超声切削与超声光整复合加工刀具的制作方法

1.本实用新型属于超声加工设备技术领域，具体涉及一种超声切削与超声光整复合加工刀具。


背景技术：

2.超声振动切削是使刀具以20-40khz的频率、沿切削方向高速振动的一种特种切削技术，可以应对许多传统车加工解决不了的难题，超硬或超软的材料，如树脂、铜、硬质合金甚至陶瓷等，都可以在车床上进行超声振动车削获得非常好的加工效果。
3.超声光整工艺是给工具沿工件表面法线方向，施加超声振动，在一定压力下，工具与工件表面震动接触，以一定的进给速度通过旋转着的工件表面，从而对工件表面进行机械冷作硬化，大大提高了加工表面的硬度和耐磨性，降低了工件表面粗糙度。
4.目前，现有的超声加工刀具均为单一功能的超声切削工具或超声光整工具，在进出刀加工过程中只能实现单一的超声切削加工功能或单一的超声光整加工功能。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种进刀过程可实现超声切削、出刀过程可实现超声光整、从而大幅提高加工效率的超声切削与超声光整复合加工刀具。
6.为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：超声切削与超声光整复合加工刀具，包括超声波换能器、变幅杆和刀具柄，所述变幅杆的一端与所述超声波换能器固定连接，所述变幅杆的另一端与所述刀具柄固定连接；所述刀具柄的末端一侧安装有用于超声车削加工的车削刀具头，所述刀具柄的末端位于所述车削刀具头相对的一侧安装有用于超声光整加工的光整挤压头。
7.作为优选的技术方案，所述车削刀具头和所述光整挤压头分别与所述刀具柄可拆卸连接。
8.作为优选的技术方案，所述变幅杆与所述刀具柄的连接端分别设置有螺纹，所述变幅杆与所述刀具柄通过螺母固定连接。
9.作为优选的技术方案，所述螺母一端的内螺纹为正丝，所述螺母另一端的内螺纹为反丝，正丝与反丝之间设置有中断槽。
10.作为优选的技术方案，还包括壳体，所述超声波换能器安装于所述壳体内，所述变幅杆通过压盖与所述壳体固定。
11.作为优选的技术方案，还包括具有安装孔的刀具座，所述壳体安装于所述刀具座的安装孔内。
12.作为优选的技术方案，所述刀具座的一侧开设有与所述安装孔相连通的通槽，所述通槽的两侧槽壁上开设有紧固孔。
13.由于采用了上述技术方案，本实用新型具有至少以下有益效果：
14.(1)将车削刀具头和光整挤压头集成安装于一个超声工具头上，拟合超声切削和
超声光整，对工具内孔进行一次进刀两次加工，首先是刀具进入内孔，通过一侧的车削刀具头进行超声振动车削加工；然后在出刀过程中，刀具或工件在径向上相对位移后，通过另一侧的光整挤压头对工件内孔进行超声光整加工，可以大大提高工作效率。
15.(2)整体结构设计合理，所述车削刀具头和所述光整挤压头分别与所述刀具柄可拆卸连接，拆卸、更换方便；刀具柄通过具有正反丝的螺母与变幅杆连接，螺母的正丝、反丝之间具有中断槽，刀具柄与变幅杆相反方向拧紧后，使端面接触传递超声振动，不仅安装牢固，而且维修或更换方便。
附图说明
16.以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：
17.图1是本实用新型实施例的立体结构示意图；
18.图2是本实用新型实施例的俯视结构示意图；
19.图3是图2中a-a向的剖面结构示意图；
20.图4是图2中b-b向的剖面结构示意图。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
22.如图1至图3所示，超声切削与超声光整复合加工刀具，包括刀具座1、壳体2、超声波换能器3、变幅杆4和刀具柄5，所述刀具座1具有安装孔11，所述壳体2安装于所述安装孔11内；所述超声波换能器3安装于所述壳体2内，所述变幅杆4的一端与所述超声波换能器3固定连接，所述变幅杆4的另一端与所述刀具柄5固定连接；所述变幅杆4通过压盖6与所述壳体2固定；
23.所述刀具柄5的末端一侧安装有车削刀具头7，车削刀具头7为刀片状结构，其与工件接触时对工件进行超声振动车削加工；所述刀具柄5的末端位于所述车削刀具头7相对的一侧安装有光整挤压头8，光整挤压头8的加工面为球面，其与工件接触时对工件进行超声光整加工。
24.参考图4，本实施例中，所述刀具柄5的末端一侧设置有车削刀具头固定螺孔51，所述车削刀具头7可以通过螺钉固定安装于所述刀具柄5的末端一侧；所述刀具柄5的末端另一侧设置有容置槽52和两个压紧螺孔53，所述光整挤压头8安装于容置槽52内后，可以通过两个对置于压紧螺孔53内的顶丝压紧。这样采取可拆卸式连接结构，方便刀具头的拆卸或更换，
25.参考图3，本实施例中，所述变幅杆4与所述刀具柄5的连接端分别设置有螺纹，所述变幅杆4与所述刀具柄5通过外侧的螺母9固定连接。其中，所述螺母9的内螺纹不是直通的，其一端的内螺纹为正丝，另一端的内螺纹为反丝，正丝与反丝之间设置有中断槽，安装
时，将刀具柄5与变幅杆4相反方向拧紧后，使两者端面接触传递超声振动。该安装方式不仅安装牢固，而且维修或更换方便。
26.本实施例中，所述刀具座1的一侧开设有与所述安装孔11相连通的通槽12，所述通槽12的两侧槽壁上分别开设有紧固孔13，其中一侧为螺纹孔、一侧为光孔，通过螺栓压紧两侧槽壁后抱死壳体，使壳体与刀具座安装为一体，此结构可以用于方便调节刀头部分沿轴线的旋转角度。
27.本实用新型将车削刀具头7和光整挤压头8集成安装于一个超声工具头上，拟合超声切削和超声光整，对工具内孔进行一次进刀两次加工，首先是刀具进入内孔，通过一侧的车削刀具头7进行超声振动车削加工；然后在出刀过程中，刀具或工件在径向上相对位移后，通过另一侧的光整挤压头8对工件内孔进行超声光整加工，可以大大提高工作效率。
28.以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。


技术特征：
1.超声切削与超声光整复合加工刀具，包括超声波换能器、变幅杆和刀具柄，所述变幅杆的一端与所述超声波换能器固定连接，所述变幅杆的另一端与所述刀具柄固定连接；其特征在于：所述刀具柄的末端一侧安装有用于超声车削加工的车削刀具头，所述刀具柄的末端位于所述车削刀具头相对的一侧安装有用于超声光整加工的光整挤压头。2.如权利要求1所述的超声切削与超声光整复合加工刀具，其特征在于：所述车削刀具头和所述光整挤压头分别与所述刀具柄可拆卸连接。3.如权利要求1所述的超声切削与超声光整复合加工刀具，其特征在于：所述变幅杆与所述刀具柄的连接端分别设置有螺纹，所述变幅杆与所述刀具柄通过螺母固定连接。4.如权利要求3所述的超声切削与超声光整复合加工刀具，其特征在于：所述螺母一端的内螺纹为正丝，所述螺母另一端的内螺纹为反丝，正丝与反丝之间设置有中断槽。5.如权利要求1至4任一项所述的超声切削与超声光整复合加工刀具，其特征在于：还包括壳体，所述超声波换能器安装于所述壳体内，所述变幅杆通过压盖与所述壳体固定。6.如权利要求5所述的超声切削与超声光整复合加工刀具，其特征在于：还包括具有安装孔的刀具座，所述壳体安装于所述刀具座的安装孔内。7.如权利要求6所述的超声切削与超声光整复合加工刀具，其特征在于：所述刀具座的一侧开设有与所述安装孔相连通的通槽，所述通槽的两侧槽壁上开设有紧固孔。

技术总结
本实用新型公开了一种超声切削与超声光整复合加工刀具，包括超声波换能器、变幅杆和刀具柄，所述变幅杆的一端与超声波换能器固定连接，所述变幅杆的另一端与刀具柄固定连接；所述刀具柄的末端一侧安装有用于超声车削加工的车削刀具头，所述刀具柄的末端位于所述车削刀具头相对的一侧安装有用于超声光整加工的光整挤压头。本实用新型将车削刀具头和光整挤压头集成安装于一个超声工具头上，拟合超声切削和超声光整，对工具内孔进行一次进刀两次加工，首先是刀具进入内孔，通过一侧的车削刀具头进行超声车削加工；然后在出刀过程中，刀具或工件在径向上相对位移后，通过另一侧的光整挤压头对工件内孔进行超声光整加工，可以大大提高工作效率。大提高工作效率。大提高工作效率。


技术研发人员：郝立新 尹建华
受保护的技术使用者：山东聚亿能智能科技有限公司
技术研发日：2021.11.25
技术公布日：2022/5/4