一种加工小孔的超声波刀具头及其应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种加工小孔的超声波刀具头及其应用，属于超声波加工技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，在机械加工领域利用超声波加工已比较成熟，其中超声波刀具是超声波加工过程中最重要的组成部分，例如，利用超声波刀具加工内孔的内表面，可以很好地降低内孔表面的粗糙度，但由于目前的超声波刀具在加工内孔时，需要将超声波刀具头伸入到内孔里面，对于孔径较大的内孔加工起来较为方便，但当孔径小于30mm时，现有的超声波刀具头的结构尺寸，使其无法伸进到内孔里面进行超声波加工。
[0003]例如，中国专利文献CN204195174U公开了一种超声波金属表面加工刀具，该刀具包括固定套、滑套、变幅杆和换能器，滑套设置在固定套内，滑套与固定套通过定位销连接，变幅杆和换能器设置在滑套中，换能器连接在变幅杆的后端，变幅杆前部伸出滑套，固定套后部设置有作用在滑套上的弹力机构。该刀具能够伸入内孔，可以很好地对内孔的侧壁进行超声波加工，但是该超声波刀具只能加工内孔尺寸为直径30mm以上的内孔，对直径30mm以下的内孔无法加工。
[0004]因此，亟需设计一种改进型结构的超声波加工刀具头，以解决无法加工微小内孔的问题。
【发明内容】
[0005]针对现有技术的不足，本发明提供一种加工小孔的超声波刀具头，该超声波刀具头具有更小的结构尺寸，能够伸入直径30mm以下的内孔进行超声波加工。
[0006]本发明还提供上述一种加工小孔的超声波刀具头的使用方法。
[0007]本发明的技术方案如下:
[0008]—种加工小孔的超声波刀具头，包括变幅杆、锥套、工具座和工具头，所述锥套与工具座连接，工具头设置在工具座的前端，变幅杆伸入锥套和工具座内，工具头与所述的变幅杆接触。
[0009]优选的，所述工具座成阶梯状，工具座包括第一圆柱体和第二圆柱体，第一圆柱体的直径小于第二圆柱体的直径，工具头突出第一圆柱体的外侧面。
[0010]优选的，所述第一圆柱体的直径不大于16_。
[0011]优选的，所述超声波刀具头还包括调整圈，调整圈的一端与锥套螺纹连接、另一端与工具座卡接。此设计的好处在于，当调整圈在锥套上螺纹转动时，带动工具座的轴向移动，进而调节变幅杆与工具头之间的间隙。
[0012]优选的，所述工具座与锥套之间设置有弹簧。
[0013]进一步优选的，所述弹簧为波形弹簧。
[0014]优选的，所述工具座上还设置有锁紧圈，锁紧圈与工具座螺纹连接并位于调整圈的一侧。此设计的好处在于，当调整圈调整到合适位置时，通过锁紧圈对调整圈进行锁紧。
[0015]优选的，所述锥套与工具座之间通过键或销导向连接。此设计的好处在于，在锥套与工具座之间通过键或销与键槽的配合进行连接，在调整锥套与工具座之间的间距时，键或销起导向作用，可有效防止工具座的转动。
[0016]优选的，所述工具头嵌入式设置在工具座的前端并通过定位块固定。
[0017]—种加工小孔的超声波刀具头的使用方法，包括以下步骤，
[0018]作业前，通过旋转调整圈来调整变幅杆与工具头的间隙，当间隙调整到符合要求时，通过锁紧圈对调整圈固定;然后将超声波刀具头前端的工具头伸入孔内，工具头与孔的内侧壁接触。
[0019]本发明的有益效果在于:
[0020]1、本发明超声波刀具头通过改进工具座的结构形式，使工具座的整体外形尺寸变小，同时改变了工具头的安装位置及安装方式，使工具头与变幅杆垂直接触，缩小了刀具头的结构尺寸，可用于加工直径30mm以下的内孔，其可加工孔的范围更广。
[0021]2、本发明在锥套与工具座之间通过键或销进行导向连接，在调节变幅杆与工具头的间隙时，可有效防止工具座的转动，同时避免了工具座的转动带来的工具头方向不确定的问题。
【附图说明】
[0022]图1为本发明超声波刀具头的结构不意图；
[0023]图2为本发明超声波刀具头的剖视图；
[0024]图3为本发明中工具座的结构示意图。
[0025]其中:1、锥套;2、调整圈；3、锁紧圈;4、工具头;5、定位块;6、工具座;601、第一圆柱体;602、第二圆柱体;7、键槽;8、平键;9、波形弹簧;10、变幅杆。
【具体实施方式】
[0026]下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。
[0027]实施例1:
[0028]如图1至图3所示，一种加工小孔的超声波刀具头，该超声波刀具头包括变幅杆10、锥套1、工具座6、工具头4及调整圈2;其中，锥套I通过调整圈2与工具座6连接，调整圈2为一尾端设有内螺纹的空腔圆柱体，该调整圈尾端的内螺纹与锥套前端的外螺纹配合连接，调整圈2的前端与工具座6相卡接，工具头4嵌入在工具座6的前端并通过定位块5固定，锥套I上设有容纳变幅杆的内孔，变幅杆10伸入锥套I和工具座6内，变幅杆的前端设置成斜面结构，工具头4的外圆面与斜面结构垂直接触。
[0029]具体地，工具座6包括第一圆柱体601和第二圆柱体602，工具座6与锥套I之间留有一定的空隙，通过调整圈2旋转调节工具座6与锥套I之间的距离，来调节工具头4与变幅杆10之间的间隙。变幅杆10前端的斜面结构与水平面的夹角为45°，工具头的外圆面与斜面结构成垂直角度安置在工具座的前端，即变幅杆的轴线与工具头的轴线夹角为45°。
[0030]本实施例中的超声波刀具头，改进了传统刀具头的结构形式，将工具座设置成阶梯状，其前端的第一圆柱体的直径为16mm，且工具头4嵌入第一圆柱体601并突出第一圆柱体601的外侧面，工具头伸入工具座内与变幅杆的斜面结构垂直接触，减少了工具头在工具座上的安装空间，相应地刀具头的整体外部尺寸更小，使该刀具头能够伸入直径30mm以下的孔内进行超声波加工。
[0031]实施例2:
[0032]—种加工小孔的超声波刀具头，结构如实施例1所述，其不同之处在于:在锥套I与工具座6的空隙内安放波形弹簧9。该波形弹簧9，一方面可以支持工具座，使工具座与锥套前端卡接的更为牢固，另一方面在调整变幅杆与工具头的间隙时，可以做到准确的微小调整。变幅杆10的前端设置成球面结构，工具头4的外圆面与球面结构垂直接触。
[0033]实施例3:
[0034]—种加工小孔的超声波刀具头，结构如实施例1所述，其不同之处在于:工具座6上还设置有锁紧圈3，锁紧圈3与工具座6螺纹连接并位于调整圈2的一侧。当调整圈调整到合适位置时，通过锁紧圈对调整圈进行锁紧。
[0035]实施例4:
[0036]—种加工小孔的超声波刀具头，结构如实施例1所述，其不同之处在于:锥套I与第二圆柱体602之间通过键或销连接，本实施例中选用平键8连接，在锥套上设置平键8，在第二圆柱体602内壁上开键槽7，平键8与键槽7配合安装。在锥套I与工具座6之间通过键或销与键槽的配合进行导向连接，在调整锥套与工具座之间的间距时，键或销可有效防止工具座的转动。
[0037]实施例5:
[0038]—种加工小孔的超声波刀具头的使用方法，包括以下步骤，
[0039]作业前，将该超声波刀具头与换能器等部件组成超声波刀具，通过旋转调整圈来调整变幅杆与工具头的间隙，当间隙调整到符合要求时，通过锁紧圈对调整圈固定;然后将超声波刀具前端的工具头伸入孔内，工具头与孔的内侧壁接触;启动超声波刀具，工具头对孔的内侧壁进行超声波加工。
【主权项】
1.一种加工小孔的超声波刀具头，其特征在于，包括变幅杆、锥套、工具座和工具头，所述锥套与工具座连接，工具头设置在工具座的前端，变幅杆伸入锥套和工具座内，工具头与所述的变幅杆接触。2.如权利要求1所述的加工小孔的超声波刀具头，其特征在于，所述工具座成阶梯状，工具座包括第一圆柱体和第二圆柱体，第一圆柱体的直径小于第二圆柱体的直径，工具头突出第一圆柱体的外侧面。3.如权利要求2所述的加工小孔的超声波刀具头，其特征在于，所述第一圆柱体的直径不大于16mm。4.如权利要求1所述的加工小孔的超声波刀具头，其特征在于，所述超声波刀具头还包括调整圈，调整圈的一端与锥套螺纹连接、另一端与工具座卡接。5.如权利要求1所述的加工小孔的超声波刀具头，其特征在于，所述工具座与锥套之间设置有弹簧。6.如权利要求5所述的加工小孔的超声波刀具头，其特征在于，所述弹簧为波形弹簧。7.如权利要求4所述的加工小孔的超声波刀具头，其特征在于，所述工具座上还设置有锁紧圈，锁紧圈与工具座螺纹连接并位于调整圈的一侧。8.如权利要求1所述的加工小孔的超声波刀具头，其特征在于，所述锥套与工具座之间通过键或销导向连接。9.如权利要求1所述的加工小孔的超声波刀具头，其特征在于，所述工具头嵌入式设置在工具座的前端并通过定位块固定。10.—种如权利要求1-9任一项所述的加工小孔的超声波刀具头的使用方法，包括以下步骤， 作业前，通过旋转调整圈来调整变幅杆与工具头的间隙，当间隙调整到符合要求时，通过锁紧圈对调整圈固定;然后将超声波刀具头前端的工具头伸入孔内，工具头与孔的内侧壁接触。
【专利摘要】本发明涉及一种加工小孔的超声波刀具头及其应用，包括变幅杆、锥套、工具座、工具头及调整圈，所述锥套通过调整圈与工具座连接，工具座成阶梯状，工具头设置在工具座的前端，变幅杆伸入锥套和工具座内，工具头与变幅杆前端垂直接触。本发明通过改进工具座的结构形式，缩小了工具座的整体结构尺寸，可用于加工直径30mm以下的内孔，其加工范围更广。同时在锥套与工具座之间通过键或销进行导向连接，在调节变幅杆与工具头的间隙时，可有效防止工具座的转动，同时避免了工具座的转动带来的工具头方向不确定的问题。
【IPC分类】B23B27/00
【公开号】CN105499617
【申请号】CN201511008005
【发明人】柏士增, 赵显华, 谢祥科, 刘秀娟, 赵志明
【申请人】山东华云机电科技有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月29日