一種加工小孔的超聲波刀具及其應用
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種加工小孔的超聲波刀具及其應用，屬于超聲波加工技術領域。
【背景技術】
[0002]目前，在機械加工領域利用超聲波加工已比較成熟，其中超聲波刀具是超聲波加工過程中最重要的組成部分，例如，利用超聲波刀具加工內孔的內表面，可以很好地降低內孔表面的粗糙度，但由于目前的超聲波刀具在加工內孔時，需要將超聲波刀具伸入到內孔里面，對于孔徑較大的內孔加工起來較為方便，但當孔徑小于30mm時，超聲波刀具無法伸進到內孔里面進行超聲波加工。
[0003]例如，中國專利文獻CN204195174U公開了一種超聲波金屬表面加工刀具，該刀具包括固定套、滑套、變幅桿和換能器，滑套設置在固定套內，滑套與固定套通過定位銷連接，變幅桿和換能器設置在滑套中，換能器連接在變幅桿的后端，變幅桿前部伸出滑套，固定套后部設置有作用在滑套上的彈力機構。該刀具能夠伸入內孔，可以很好地對內孔的側壁進行超聲波加工，但是該超聲波刀具只能加工內孔尺寸為直徑30mm以上的內孔，對直徑30mm以下的內孔無法加工。
[0004]因此，亟需設計一種改進型結構的超聲波加工刀具，以解決無法加工微小內孔的問題。

【發(fā)明內容】

[0005]針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種加工小孔的超聲波刀具。
[0006]本發(fā)明還提供上述一種加工小孔的超聲波刀具的使用方法。
[0007]本發(fā)明的技術方案如下:
[0008]—種加工小孔的超聲波刀具，包括固定套、滑套、變幅桿、換能器和刀具頭，滑套設置在固定套內，固定套的后部設置有作用在滑套上的彈力機構，變幅桿和換能器設置在滑套中，換能器連接在變幅桿的后端，變幅桿的前端伸出滑套，其特征在于，滑套的前端連接刀具頭，刀具頭包括工具座及設置在工具座上的工具頭，工具座內設有容納變幅桿的空腔，工具頭與所述的變幅桿接觸。
[0009]優(yōu)選的，所述工具座成階梯狀，工具座包括第一圓柱體和第二圓柱體，第一圓柱體的直徑小于第二圓柱體的直徑，工具頭突出第一圓柱體的外側面。
[0010]優(yōu)選的，所述第一圓柱體的直徑不大于16mm。
[0011]優(yōu)選的，所述滑套的前端通過錐套與工具座連接，錐套的一端與滑套的前端固定連接、另一端通過調整圈與工具座連接，調整圈與錐套螺紋連接。此設計的好處在于，當調整圈在錐套上螺紋轉動時，帶動工具座的軸向移動。
[0012]優(yōu)選的，所述工具座與錐套之間設置有彈簧。
[0013]進一步優(yōu)選的，所述彈簧為波形彈簧。
[0014]優(yōu)選的，所述工具座上還設置有鎖緊圈，鎖緊圈與工具座螺紋連接并位于調整圈的一端。此設計的好處在于，當調整圈調整到合適位置時，通過鎖緊圈對調整圈進行鎖緊。
[0015]優(yōu)選的，所述錐套通過壓蓋與滑套的前端固定連接，壓蓋與滑套的前端螺栓連接。
[0016]優(yōu)選的，所述錐套與工具座之間通過鍵或銷連接。此設計的好處在于，在錐套與工具座之間通過鍵或銷與鍵槽的配合進行連接，在調整錐套與工具座之間的間距時，鍵或銷可有效防止工具座的轉動。
[0017]優(yōu)選的，所述工具頭嵌入式設置在工具座的前端并通過定位塊固定。
[0018]—種加工小孔的超聲波刀具的使用方法，包括以下步驟，
[0019]作業(yè)前，通過旋轉調整圈來調整變幅桿與工具頭的間隙，當間隙調整到符合要求時，通過鎖緊圈對調整圈固定；然后將超聲波刀具前端的工具頭伸入孔內，工具頭與孔的內側壁接觸；啟動超聲波刀具，工具頭對孔的內側壁進行超聲波加工。
[0020]本發(fā)明的有益效果在于:
[0021]1、本發(fā)明超聲波刀具通過改進工具座的結構形式，使工具座的整體外形尺寸變小，同時改變了工具頭的安裝位置及安裝方式，使工具頭與變幅桿垂直接觸，縮小了刀具頭的結構尺寸，可用于加工直徑30_以下的內孔，其可加工孔的范圍更廣。
[0022]2、本發(fā)明在錐套與工具座之間通過鍵或銷進行連接，在調節(jié)變幅桿與工具頭的間隙時，可有效防止工具座的轉動，同時避免了工具座的轉動帶來的工具頭方向不確定的問題。
【附圖說明】
[0023]圖1為現(xiàn)有超聲波刀具的結構示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明超聲波刀具的主視結構示意圖；
[0025]圖3為圖2的俯視圖；
[0026]圖4為本發(fā)明中工具座的結構示意圖。
[0027]其中:1、固定套；2、錐套；3、壓蓋；4、調整圈；5、鎖緊圈；6、工具頭；7、定位塊；8、工具座；801、第一圓柱體；802、第二圓柱體；9、導向槽；10、鍵；11、波形彈簧；12、變幅桿；13、滑套；14、定位銷。
【具體實施方式】
[0028]下面通過實施例并結合附圖對本發(fā)明做進一步說明，但不限于此。
[0029]實施例1:
[0030]如圖2和圖3所示，一種加工小孔的超聲波刀具，該超聲波刀具包括刀具體、刀具頭及連接調整機構，刀具頭通過連接調整機構與刀具體連接，其中刀具體為現(xiàn)有結構，如圖1所示，主要包括固定套1、滑套13、變幅桿12和換能器，滑套13設置在固定套1內，固定套1的后部設置有作用在滑套13上的彈力機構，變幅桿12和換能器設置在滑套13中，換能器連接在變幅桿12的后端，變幅桿12的前端伸出滑套13 ;變幅桿12的前端設置成斜面結構，滑套13的前端連接刀具頭，刀具頭包括工具座8及設置在工具座上的工具頭6，工具座8為階梯狀的工具座，包括第一圓柱體801和第二圓柱體802，工具頭6嵌入第一圓柱體并突出第一圓柱體801的外側面，工具頭6的外圓面與變幅桿前端的斜面結構垂直接觸。
[0031]其中，滑套13的前端通過錐套2與工具座8連接，錐套2通過壓蓋3與滑套13的前端固定連接，壓蓋3與滑套13的前端螺栓連接，錐套2的前端通過調整圈4與工具座8連接，調整圈4為一圓環(huán)，圓環(huán)內壁上設有內螺紋，內螺紋與錐套2前端的外螺紋連接，工具座8的一端置于圓環(huán)內與圓環(huán)環(huán)口卡接，工具座8與錐套2之間留有一定的空隙，空隙里放置有波形彈簧11，當通過調整圈4旋轉調節(jié)工具座8與錐套2之間的距離時(其目的是調節(jié)工具頭與變幅桿之間的間隙)，可借助波形彈簧11調整出合適的間距。
[0032]變幅桿12的前端從錐套2伸進工具座8的空腔與工具座前端的工具頭6接觸，變幅桿12的前端的斜面結構與水平面的夾角為45°，工具頭6的外圓面與斜面結構成垂直角度安裝在第一圓柱體上。
[0033]本實施例中的超聲波刀具，改變了工具座的現(xiàn)有結構形式，使工具座成階梯狀，其中工具座包括細長的第一圓柱體，作業(yè)時，使第一圓柱體伸入孔內進行超聲波加工，使工具頭伸入工具座內與斜面結構垂直接觸，減少了工具頭在工具座上的安裝空間，相應地刀具頭的整體外部尺寸更小，使該刀具頭能夠伸入直徑30mm以下的孔內進行超聲波加工。
[0034]實施例2:
[0035]—種加工小孔的超聲波刀具，結構如實施例1所述，其不同之處在于:工具座8上還設置有鎖緊圈5，鎖緊圈5與工具座8螺紋連接并位于調整圈4的一端。當調整圈4調整到合適位置時，通過鎖緊圈5對調整圈4進行鎖緊。變幅桿的前端設置成球面結構，工具頭的外圓面與球面結構垂直接觸。
[0036]實施例3:
[0037]—種加工小孔的超聲波刀具，結構如實施例1所述，其不同之處在于:刀具頭上還包括定位塊7，工具頭6嵌入到工具座8第一圓柱體的外側面上并通過定位塊7對工具頭6進行定位。
[0038]實施例4:
[0039]—種加工小孔的超聲波刀具，結構如實施例1所述，其不同之處在于:錐套2與工具座8的第二圓柱體之間通過鍵或銷連接，本實施例中選用鍵10連接，在錐套2上設置鍵10，在第二圓柱體802內壁上開鍵槽，鍵10與鍵槽配合安裝。在錐套2與工具座8之間通過鍵或銷與鍵槽的配合進行連接，在調整錐套與工具座之間的間距時，鍵或銷可有效防止工具座的轉動。
[0040]實施例5:
[0041]—種加工小孔的超聲波刀具的使用方法，包括以下步驟，
[0042]作業(yè)前，通過旋轉調整圈4來調整變幅桿12與工具頭6的間隙，當間隙調整到符合要求時，通過鎖緊圈5對調整圈4固定；然后將超聲波刀具前端的工具頭6伸入孔內，工具頭6與孔的內側壁接觸；啟動超聲波刀具，工具頭6對孔的內側壁進行超聲波加工。
【主權項】
1.一種加工小孔的超聲波刀具，包括固定套、滑套、變幅桿、換能器和刀具頭，滑套設置在固定套內，固定套的后部設置有作用在滑套上的彈力機構，變幅桿和換能器設置在滑套中，換能器連接在變幅桿的后端，變幅桿的前端伸出滑套，其特征在于，滑套的前端連接刀具頭，刀具頭包括工具座及設置在工具座上的工具頭，工具座內設有容納變幅桿的空腔，工具頭與所述的變幅桿接觸。2.如權利要求1所述的加工小孔的超聲波刀具，其特征在于，所述工具座成階梯狀，工具座包括第一圓柱體和第二圓柱體，第一圓柱體的直徑小于第二圓柱體的直徑，工具頭突出第一圓柱體的外側面。3.如權利要求2所述的加工小孔的超聲波刀具，其特征在于，所述第一圓柱體的直徑不大于16mm η4.如權利要求1所述的加工小孔的超聲波刀具，其特征在于，所述滑套的前端通過錐套與工具座連接，錐套的一端與滑套的前端固定連接、另一端通過調整圈與工具座連接，調整圈與錐套螺紋連接。5.如權利要求4所述的加工小孔的超聲波刀具，其特征在于，所述工具座與錐套之間設置有彈簧，所述彈簧為波形彈簧。6.如權利要求4所述的加工小孔的超聲波刀具，其特征在于，所述工具座上還設置有鎖緊圈，鎖緊圈與工具座螺紋連接并位于調整圈的一端。7.如權利要求4所述的加工小孔的超聲波刀具，其特征在于，所述錐套通過壓蓋與滑套的前端固定連接，壓蓋與滑套的前端螺栓連接。8.如權利要求4所述的加工小孔的超聲波刀具，其特征在于，所述錐套與工具座之間通過鍵或銷連接。9.如權利要求1所述的加工小孔的超聲波刀具，其特征在于，所述工具頭嵌入式設置在工具座的前端并通過定位塊固定。10.一種如權利要求1-9任一項所述的加工小孔的超聲波刀具的使用方法，包括以下步驟， 作業(yè)前，通過旋轉調整圈來調整變幅桿與工具頭的間隙，當間隙調整到符合要求時，通過鎖緊圈對調整圈固定；然后將超聲波刀具前端的工具頭伸入孔內，工具頭與孔的內側壁接觸；啟動超聲波刀具，工具頭對孔的內側壁進行超聲波加工。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種加工小孔的超聲波刀具及其應用，包括固定套、滑套、變幅桿、換能器和刀具頭，滑套設置在固定套內，變幅桿和換能器設置在滑套中，工具座成階梯狀，包括第一圓柱體和第二圓柱體，第一圓柱體的直徑不大于16mm，滑套的前端連接刀具頭，刀具頭包括工具座及設置在工具座上的工具頭，工具頭與變幅桿垂直接觸。本發(fā)明通過改進工具座的結構形式，使工具座的整體結構尺寸變小，可使工具頭伸入30mm以下的內孔進行超聲加工，其加工范圍更廣。同時在錐套與工具座之間通過鍵或銷進行連接，在調節(jié)變幅桿與工具頭的間隙時，可有效防止工具座的轉動，同時避免了工具座的轉動帶來的工具頭方向不確定的問題。
【IPC分類】B23B27/00
【公開號】CN105397119
【申請?zhí)枴緾N201511007800
【發(fā)明人】柏士增, 趙顯華, 謝祥科, 劉秀娟, 趙志明
【申請人】山東華云機電科技有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年12月29日