[实用新型]一种用于工程钻机的复合超声振动套料加工装置

说明书

本实用新型涉及超声振动加工领域，提供了一种用于工程钻机的复合超声振动套料加工装置。本装置由工程钻机、超声振动部分和薄壁工程钻头组成。工程钻机提供钻削动力，同时超声振动部分由导电滑环供电，激励振子产生纵振，再经由钻头筒壁上的斜槽将纵振转化为纵‑扭复合振动。冷却水沿着整个装置中心的通孔，从钻机主轴出水口处流入钻头腔内，达到冷却降温和冲洗切屑的目的。本实用新型结构简单，易于安装拆卸，能够有效提高加工质量和效率，是一种便携的超声振动钻削装置。

技术领域

本实用新型涉及超声加工领域，具体涉及一种纵-扭复合超声振动套料加工装置。

背景技术

目前，在公路、桥梁、隧道等基础工程，或是在建筑设施的水电管道安装中，广泛使用工程钻机和普通薄壁工程钻头来进行钻孔、取芯、套料等加工操作。传统的方式在钻削混凝土、砖块、岩石等硬脆材料时，经常出现钻头出口处的锥状崩边明显，中部脱渣严重等问题，而且加工效率偏低，钻削费力，加工质量普遍不太好。因此在现有基础上，考虑增加了超声振动部分并使用特殊结构的薄壁工程钻头，使得在传统旋转加工中叠加复合超声振动成为了一种行之有效的方法。可以大幅减小刀具切削力、降低刀具磨损，并且提高了加工质量和效率。

发明内容

本实用新型提供了一种复合超声振动套料加工装置，旨在解决现有技术下切削不稳定、崩边脱渣、效率低的问题。其特点在于，用换能器和特殊结构的薄壁工程钻头来产生纵-扭复合振动，改善切削面质量，提高了加工精度和效率；并且采用了中心开孔的方式将钻机提供的冷却水引入钻头腔体内。

本实用新型的目的由以下技术措施实现：

本实用新型由工程钻机、超声振动部分和薄壁工程钻头组成。

超声振动部分包括固定架、伸缩支架、连接套、导电滑环、上法兰盖板、导水管、应力螺栓、套筒、转矩传动片、下法兰盖板和换能器；连接套内开有内螺纹，工程钻机的主轴和超声振动部分通过螺纹连接固定于连接套内；超声振动部分和薄壁工程钻头通过螺纹连接。

导电滑环安装于上法兰盖板的连接轴上，保证换能器工作时的旋转供电，固定架安装在工程钻机的前端，伸缩支架与固定架连接，通过伸缩支架上的螺钉来对导电滑环的定子进行固定；上法兰盖板与套筒通过四组螺栓连接；转矩传动片通过四组螺栓夹紧固定于套筒和下法兰盖板之间，与换能器的法兰盘相啮合，以固定换能器并传递转矩。

上法兰盖板、所述应力螺栓和所述换能器沿轴向对称中心都开有一条引水孔，上法兰盖板引水孔与应力螺栓引水孔通过导水管连接；工作时，冷却水从工程钻机的出水孔射出，依次流经上法兰盖板、导水管、应力螺栓和换能器的前端，最终到达所述薄壁工程钻头的腔内，达到冷却降温和冲洗切屑的效果。

换能器激励产生超声纵振，带动所述薄壁工程钻头的后端圆盘产生弯振，并在圆盘外沿与筒壁结合处达到最大振幅，薄壁工程钻头的筒壁开有一圈均布斜槽，最终筒壁的斜槽将传递来的一部分纵振转化为扭振，从而实现纵-扭复合超声振动。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型设计的超声振动部分，使用换能器产生了纵向超声振动，激励薄壁钻头后端圆盘弯振，通过外壁开的一圈斜槽，最后达到产生纵-扭复合振动的效果。这种振型分布的套料加工具有切削力小、加工质量好、效率高等优点。

2.本实用新型通过在部件的中心开孔的方式，配合导水管连接，将冷却水从钻机引入钻头腔内，无需外接水管，结构简单，占用空间少，即可实现刀具冷却降温和冲洗切屑的效果。

附图说明

图1为整体结构示意图。

图2为超声振动部分剖面示意图。

图3为换能器装夹示意图。

图4为工程钻机示意图。

图5为薄壁工程钻头剖面示意图。