[发明专利]一种加工工件具有倒凹结构特征的超声金属表面加工刀具及其应用

说明书

本发明涉及一种加工工件具有倒凹结构特征的超声金属表面加工刀具及其应用，该刀具包括固定套、滑套、套筒、换能器、变幅杆和刀具头；滑套的尾部设置在固定套内、头部与套筒连接，固定套的后部设置有作用在滑套上的弹力机构，变幅杆和换能器设置在滑套中，换能器连接在变幅杆的尾部，变幅杆的头部伸出套筒，刀具头设置在套筒前端并位于变幅杆头部一侧；刀具头包括工具座以及设置在工具座上的工具头，工具头与变幅杆头部接触。本发明刀具结构设计科学、合理，能够有效加工具有倒凹结构的工件，解决了工件内孔具有表面倒凹结构特征的超声表面加工难题，该刀具加工时的力量大小调整灵活，相比以往加工方式，操作简便、加工效率高、加工效果好。

技术领域

本发明涉及一种加工工件具有倒凹结构特征的超声金属表面加工刀具及其应用，属于超声加工技术领域。

背景技术

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。对金属表面的超声波加工是通过超声波刀具完成的，不同的超声波刀具可以加工不同形状的表面，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。

目前在加工具有倒凹结构的工件内孔时，由于倒凹结构形状的特殊性，现有的超声加工刀具要么无法完成其加工作业，要么虽能够完成但工序相对复杂、操作麻烦、效率低下。而对内孔里的倒凹结构进行超声金属表面处理有时是十分必要的，因此，有必要设计一种新型结构的超声加工刀具来改进倒凹结构部分超声表面处理的现状。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种加工工件具有倒凹结构特征的超声金属表面加工刀具，该刀具能够有效对倒凹结构进行超声波金属表面处理，能大大提升加工效率以及获得更好的加工效果。

本发明还提供上述一种加工工件具有倒凹结构特征的超声金属表面加工刀具的工作方法。

本发明的技术方案如下：

一种加工工件具有倒凹结构特征的超声金属表面加工刀具，包括固定套、滑套、套筒、换能器、变幅杆和刀具头；滑套的尾部设置在固定套内、头部与套筒连接，固定套的后部设置有作用在滑套上的弹力机构，变幅杆和换能器设置在滑套中，换能器连接在变幅杆的尾部，变幅杆的头部伸出套筒，刀具头设置在套筒前端并位于变幅杆头部一侧；刀具头包括工具座以及设置在工具座上的工具头，工具头与变幅杆头部接触。

优选的，所述工具头通过定位轴连接在工具座上。

优选的，所述工具头的中心处开有通孔，定位轴贯穿通孔后插入工具座上开设的孔内。

优选的，所述定位轴与工具座之间通过键或销连接。

优选的，所述工具头的轴线与变幅杆的轴线夹角为30-60°。

优选的，所述弹力机构包括作用于滑套尾部的轴向弹力调节机构及径向弹力调节机构。

优选的，所述轴向弹力调节机构包括碟簧、第一碟簧压块、限位圈和第一弹力调节杆；滑套的尾部连接有燕尾块，碟簧、第一碟簧压块装配在固定套内，第一弹力调节杆依次穿过燕尾块、碟簧、第一碟簧压块后通过限位圈连接在固定套，且第一弹力调节杆与第一碟簧压块螺纹连接。

优选的，所述滑套的尾部开设有燕尾槽，燕尾块从燕尾槽一侧推入固定在燕尾槽内。

优选的，所述固定套的尾部还设有防止第一碟簧压块转动的止转螺钉。

优选的，所述径向弹力调节机构包括碟簧、第二碟簧压块和第二弹力调节杆；碟簧、第二碟簧压块装配在滑套开设的凹槽内，第二弹力调节杆贯穿固定套后与第二碟簧压块接触，且第二弹力调节杆与固定套螺纹连接。