。
所述的滚柱的支撑轴径即是滚径，滚径的母线为直线或弧线，工具头座上一端设置有滚柱安装孔，滚柱的外侧安装工具头堵，工具头堵的轴线及滚柱安装孔的轴线与变幅杆的轴线不相垂直，滚柱的工作部分可以为圆锥状也可以为圆柱状，工具头堵上设置有调整螺钉，滚柱两端的支撑轴径外端也设置有滚柱垫。
本实用新型的工作原理如下：
超声波发生器产生的高频电流作用于换能器，通过变幅杆、变幅杆头和滚柱，将纵向振幅放大到0.01-0.1mm，对工件高频挤压，同时在工件的带动下滚柱转动，并随车床刀架作进给运动，完成对工件的旋转挤压。由于工件与滚柱之间是滚动接触，摩擦力较小，因此能降低被加工工件的粗糙度，同时滚柱也不易磨损。本实用新型实现了在结构尺寸小的情况下对工件进行旋转挤压，具有结构合理，工艺性好，加工精度高，生产效率高的特点，特别是在加工大件时保证了粗糙度的一致性，并能通过调整螺钉和滚柱垫调整运动间隙，减小磨损，提高其使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型的第一种具体实施方式的示意图。
图2是本实用新型的第二种具体实施方式的示意图。
图3是本实用新型的第三种具体实施方式的示意图。
图4是本实用新型的第四种具体实施方式的示意图。
图中：A-超声波发生器，B-换能器，C-壳体，D-锥体，1-变幅杆，2-变幅杆头，3-工具头座，4-滚柱，5-工具头堵，6-调整螺钉，7-滚柱垫。
具体实施方式
在图1所示的本实用新型的第一种具体实施方式中，该超声波旋压加工回转式工具，包括超声波发生器A、换能器B、变幅杆1和工具头，超声波发生器A与换能器B用导线相连接，换能器B与变幅杆1相连接并固定在壳体C上，变幅杆1末端固连有变幅杆头2，工具头通过锥体D固定在壳体C上，并可调节与变幅杆头2的距离，使工具头上的滚柱4与变幅杆头2相接触，滚柱4可以转动，变幅杆头2与滚柱4选用硬质合金材料；转动锥体D可使工具头旋转一定的角度。该工具头包括螺纹连接于所述锥体D上的工具头座3和转动连接于工具头座3上的滚柱4，滚柱4两端具有支撑轴径，其直径小于滚径，滚径的母线为直线或弧线，滚柱4两端的支撑轴径与变幅杆头2相接触，工具头座3上一端设置有小孔，另一端设置有大孔，大孔中装入工具头堵5，大孔与小孔的轴线与变幅杆1的轴线相垂直，工具头堵5的内孔及工具头座3上的小孔分别与滚柱4两端的支撑轴径相应，工具头堵5的内孔外端设置有调整螺钉6，滚柱4两端的支撑轴径外端、工具头堵5的内孔及工具头座3上的小孔中还设置有滚柱垫7，滚柱垫7也选用硬质合金材料。
在图2所示的本实用新型的第二种具体实施方式中，该超声波旋压加工回转式工具，滚柱4的滚径的母线为直线或弧线，并与变幅杆头2相接触，滚柱4两端的支撑轴径其一端较短，使滚柱4的滚径偏置于变幅杆1的轴线，适合于加工带台阶的轴，其余结构同第一种具体实施方式。
在图3所示的本实用新型的第三种具体实施方式中，该超声波旋压加工回转式工具，其滚柱4的支撑轴径即是滚径，滚径的母线为直线或弧线，工具头座上3一端设置有滚柱安装孔，滚柱4的外侧安装工具头堵5，工具头堵5的轴线及滚柱安装孔的轴线与变幅杆1的轴线相垂直，工具头堵5上设置有调整螺钉6，滚柱4两端的支撑轴径外端也设置有滚柱垫7，其余结构同第一种具体
实施方式。
在图4所示的本实用新型的第四种具体实施方式中，该超声波旋压加工回转式工具，其滚柱4的支撑轴径即是滚径，滚径的母线为直线或弧线，工具头座上3一端设置有滚柱安装孔，滚柱4的外侧安装工具头堵5，工具头堵5的轴线及滚柱安装孔的轴线与变幅杆1的轴线不相垂直，滚柱4的工作部分可以为圆锥状也可以为圆柱状，工具头堵5上设置有调整螺钉6，滚柱4两端的支撑轴径外端也设置有滚柱垫7，其余结构同第一种具体实施方式。
本实用新型的超声波旋压加工回转式工具不局限于上述具体实施方式，凡是在变幅杆末端连接有变幅杆头、工具头座和转动连接于工具头座上的滚柱的结构均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1、一种超声波旋压加工回转式工具，包括超声波发生器、换能器、变幅杆和工具头，超声波发生器与换能器用导线相连接，换能器与变幅杆相连接并固定在壳体上，其特征在于：所述的变幅杆末端固连有变幅杆头[2]，所述的工具头通过锥体[D]固定在壳体[C]上，并可调节与变幅杆头[2]的距离，使工具头上的滚柱[4]与变幅杆头[2]相接触，滚柱[4]可以转动；转动锥体[D]可使工具头旋转一定的角度。
2、根据权利要求1所述的超声波旋压加工回转式工具，其特征在于：所述的工具头包括螺纹连接于所述锥体[D]上的工具头座[3]和转动连接于工具头座[3]上的滚柱[4]。
3、根据权利要求1或2所述的超声波旋压加工回转式工具，其特征在于：所述的滚柱[4]两端具有支撑轴径，其直径小于滚径，滚径的母线为直线或弧线，工具头座[3]上一端设置有小孔，另一端设置有大孔，大孔中装入工具头堵[5]，大孔与小孔的轴线与变幅杆[1]的轴线相垂直，工具头堵[5]的内孔及工具头座[3]上的小孔分别与滚柱[4]两端的支撑轴径相应，工具头堵[5]的内孔外端设置有调整螺钉[6]。
4、根据权利要求3所述的超声波旋压加工回转式工具，其特征在于：所述的滚柱[4]两端的支撑轴径外端、工具头堵[5]的内孔及工具头座[3]上的小孔中还设置有滚柱垫[7]。
5、根据权利要求4所述的超声波旋压加工回转式工具，其特征在于：所述的滚柱[4]两端的支撑轴径其一端较短，使滚柱[4]的工作部分的滚径偏置于变幅杆[1]的轴线。
6、根据权利要求1或2所述的超声波旋压加工回转式工具，其特征在于：所述的滚柱[4]的支撑轴径即是滚径，滚径的母线为直线或弧线，工具头座[3]上一端设置有滚柱安装孔，滚柱[4]的外侧安装工具头堵[5]，工具头堵[5]的轴线及滚柱安装孔的轴线与变幅杆[1]的轴线相垂直，工具头堵上[5]设置有调整螺钉[6]。
7、根据权利要求6所述的超声波旋压加工回转式工具，其特征在于：所述的滚柱[4]两端的支撑轴径外端还设置有滚柱垫[7]。
8、根据权利要求1或2所述的超声波旋压加工回转式工具，其特征在于：所述的滚柱[4]的支撑轴径即是滚径，滚径的母线为直线或弧线，工具头座[3]上一端设置有滚柱安装孔，滚柱[4]的外侧安装工具头堵[5]，工具头堵[5]的轴线及滚柱安装孔的轴线与变幅杆[1]的轴线不相垂直，滚柱[4]的工作部分可以为圆锥状也可以为圆柱状，工具头堵[5]上设置有调整螺钉[6]。
9、根据权利要求8所述的超声波旋压加工回转式工具，其特征在于：所述的滚柱[4]两端的支撑轴径外端还设置有滚柱垫[7]。
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2005
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