一种用于球体加工的自偏摆式高能超声刀具的制作方法

本实用新型属于金属加工领域，具体涉及一种用于球体加工的自偏摆式高能超声刀具。

背景技术：

高能超声金属处理系统在球形阀体(下简称球体)加工行业应用比较普遍，目前，高能超声金属处理技术在球形车床上对球体的加工能够达到较理想的效果，但在数控机床上对球体的加工效果较差，往往会出现球体两侧加工效果不一致的情况，球体直径越小这种差别越明显。随着数控机床的普及，这种现象严重制约着高能超声金属处理技术在球体加工行业的应用。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种用于球体加工的自偏摆式高能超声刀具

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种用于球体加工的自偏摆式高能超声刀具，包括压刀块、转动板、刀具总成、工具座及刀头，所述压刀块的一端一体连接有转轴，所述转轴通过轴承连接有转动板，所述转轴上套设有阻尼装置，所述转动板包括横板及与所述横板垂直的竖板，所述横板上水平设置有滑轨，所述滑轨设有可相对于该滑轨滑动的滑块，所述滑块上固定有刀具总成，所述刀具总成的一端固定有工具座，所述工具座上设有刀头；所述横板下表面的一侧固定连接有挡板，所述挡板的一侧贴设有定位轴，所述定位轴安装于定位轴座上。

进一步地，还包括动力装置，所述动力装置的一端抵止于所述刀具总成，其另一端连接于所述竖板。

进一步地，所述动力装置为气缸、油缸或弹簧中的一种。

进一步地，所述压刀块安装在车床刀架上。

进一步地，所述定位轴座及车床刀架安装于车床的导轨上。

进一步地，所述工具座内设有凹槽，所述凹槽内设有能够在该凹槽内自由转动且部分突出于该凹槽的刀头。

进一步地，所述刀头为圆球状、椭圆球状或空心球状。

进一步地，所述刀头由硬质合金构成。

进一步地，所述阻尼装置为阻尼弹簧、阻尼气缸或电磁阻尼装置中的一种。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：本实用新型提供了一种用于球体加工的自偏摆式高能超声刀具，其挡板紧贴在定位轴上，使该自偏摆式高能超声刀具的刀具总成的轴线始终垂直于待加工球形阀体(以下简称球体)的外圆表面；此外，该自偏摆式高能超声刀具解决了在数控车床上加工的球体两侧的加工效果不一致的难题，且在加工直径较小的球体时同样能够保证球体两侧加工效果的一致性，有望实现在数控机床上采用超声金属处理技术精确加工球体。

附图说明

图1为本实用新型所述的用于球体加工的自偏摆式高能超声刀具的主视图；

图2为本实用新型所述的用于球体加工的自偏摆式高能超声刀具的俯视图；

其中，1-压刀块；11-竖板；12-气缸；13-推杆；14-刀具总成；15-刀头；16-定位轴；17-滑轨；18-定位轴座；19-挡板；111-滑块；112-阻尼弹簧；113-转轴；114-横板；115-工具座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

如图1-2所示，一种用于球体加工的自偏摆式高能超声刀具，包括压刀块1、转动板、刀具总成14、工具座115及刀头15，所述压刀块1的一端一体连接有转轴113，所述转轴113通过轴承(未示出)连接有转动板，所述转轴113上套设有阻尼装置，所述转动板包括横板17及与所述横板17垂直的竖板11，所述横板114上水平设置有滑轨17，所述滑轨17设有可相对于该滑轨17滑动的滑块111，所述滑块111上固定有刀具总成14，所述刀具总成14的一端固定有工具座115，所述工具座115上设有刀头15；所述横板114下表面的一侧固定连接有挡板19，所述挡板19的一侧贴设有定位轴16，所述定位轴16安装于定位轴座18上。所述转动板通过所述轴承能够沿所述转轴113自由转动，所述刀具总成14可以通过滑块111沿着所述滑轨17前后滑动。所述挡板19水平固定于所述横板114的下表面。

具体实施时，所述转动板、压刀块1在外力作用下首先同步移动，当所述挡板19被所述定位轴16挡住时，随着所述压刀块1的继续移动，所述转动板相对于所述压刀块1开始转动，但由于所述阻尼装置的反向阻尼作用力，所述挡板19仍保持与所述定位轴16接触。

具体实施时，所述刀具总成14可将高能超声频率的电信号转换成同步机械震动，所述刀具总成14的内部设有变幅杆(未示出)，所述变幅杆的一端抵止于所述刀头15，通过所述变幅杆的机械震动带动所述刀头15同步震动。

具体实施时，所述待加工阀形球体(以下简称球体，未示出)固定于所述定位轴16的上部且所述球体的中心轴线与所述定位轴16的中心线位于同一条直线上，所述球体的球心与所述刀头15的中心位于同一水平面上。

具体实施时，所述定位轴16座固定在机床(未示出)的导轨上，由于不同的球体在机床上夹装的位置各不相同，通过调整定位轴16座在机床上的安装位置可以调整定位轴16与球体的相对位置，最终调整所述定位轴16与所述球体的中心线同轴。

具体实施时，还包括动力装置，所述动力装置的一端抵止于所述刀具总成14，其另一端连接于所述竖板11。所述动力装置用于推动所述刀具总成14沿着所述滑轨17前后移动，以实现对球体的进给运动。

具体实施时，所述动力装置为气缸12、油缸或弹簧中的一种。本实施例中，所述动力装置优选为气缸12。当所述动力装置为气缸12或油缸时，所述气缸12或油缸的推杆13抵止在所述刀具总成14上，当所述动力装置为弹簧时，所述弹簧的一端抵止在所述刀具总成14上，所述气缸12、油缸的推杆13或弹簧用于推动所述刀具总成14沿所述滑轨17前后滑动。

具体实施时，所述压刀块1安装在车床刀架(未示出)上，所述压刀块1相当于车刀的刀柄，用于将整个刀具安装到机床的刀架上。

具体实施时，所述定位轴座18及车床刀架安装于车床的导轨上。

具体实施时，所述工具座115内设有凹槽(未示出)，所述凹槽内设有能够在该凹槽内自由转动且部分突出于该凹槽的刀头15。在加工球体时，所述刀头15在球体表面转动并震动，通过所述球体的震动将超声高能传递给所述球体，起到对所述球体表面打磨的作用。

具体实施时，所述刀头15为圆球状、椭圆球状或空心球状，所述刀头15即可以打磨圆球状球体，也可以打磨椭圆球状球体。

具体实施时，当机床带动所述压刀块1移动时，所述转动板通过所述转动板上的轴承相对于所述转轴113转动，所述挡板19在所述阻尼力的作用下紧贴所述定位轴16水平转动，挡板19使得所述刀具总成14的轴线始终垂直于所述球体的外圆表面，从而保证球体两侧的加工效果一致。

具体实施时，所述球体在机床的带动下旋转，确保所述刀头15能够打磨完球体的全部外表面。

具体实施时，所述阻尼装置为阻尼弹簧112、阻尼气缸或电磁阻尼装置中的一种。本实施例中，优选阻尼装置为阻尼弹簧112。当所述装置为阻尼弹簧112时，阻尼弹簧112的一端安装在转轴113上并与之固定，所述阻尼弹簧112的另一端与转动板相连，保证转动板在自由状态下处于固定位置。

具体实施时，本实用新型是为加工单端带柄的球体而设计的高能超声加工刀具。使用时，压刀块1安装在机床的刀架上，自与机床卡盘(未示出)轴线平行的位置进刀，按照车削程序进行加工。加工过程中，转动板会在挡板19的带动下自动偏转，保证整个加工过程中刀具总成14的轴线始终垂直于球体表面，达到与球车(未示出)相同的加工效果。本实用新型对球体大小无要求，在加工直径较小的球阀时效果明显。只需要更改定位轴16座及挡板19的尺寸即可适应各种型号的机床。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。