[发明专利]用于攻丝加工的超声换能设备及扭转攻丝机

权利要求书

1.一种用于攻丝加工的超声换能设备，其特征在于：它包括减弱纵向振动能量传递并具有散热功能的上负载块，和增强纵向振动能量向丝锥的传递以及产生扭转振动变换的下负载块，上负载块与下负载块之间安装有可转化产生纵向振动机械能作用的换能元件，换能元件产生的纵向振动在传播至下负载块外表面时，加工有螺旋槽的下负载块将部分纵向振动转化成扭转振动，振动与扭转相耦合形成扭转振动效果并传播至下负载块底面安装的丝锥，以使丝锥产生扭转振动作用力而用于工件的攻丝加工。

2.如权利要求1所述的用于攻丝加工的超声换能设备，其特征在于：

所述上负载块由圆柱形的重金属材料制成。

3.如权利要求1所述的用于攻丝加工的超声换能设备，其特征在于：

所述下负载块由轻质金属材料制成。

4.如权利要求3所述的用于攻丝加工的超声换能设备，其特征在于：

所述下负载块为指数型结构、双曲线结构、圆锥形结构或悬链型结构。

5.如权利要求1所述的用于攻丝加工的超声换能设备，其特征在于：

所述螺旋槽为四头均布式右旋型螺旋槽，其中：所述螺旋槽的导程为所述下负载块的总长，所述螺旋槽的槽型为球刀沿着所述下负载块表面铣切加工而成的半球形。

6.如权利要求1所述的用于攻丝加工的超声换能设备，其特征在于：

所述换能元件包括可产生超声频率伸缩动作的两片压电陶瓷，两片压电陶瓷中间夹设一片电极片，其中：通电的电极片使径向极化过的两片压电陶瓷在电压激励下产生超声频率的振动。

7.如权利要求1至6中任一项所述的用于攻丝加工的超声换能设备，其特征在于：

所述上负载块的顶面安装有用于与旋转输出轴相固定连接的连接件；

所述丝锥通过螺纹联结、过盈联结、焊接、胶接、铆接、胀接、销接或咬缝连接的方式与所述下负载块的底面相固定连接，或者所述丝锥和所述下负载块为一体成型结构。

8.一种扭转攻丝机，其特征在于：它包括底座，底座上安装有机架，机架上安装有旋转传动机构，旋转传动机构的旋转输出轴上安装有权利要求1至7中任一项所述的用于攻丝加工的超声换能设备，底座上安装有在升降机构带动下可做升降动作的工件台，旋转传动机构、升降机构、超声换能设备与控制系统相连。

9.如权利要求8所述的扭转攻丝机，其特征在于：

所述旋转传动机构用于带动所述超声换能设备做正、反向旋转运动。

10.如权利要求9所述的扭转攻丝机，其特征在于：

所述旋转传动机构包括主传动轮，主传动轮在电机驱动下做旋转运动，主传动轮通过主传动皮带与第一从传动轮连接来带动第一从传动轮做同向旋转，第一从传动轮贯穿旋转输出轴而不与旋转输出轴接触，摩擦轮固定安装在旋转输出轴顶部，摩擦轮与旋转输出轴一起可在驱动机构的作用下做上下运动，第一从传动轮通过从传动皮带与第二从传动轮连接来带动第二从传动轮做反向旋转，摩擦轮介于第一从传动轮与第二从传动轮之间，其中：

当摩擦轮向下运动与第一从传动轮接触后，摩擦轮在第一从传动轮的摩擦带动下做正向旋转，以使旋转输出轴带动所述超声换能设备做正向旋转运动；

当摩擦轮向上运动与第二从传动轮接触后，摩擦轮在第二从传动轮的摩擦带动下做反向旋转，以使旋转输出轴带动所述超声换能设备做反向旋转运动。