[實用新型]一種接桿式高剛度超聲加工刀具

有效

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• 申請日: 2015-05-27
• 公開（公告）號: CN204621198U
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發(fā)明（設計）人: 趙夙;孔晰;翟錳鋼;尚曉峰
• 申請（專利權）人: 沈陽遠大科技園有限公司
• 主分類號: B23C5/16
• 分類號: B23C5/16
• 代理公司: 沈陽科威專利代理有限責任公司 21101
• 代理人: 楊堅;刁佩德

技術領域

本實用新型涉及機械加工設備，特別是一種接桿式高剛度超聲加工刀具，適用于加工硬脆性材料。

背景技術

超聲加工技術是最適合加工硬脆材料的加工方法之一，超聲加工刀具可同時進行高速旋轉和軸向振動兩個方向的運動，從而提高加工效率、減小切削力、降低刀具磨損以及提高表面加工質量。目前，現(xiàn)有超聲加工刀具大部分以教科書式結構為主，現(xiàn)有超聲銑削裝置為了滿足剛度需要不得不將超聲振動刀桿設計的短而粗，而在實際生產加工中經常會出現(xiàn)對刀柄尺寸有限制的情況，例如刀桿長度必須超過指定長度，且直徑不能超過限定范圍。公告號為CN203197686的實用新型專利公開的技術方案為教科書式的結構，軸向固定與徑向支撐設置在刀桿的同一個支撐截面，明顯缺陷是：刀桿為固定的單體結構，軸向長度受限制，徑向剛度差。對于一些特定的加工方式，例如銑削加工，刀桿本身的剛度對加工精度影響較大，所以如何同時兼顧軸向長度和徑向剛度是亟待解決的問題。

發(fā)明內容

本實用新型的目的是提供一種接桿式高剛度超聲加工刀具，解決了現(xiàn)有超聲加工刀具的刀桿長度和直徑受到限制，徑向剛度差的問題。其通過多級刀桿連接并輔以徑向加強結構保證了刀桿長度和徑向剛度，而且結構簡單，拼接拆卸方便可靠，使用靈活，還可以采用多級連接組合，降低刀具制造成本。

本實用新型所采用的技術方案是：該接桿式高剛度超聲加工刀具包括套筒、與套筒組裝在一起的刀柄、電能傳輸裝置及連接有換能器和刀頭的刀桿，其技術要點是：所述刀桿采用由至少兩級變幅桿連接成的接桿式結構，與刀頭連接的第一級變幅桿的前端通過端面法蘭支撐在套筒的端部，第一級變幅桿的后端與第二級變幅桿的前端固定連接，第二級變幅桿外周設置有與套筒內表面弧面接觸的支撐環(huán)，第二級變幅桿后端與換能器固定連接。

所述套筒內表面設置變徑臺階。

所述支撐環(huán)為在第二級變幅桿外周設置凸出環(huán)形凸起，凸起的外緣為弧形面。

本實用新型具有的積極效果是：由于本實用新型的刀桿采用由至少兩級變幅桿的接桿式結構，這樣可以滿足對加長刀桿長度的需要；與刀頭連接的第一級變幅桿的前端通過端面法蘭支撐在套筒的端部，形成了第一節(jié)面；第一級變幅桿的后端與第二級變幅桿的前端固定連接，第二級變幅桿外周設置有與套筒內表面弧面接觸的支撐環(huán)，形成了第二節(jié)面；通過兩個節(jié)面的支撐，增加了整體刀桿的剛度，尤其該支撐環(huán)與端面法蘭在接桿式兩級變幅桿的兩個橫截面上起到徑向支撐，增加了刀桿的徑向剛度。因此，本實用新型能夠滿足在不同生產條件下對刀具的長度和徑向剛度的要求，而且結構簡單，拼接拆卸方便可靠，使用靈活，還可以采用多級連接組合，降低刀具制造成本。

附圖說明

以下結合附圖對本實用新型作進一步描述。

圖1是本實用新型的一種結構示意圖；

圖2是圖1中的A部放大圖。

圖中序號說明：1刀柄、2電能傳輸裝置、3換能器、4套筒、5第二級變幅桿、6雙頭螺柱、7第一級變幅桿、8、端面法蘭、9刀頭、10支撐環(huán)、11變徑臺階。

具體實施方式

根據(jù)圖1～2詳細說明本實用新型的具體結構，本申請為增加刀桿長度，滿足不同工況下的加工需要，采用至少兩級變幅桿連接成的接桿式結構來實現(xiàn)。實施例1，如圖1所示，該接桿式高剛度超聲加工刀具包括:套筒4、與套筒組裝在一起的刀柄1、電能傳輸裝置2及連接有換能器3和刀頭9的刀桿，刀桿采用兩級變幅桿連接成的接桿式結構，連接有刀頭9的第一級變幅桿7的前端通過端面法蘭8支撐在套筒4的端部，該端面法蘭所在變幅桿的位置為第一節(jié)面，第一級變幅桿7的后端與第二級變幅桿5的前端固定連接，如圖2所示，第二級變幅桿5外周設置有與套筒4內表面弧面接觸的支撐環(huán)10，該支撐環(huán)可以根據(jù)實際需要在第二級變幅桿5外周設置凸出環(huán)形凸起，凸起的外緣為弧形面，該支撐環(huán)所在變幅桿的位置為第二節(jié)面。如圖1所示，第二級變幅桿5后端與換能器3固定連接。第一級變幅桿7、第二級變幅桿5和換能器3均通過雙頭螺柱6緊固連接。第一級變幅桿7和第二級變幅桿5的桿壁與套筒4內表面留有間隙,在工作狀態(tài)下與套筒內表面不接觸。

作為進一步改進，可以在與接桿式刀桿相配套的套筒4內表面設置變徑臺階11。即在套筒4內位于第二級變幅桿5的支撐環(huán)10前部的桿壁段，至第一級變幅桿7的端面法蘭8之間的桿壁段，與變幅桿壁段相對應的套筒4的內徑變小，可適當增加配套的套筒4的壁厚，以適應增加刀桿長度后也需要加長的套筒4的剛度。