专利名称：用于镗床的超声波金属表面加工装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于镗床的超声波金属表面加工装置。
背景技术：
目前，已有的超声波金属表面加工装置业主要由超声波发生器和超声加工装置构成，两 者之间通过电缆线相接，超声波发生器为现有技术，但是大都是应用在车床上，超声波金属 表面加工装置部分所必需的油路和电路是固定不动的。而镗床上应用超声波金属表面加工装 置时，镗杆需要转动，超声波金属表面加工装置所必需的油路和电路需要满足不受镗杆转动 影响的要求，另外，镗杆在工作过程中带来的弯矩对超声波金属表面加工装置也会产生影响。 因此，现有的超声波金属表面加工装置不适用于镗床。 ' 发明内容
本实用新型针对现有的超声波金属表面加工装置不适用于镗床的问题，提供一种结构简 单、能够用于镗床的超声波金属表面加工装置。
本实用新型的用于镗床的超声波金属表面加工装置采用以下技术方案
该用于镗床的超声波金属表面加工装置包括镗杆、液压油路滑环、超声波电路滑环和刀 头部分，刀头部分安装在镗杆的一端，液压油路滑环和超声波电路滑环均安装在镗杆上，刀 头部分包括外壳、超声波发生器、刀盘和刀头，刀头安装在外壳的前端，外壳内安装有超声 波发生器，外壳通过导轨安装在刀盘上，在刀头的反方向设有反作用油缸，反作用油缸的活 塞杆上安装有支承件，液压油路滑环与反作用油缸通过管路连接，超声波电路滑环通过输出 电线与超声波发生器连接。液压油路滑环为油缸提供液压油，超声波电路滑环为超声波发生 器提供电源。外壳通过导轨可在刀盘上滑动。
镗杆上还安装有润滑油路滑环，为刀头部分提供润滑油和冷却介质。
反作用油缸设置在外壳上，并在刀头的反方向一侧，使刀头部分成为整体式结构。
反作用油缸也可以设置在与刀盘安装在一起的支架上，同时在该支架上安装一个与外壳 连接的驱动油缸，使刀头部分成为分体式结构。
液压油路滑环包括内环、外环和外壳，外环通过轴承安装在内环上，外壳安装在外环上， 内环内设有密闭的环形油路，并在内环的端部安装有与环形油路连通的进油管接头和回油管 接头，外壳上安装有进油接头和回油接头，进油接头和回油接头也均与环形油路连通。
超声波电路滑环包括外壳、插座、滑环、碳刷和轴套，外壳通过轴承安装在轴套上，外 壳上安装有插座和两个碳刷，两个碳刷分别通过电线与插座连接，轴套上固定安装有两个滑 环，每个滑环分别与一个碳刷接触，两个滑环上分别焊接有一根输出电线，两根输出电线由 轴套上的穿线孔穿出进入镗杆的内孔，由镗杆内孔与刀头部分的超声波发生器连接。滑环与 轴套一起随镗杆旋转，外壳和碳刷是不旋转的，带插头的电源线与插座连接，插座通过两个 碳刷、两个滑环以及两根输出电线为超声波发生器提供电源。
支承件可以采用支承轴、支承球或滚轮。
工作时，将镗杆没有安装刀头部分的一端与镗床主轴连接，镗杆随镗床主轴一起旋转。 电路滑环和油路滑环的内环随镗杆一起旋转，外环固定在镗床床身上。刀头部分与工件内孔
3表面接触，刀头反方向的支撑轴也与工件内孔表面接触，以抵消刀头的作用力。刀头随镗杆 一起旋转并进给，或刀头只随镗杆旋转而工件随镗床工作台作移动进给，由此完成工件表面 加工。
本实用新型应用液压油路滑环和超声波电路滑环，使整个装置所必需的油路和电路满足 了转动要求，在镗杆转动时不受影响，同时在镗杆头部和刀头相对应的一侧设置了反作用油 缸，使镗杆在工作过程中受力均衡，避免了镗杆在工作过程产生的弯矩对超声波金属表面加 工装置产生的影响。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型刀头部分的第一种结构示意图。
图3为图2的左视图。
图4为本实用新型刀头部分的第二种结构示意图。 图5为液压油路滑环的结构示意图。 图6为超声波滑环电路的结构示意图。
图中1、刀头部分，2、反作用油缸，3、支承件，4、锁紧螺母，5、液压油路滑环，6、 润滑油路滑环，7、镗杆，8、超声波电路滑环，9、连接固定板，10、活塞，11、活塞杆，12、 壳体，13、刀头，14、直线导轨副，15、定位架，16、刀盘，17、后盖，18、固定板，19、 支架，20、压紧油缸，'21、活塞杆，22、直线导轨副，23、内环，24、外环，25、外壳， 26、进油管接头，27、油路，28、进油接头，29、出油管接头，30、收油接头，31、外壳， 32、插座，33、滑环，34、碳刷，35、碳刷座，36、碳刷固定块，37、碳刷套，38、轴套， 39、内衬套，40、绝缘隔套，41、穿线孔。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的用于镗床的超声波金属表面加工装置包括镗杆7、液压油路 滑环5、润滑油路滑环6、超声波电路滑环8和刀头部分1。刀头部分1通过螺纹连接安装在 镗杆7的一端，并通过锁紧螺母4锁紧定位。液压油路滑环5、润滑油路滑环6和超声波电 路滑环8均套装在镗杆7上，三者都连接在固定板9上，镗杆7安装在镗床主轴上后，将连 接固定板9固定在镗床床身上，液压油路滑环5为各油缸提供液压油，润滑油路滑环6为刀 头部分1提供润滑和冷却介质。超声波电路滑环8为刀头部分.l内的超声波发生器提供电源。
刀头部分1的结构可以采用如图2和图3所示的整体式结构，也可以采用图4所示的分 体式结构。图2和图3所示整体式结构的刀头部分1包括壳体12、刀头13、反作用油缸2和 刀盘16，刀头13安装在壳体12上部，在壳体12的刀头13反方向一恻设有反作用油缸2， 该反作用油缸2的活塞杆11一端与活塞10连接， 一端伸出缸体，伸出端安装有支承件3， 支承件3可以是支承轴、支承球或滚轮。壳体12的底部设有固定板18，固定板18与刀盘16 之间设有直线导轨副14,使壳体12可以在刀盘16上滑动，直线导轨副14也可以由其他结 构的导轨副替代。刀盘16上带有内螺纹，刀盘16通过螺纹连接将整个刀头部分1安装在镗 杆7端部，并通过锁紧螺母4锁紧定位。刀盘16上设有定位架15，使壳体12移动式限位。 壳体12的内部装有超声波发生器，超声波发生器与刀头13连接，并在超声波发生器的后部 设有后盖17,以用来保护超声波发生器，以免操作人员碰到超声波发生器而发生危险。超声波发生器与超声波电路滑环S通过电缆线连接，超声波电路滑环8为超声波发生器提供电源， 并保证电缆线随超声波发生器转动。工作时，刀头13可随外壳沿直线导轨副14微动。
图4所示分体式结构的刀头部分与图2所示的整体式结构的刀头部分的不同是，刀头13 和反作用油缸2是分开的，刀头13安装在壳体12上，而反作用油缸2安装在支架19上。刀 盘16上安装有固定板21，支架19安装在刀盘16上，与壳体12通过直线导轨副22连接， 壳体12可以在刀盘16上滑动，直线导轨副22也可以由其他结构的导轨副替代。支架19上 还安装有压紧油缸20，压紧油缸20的活塞杆21与壳体12连接在一起。压紧油缸20用于驱 动壳体12及壳体12上的超声波发生器、刀头13等部件移动。
反作用油缸2和压紧油缸20由液压油路滑环5提供液压油。
液压油路滑环5的结构如图5所示，包括内环23、外环24和外壳25，外环24通过轴承 安装在内环23上，外壳25安装在外环24上。内环23内设有密闭的环形油路27，'并在内环 23的端部安装有与环形油路27连通的进油管接头26和回油管接头29，外壳25上安装有进 油接头28和回油接头，回油接头与进油接头28并排着，在图中未画出，外壳25上还安装有 收油接头30，进油接头28、回油接头和收油接头30也均与环形油路27连通。由于油路滑环 是刚性连接，在工作时一部分液压油从收油接头30回收到油箱。外环24与外壳25通过进油 接头28定位。外环24能够相对于内环23转动，内环23上的进油管接头26和回油管接头 29通过油管与反作用油缸2和压紧油缸20的进回油口连接。内环23通过螺钉与镗杆7连接 在一起，并随镗杆7—起旋转，外壳25与连接固定板9连接。辅助的液压系统控制液压油通 过固定不动的进油接头28进入环形油路27，再通过环形油路27和进油管接头26以及油管 进入油缸，并通过回油管接头29、环形油路27和回油接头30回油，以此推动反作用油缸2 和压紧油缸20的活塞杆移动伸出，活塞杆缩回时，液压油的进回方向与上述相反。
润滑油路滑环6的结构与液压油路滑环5的结构一样，管接头与通往刀头部分润滑和冷 却点的管路连接。
超声波电路滑环8的结构如图6所示，包括外壳31、插座32、滑环33和电刷34，外壳 31通过轴承安装在轴套38上，外壳31上安装有插座32和两个并排的碳刷座35 (图中只画 出一个)，两个碳刷座35呈60。夹角布置，每个碳刷座35内均装有碳刷固定块36，碳刷固 定块36内安装有碳刷34，两个碳刷34分别通过电线与插座32连接。外壳31内安装有碳刷 套37。内衬套39通过螺钉固定安装在轴套38上，内衬套39上装有两个滑环33,每个滑环 33的外端设有绝缘隔套40，滑环33和绝缘隔套40均与内衬套39键连接。两个滑环33上分 别焊接有一根输出电线，两根输出电线由轴套38上的穿线孔41中穿出进入镗杆7的内孔， 从镗杆内孔与刀头部分的超声波发生器连接。 一个滑环33与一个碳刷34接触。在工作时， 轴套38通过螺钉固定安装在镗杆7上，内衬套39、滑环33与轴套38 —起随镗杆7旋转， 外壳31通过螺钉连接在连接固定板9上，外壳3K碳刷34和碳刷套37是不旋转的。带插 头的电源线与插座32连接，插座32通过两个碳刷34、两个滑环33以及两根输出电线为超 声波发生器提供电源。
本实用新型的工作过程如下
将镗杆7没有安装刀头部分1的一端与镗床主轴连接，-刀头部分1伸入工件内孔，刀头 13与工件内孔表面接触，同时反作用油缸2使支撑轴3也抵在工件内孔表面，抵消了刀头13加工时的作用力，刀头13可随外壳沿直线导轨微动。镗杆7随镗床主轴一起旋转。刀头13 随镗杆7 —起旋转并进给，或刀头13只随镗杆7旋转而工件随镗床工作台作移动进给，由此 完成工件表面的精加工。
权利要求1.一种用于镗床的超声波金属表面加工装置，包括镗杆、液压油路滑环、超声波电路滑环和刀头部分，其特征是刀头部分安装在镗杆的一端，液压油路滑环和超声波电路滑环均安装在镗杆上，刀头部分包括外壳、超声波发生器、刀盘和刀头，刀头安装在外壳的前端，外壳内安装有超声波发生器，外壳通过导轨安装在刀盘上，在刀头的反方向设有反作用油缸，反作用油缸的活塞杆上安装有支承件，液压油路滑环与反作用油缸通过管路连接，超声波电路滑环通过输出电线与超声波发生器连接。
2. 根据权利要求所述的用于镗床的超声波金属表面加工装置，其特征是所述镗杆上安装 有润滑油路滑环。
3. 根据权利要求1所述的用于镗床的超声波金属表面加工装置，其特征是所述反作用油缸 直接设置在外壳上。
4. 根据权利要求1所述的用于镗床的超声波金属表面加工装置，其特征是所述反作用油缸 设置在与刀盘安装在一起的支架上，同时在该支架上安装一个与外壳连接的驱动油缸。
5. 根据权利要求1所述的用于镗床的超声波金属表面加工装置，其特征是所述液压油路滑 环包括内环、外环和外壳，外环通过轴承安装在内环上，外壳安装在外环上，内环内设有密 闭的环形油路，并在内环的端部安装有与环形油路连通的进油管接头和回油管接头，外壳上 安装有进油接头和回油接头，进油接头和回油接头也均与环形油路连通。
6. 根据权利要求1所述的用于镗床的超声波金属表面加工装置，其特征是所述超声波电路滑环包括外壳、插座、滑环、碳刷和轴套，外壳通过轴承安装在轴套上，外壳上安装有插座和两个碳刷，两个碳刷分别通过电线与插座连接，轴套上固定安装有两个滑环，每个滑环分 别与一个碳刷接触，两个滑环上分别焊接有一根输出电线，两根输出电线由轴套上的穿线孔穿出进入镗杆的内孔，由镗杆内孔与刀头部分的超声波发生器连接。
7. 根据权利要求l所述的用于镗床的超声波金属表面加工装置，其特征是所述支承件采用 支承轴、支承球或滚轮。
专利摘要本实用新型提供了一种用于镗床的超声波金属表面加工装置，该装置包括镗杆、液压油路滑环、超声波电路滑环和刀头部分，刀头部分安装在镗杆的一端，液压油路滑环和超声波电路滑环均安装在镗杆上，刀头部分包括外壳、超声波发生器、刀盘和刀头，刀头安装在外壳的前端，外壳内安装有超声波发生器，外壳通过导轨安装在刀盘上，在刀头的反方向设有反作用油缸。本实用新型应用液压油路滑环和超声波电路滑环，使整个装置所必需的油路和电路满足了转动要求，在镗杆转动时不受影响，同时在镗杆头部和刀头相对应的一侧设置了反作用油缸，使镗杆在工作过程中受力均衡，避免了镗杆在工作过程产生的弯矩对超声波金属表面加工装置产生的影响。
文档编号B23B37/00GK201346631SQ200920018628
公开日2009年11月18日 申请日期2009年1月22日 优先权日2009年1月22日
发明者张玺山 申请人:山东华云机电科技有限公司