專利名稱：超聲波扭轉(zhuǎn)振動鉆孔裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)加工，尤指一種適用于在脆硬材料的另件上加工中心孔的超聲波扭轉(zhuǎn)振動鉆孔裝置。
一般脆硬材料包括永久磁鐵、玻璃、陶瓷、人造寶石和半導(dǎo)體材料等，這些材料的切削加工，主要依靠金鋼石等超硬材料制造的切削工具進(jìn)行，由于金鋼石制造工藝的限制，目前還很難做出加工小孔用的金鋼石鉆頭，因此在脆硬材料上加工小孔還是一個難題。
而使用硬質(zhì)合金鉆頭可以加工永磁材料、玻璃、陶瓷等硬度較低的脆硬材料，但效率很低，而且鉆頭的磨損很快，孔的精度差、內(nèi)孔光潔度低，若將超聲波振動引入鉆孔加工中，則可顯著地降低切削力矩和切削熱，使得生產(chǎn)效率大大提高，上述弊病可以明顯改善，是解決在脆硬材料上鉆孔的一個比較好的辦法。
現(xiàn)有技術(shù)中公開了一種專利號為92206275.7和902222220.1的兩種超聲波振動鉆孔裝置，它們都屬于縱向振動裝置，即超聲波振動是沿主軸的軸線方向縱向傳播的，這種縱向傳播裝置只適用于加工木材、銅、鋁合金等硬度很低的材料，不適合加工硬度比鋼高的材料，原因是縱向超聲波振動會加劇鉆頭的磨損，因此這兩種裝置是不能加工硬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鋼的硬脆材料的。
另外這兩種裝置沒有解決好鉆頭裝夾的問題，按照專利902222220.1的方法，鉆頭是用鉆夾頭來裝夾的，實(shí)際上超聲波是無法從普通的鉆夾頭上傳導(dǎo)到鉆頭上來，而專利號92206275.7介紹的方法，是將鉆頭焊接在一個定位環(huán)上，由于焊接會產(chǎn)生熱變形，所以這種方法很難保證鉆頭的位置精度，安裝也不方便，也無法拆卸替換。
本實(shí)用新型的目的在于針對上述問題，提供一種可保證鉆頭的位置精度和高效率傳導(dǎo)超聲波扭轉(zhuǎn)振動的條件下，可方便地裝卸鉆頭，可提高生產(chǎn)效率的、并可直接安裝在車床上使用的超聲波扭轉(zhuǎn)振動鉆孔裝置。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種超聲波扭轉(zhuǎn)振動鉆孔裝置，主要由超聲波換能器、車床尾座、尾座套筒、壓緊螺母、微調(diào)螺絲、變幅桿、工具頭、鉆頭、進(jìn)給手柄組成，其特征在于工具頭是一中心有孔的帶縱向切槽的彈性夾頭，其錐面和螺扣與變幅桿連接，鉆頭插在工具頭的中心孔中，通過錐面產(chǎn)生的夾緊力將鉆頭夾住，變幅桿上設(shè)有可使鉆頭產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動的槽。
本實(shí)用新型還可通過以下措施實(shí)現(xiàn)上述槽可為設(shè)在變幅桿細(xì)端上的縱向或螺紋狀凹槽，凹槽的位置與工具頭的切槽相垂直；上述超聲波換能器上設(shè)有一個連接法蘭、該連接法蘭通過壓緊螺母將該法蘭壓緊在尾座套筒里的一個臺階面上，四個微調(diào)螺絲頂在法蘭的側(cè)面；上述四個微調(diào)螺絲均布在尾座套筒上，并與置于尾座套筒內(nèi)的法蘭位置相對應(yīng)。
現(xiàn)通過以下附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明


圖1、為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)剖示圖。
圖2、為鉆頭、變幅桿和工具頭的局部放大圖。
圖3、為圖2的左視圖。
參見
圖1-3、一種超聲波扭轉(zhuǎn)振動鉆孔裝置安裝在車床尾座1上，主要由超聲波換能器4、車床尾座1、尾座套筒3、壓緊螺母7、微調(diào)螺絲6、變幅桿8、工具頭9、鉆頭10、進(jìn)給手柄2組成，其中，工具頭9是一中心有孔的帶縱向切槽91的彈性夾頭，通過其錐面和螺扣與變幅桿8連接，鉆頭10插在工具頭9的中心孔中。將工具頭9向變幅桿8中擰緊時，工具頭9通過錐面產(chǎn)生夾緊力，將鉆頭10夾住。
變幅桿8呈階梯狀，其細(xì)端設(shè)有縱向或螺紋狀的凹槽81，該凹槽81的位置與工具頭9的切槽91相垂直。
當(dāng)超聲波換能器4產(chǎn)生的縱向超聲波振動傳到變幅桿8上時，由于凹槽81的作用，在變幅桿8的細(xì)端產(chǎn)生切向振動，此切向振動又分別傳到工具頭9切槽91的兩邊，使其分別產(chǎn)生切向振動，當(dāng)工具頭9將切向振動傳導(dǎo)給鉆頭10時，在鉆頭10的圓周上就會產(chǎn)生兩個不同方向的切向振動，從而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動。
超聲波換能器4上有一個連接法蘭5、通過前端的壓緊螺母7將該法蘭5壓緊在尾座套筒3內(nèi)的一個臺階面上，四個微調(diào)螺絲6頂在該法蘭5的側(cè)面，并通過調(diào)整微調(diào)螺絲6可以精確調(diào)整法蘭5的位置，從而實(shí)現(xiàn)鉆頭10與工件保持同心。
上述四個微調(diào)螺絲6均布在尾座套筒3上，并與置于尾座套筒3內(nèi)的法蘭5位置相對應(yīng)。
上述超聲波換能器4與連接法蘭5一體成型。
本實(shí)用新型適合在脆硬材料的圓柱料或方型料上加工中心孔，特別適合加工微小孔，薄壁孔以及大孔的套料加工，具有破損率低，生產(chǎn)效率高，鉆頭壽命長，尺寸精度高，內(nèi)孔光潔度好的特點(diǎn)，本裝置可以直接安裝在儀表車床上使用，適合加工大批量的另件。
本實(shí)用新型在加工微小孔時無需高轉(zhuǎn)速，只需2000r/min-4000r/min中等轉(zhuǎn)速下即可快速加工，例如在釹鐵硼磁性材料Φ1.5mm的圓柱料上加工Φ0.35mm，長8mm的孔，使用普通儀表車床，在轉(zhuǎn)速為3200r/min的條件下，僅需一分鐘即可完成鉆孔的工作。
權(quán)利要求1.一種超聲波扭轉(zhuǎn)振動鉆孔裝置，主要由超聲波換能器、車床尾座、尾座套筒、壓緊螺母、微調(diào)螺絲、變幅桿、工具頭、鉆頭、進(jìn)給手柄組成，其特征在于工具頭是一中心有孔的帶縱向切槽的彈性夾頭，其錐面和螺扣與變幅桿連接，鉆頭插在工具頭的中心孔中，通過其錐面產(chǎn)生的夾緊力將鉆頭夾住，變幅桿上設(shè)有可使鉆頭產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動的槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述超聲波扭轉(zhuǎn)振動鉆孔裝置，其特征在于上述槽可為設(shè)在變幅桿細(xì)端上的縱向或螺紋狀凹槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述超聲波扭轉(zhuǎn)振動鉆孔裝置，其特征在于上述凹槽的位置與工具頭的切槽相垂直。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述超聲波扭轉(zhuǎn)振動鉆孔裝置，其特征在于上述超聲波換能器上設(shè)有一個連接法蘭、該連接法蘭通過壓緊螺母將該法蘭壓緊在尾座套筒內(nèi)的一個臺階面上，四個微調(diào)螺絲頂在法蘭的側(cè)面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述超聲波扭轉(zhuǎn)振動鉆孔裝置，其特征在于上述四個微調(diào)螺絲均布在尾座套筒上，并與置于尾座套筒內(nèi)的法蘭位置相對應(yīng)。
專利摘要一種超聲波扭轉(zhuǎn)振動鉆孔裝置，主要由超聲波換能器、壓緊螺母、微調(diào)螺絲、變幅桿、工具頭、鉆頭組成，其特征在于工具頭是一中心有孔的帶縱向切槽的彈性夾頭，其錐面和螺扣與變幅桿連接，鉆頭插在工具頭的中心孔中，通過工具頭錐面產(chǎn)生的夾緊力，將鉆頭夾住，變幅桿上設(shè)有可使鉆頭產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動的凹槽。當(dāng)超聲波換能器產(chǎn)生的縱向超聲波振動傳到變幅桿上時，在鉆頭的圓周上就會產(chǎn)生兩個不同方向的切向振動，從而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動。
文檔編號B23B35/00GK2527382SQ01203690
公開日2002年12月25日 申請日期2001年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月27日
發(fā)明者楊青 申請人:楊青