一种纳米化加工刀头的制作方法

本实用新型涉及一种纳米化加工刀头，属于金属表面纳米加工技术领域。

背景技术：

近年来，应用超声波技术对金属表面进行纳米化加工或消除金属工件表面的残余应力在不断发展，对金属表面进行超声波加工能够获得低粗糙度值和高加工精度，并且具有效率高、成本低、无污染的特点；对金属工件表面进行残余应力消除，能够有效提升金属工件的整体性能。现在利用超声波技术进行纳米化加工或消除残余应力的设备主要有超声波加工刀具及应力消除设备，超声波加工刀具及应力消除设备的主要组成部分包括换能器、变幅杆和刀具头(刀头)，超声波刀具可以直接安装在相应机床的主轴或刀架上，或者是安装在超声波加工装置上，在机床超声波加工装置的带动下完成对金属工件表面的超声波加工或应力消除。

超声波加工刀具可借助不同的刀头加工不同形状的工件表面，其中，设计出不同结构样式的刀头至关重要，不同结构样式的刀头可以加工不同的工件结构表面。在针对一些难以加工的表面，例如连接处的R弧槽，一般的纳米化加工刀头很难加工到此，因此，寻求设计一种结构简单实用的加工刀头并使其能够加工R弧槽，就十分必要。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种纳米化加工刀头。

本实用新型的技术方案如下：

一种纳米化加工刀头，包括工具座、工具头和定位块，所述工具头设置在工具座的前端，所述工具座的前端还设置有与工具座轴线相垂直的通孔，两个定位块对称设置于通孔内并对工具头进行固定。

优选的，所述工具座内设置有容纳变幅杆的空腔。此设计的优势在于，当工具座需要与超声波加工装置连接时，变幅杆能够穿过空腔与工具头接触，传递超声波能。

优选的，所述工具座的前端呈楔形结构，所述工具头的工作面突出楔形结构。此设计的好处在于，将工具座的前端设计成楔形结构，可以极大地减小工具座前端的结构尺寸，使其在保证加工效果的同时具有更为简单实用的结构设计，能够使工具头接触到R弧槽。

优选的，所述楔形结构包括两个对称设置的斜面，所述斜面的倾斜角度为30-45°。

进一步优选的，所述斜面的倾斜角度为42°。

优选的，所述定位块通过螺钉固定于通孔内。

优选的，所述纳米化加工刀头与超声波加工刀具采用螺栓连接、法兰连接或螺纹连接。

该纳米化加工刀头的具体操作过程如下：

将该纳米化加工刀头安装在超声波加工刀具上，将变幅杆前端的工具头与R弧槽表面接触，调整工具头与待加工表面的压力，然后启动换能器，变幅杆带动工具头对R弧槽表面进行超声波加工。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型纳米化加工刀头结构简单、体积小巧，工具头轴线与变幅杆轴线相垂直，使变幅杆带动工具头的输出效果好，操作方便。利用该纳米化加工刀头可以很容易加工工件外圆和端面连接处的R弧槽，解决了普通刀头无法加工R弧槽的难题，其作用明显、效果显著。

附图说明

图1为本实用新型纳米化加工刀头的主视图；

图2为本实用新型纳米化加工刀头的左视图；

图3为本实用新型纳米化加工刀头的俯视图；

图4为图1中A-A方向的剖视图；

图5为本实用新型纳米化加工刀头的工作状态图；

图6为图5中B部分的放大图；

其中：1、螺钉；2、工具头；3、工具座；4、定位块；5、工件。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本实用新型做进一步说明，但不限于此。

实施例1：

如图1至图6所示，本实施例提供一种纳米化加工刀头，包括工具座3、工具头2和定位块4，工具头2设置在工具座3的前端，工具座3的前端还设置有与工具座轴线相垂直的通孔，两个定位块4对称设置于通孔内并对工具头2进行固定。

工具座3的前端呈楔形结构，工具头2的工作面突出楔形结构，工具座3内设置有容纳变幅杆的空腔，空腔与工具头连通，后续变幅杆的前端可与工具头接触。将工具座的前端设计成楔形结构，可以极大地减小工具座前端的结构尺寸，使其在保证加工效果的同时具有更为简单实用的结构设计，能够使工具头接触到R弧槽。

楔形结构包括两个对称设置的斜面，斜面的倾斜角度为30°。

定位块4通过楔形结构两侧的螺钉1固定于通孔内。

使用时，将该纳米化加工刀头安装在超声波加工刀具上，纳米化加工刀头与超声波加工刀具采用螺栓连接、法兰连接或螺纹连接，将变幅杆前端的工具头与R弧槽表面接触，调整工具头与待加工表面的压力，然后启动换能器，变幅杆带动工具头对R弧槽表面进行超声波加工。

实施例2：

一种纳米化加工刀头，结构如实施例1所述，其不同之处在于：斜面的倾斜角度为45°。

实施例3：

一种纳米化加工刀头，结构如实施例1所述，其不同之处在于：斜面的倾斜角度为42°。