[发明专利]超声切削加工装置及其所用的超声变幅杆

说明书

技术领域

本发明涉及用于使切削刀具超声振动来进行车削和刨削等切削加工的超声切削加工装置及其所用的超声变幅杆。

背景技术

近年来，公开了使切削工具超声振动来进行车削和刨削等切削加工的装置。例如，在专利文献1中记载了这样的超声振动加工装置，它包括具有螺栓插入孔的多刃刀片、形成刀片固定部且固定有螺母的刀具(刀头)、通过多刃刀片的螺栓插入孔被拧固在该刀具的螺母上的刀片固定螺栓以及支承刀具的超声振子。

在该超声振动加工装置中，超声振子的刀具支承部的前端呈轴状突设并形成有螺纹，末端形成有反螺纹的刀具通过两个螺纹所形成的接合机构可自由拆分地连接在其上。在专利文献2中，同样也记载了超声振子上装设有切削刀片的振动切削装置。

专利文献1：日本特开平2-274401公报

专利文献2：日本特开2002-283101公报

发明内容

可是，在利用这些装置进行良好的超声振动切削时，要求刀具刀尖的振动方向与切削方向相适合，在将如上所述形成有螺纹的刀具支承部和形成有反螺纹的刀具通过由两个螺纹形成的接合机构相互接合的结构中，因接合机构的接合状况而导致刀具角度的变化，难以使刀具刀尖的角度和高度相适合。

因此，本发明的目的是提供一种超声切削加工装置及其所用的超声变幅杆，其相对超声振子可容易地使切削刀具的刀尖的角度和高度相适合。

本发明的超声切削加工装置具有装夹切削刀具的刀夹、激励超声振动的超声振子和超声变幅杆，该超声变幅杆由变幅杆体、多个节点凸缘和多个凸缘基部构成，该变幅杆体为长方体形且在相对两面上固定有该刀夹和该超声振子，所述多个节点凸缘用于将该变幅杆体固定在台座上并且配置在相对于固定有该刀夹和该超声振子的面垂直的相对两面的两外侧，所述多个凸缘基部位于该变幅杆体的固定有该刀夹的面和固定有该超声振子的面之间的中间位置且在相对于固定有该刀片座和该超声振子的面垂直的相对两面上被制成凸边状并且连接所述多个节点凸缘和该变幅杆体，所述多个节点凸缘和台座在这些接触面内的多个位置上通过多个紧固件被可分离地固定，该变幅杆体和该刀夹通过螺丝轴配设在该超声振子的振动主轴的延长线上的螺丝相互接合，并且在该螺丝的周围设有用于相互嵌合以确定该螺丝轴的位置的第一凹部和第一凸部，以及在该第一凹部和该第一凸部的外侧设有用于确定该变幅杆体和该刀夹的相互位置的第二凹部和第二凸部。

根据本发明的超声切削加工装置，变幅杆体的一面上固定有超声振子，在与固定有超声振子的面相对一侧的变幅杆体的面上，通过螺丝轴布置在超声振子的振动主轴的延长线上的螺丝紧固着装夹切削刀具的刀夹。在这里，通过设置在变幅杆体和刀夹上的第一凹部和第一凸部的相互嵌合，螺丝轴位置被确定，因此没有因超声振子传递的超声振动引起的螺丝轴位移，螺丝轴如常布置在超声振子的振动主轴的延长线上，超声振动被高效传递给刀夹。而且，因为在第一凹部和第一凸部的外侧设有用于确定刀夹和变幅杆体的相互位置的第二凹部和第二凸部，所以装夹在刀夹上的切削刀具相对超声振子的刀尖的角度和高度是稳定不变的。因此，在相对两面上固定有刀夹和超声振子的变幅杆体中，在与固定有刀夹和超声振子的面垂直的相对两面的两外侧的凸缘相对台座在凸缘和台座相互接触的接触面内的多个位置上通过紧固件被固定，因此相对于台座的凸缘角度与紧固件的紧固状况无关地是一定的。因此，在本发明的超声切削加工装置中，相对于台座的刀夹的角度和位置与紧固件的紧固状况无关地是一定的，可容易谐合装夹在刀夹上的切削刀具相对于超声振子的刀尖的角度和高度。

此时优选的是，该第二凹部和该第二凸部通过与该刀夹的装夹切削刀具的面相对一侧的面和该变幅杆体相接触的面来定位。在利用切削刀具的切削作业中，在朝向刀夹的装夹切削刀具的面地施力情况下，通过第二凹部和第二凸部即与装夹切削刀具的刀夹面相对一侧的面和变幅杆体相接触的面来定位和承受该力，由此能够稳定保持切削刀具相对于超声振子的刀尖的角度和高度。