一種新型的超聲波加工工具夾頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種夾具，尤其涉及一種超聲波加工夾具。
【背景技術(shù)】
[0002]超聲波加工常用于對硬脆材料的加工，可有效改善工件的表面質(zhì)量，降低表面粗糙度和提高加工精度。然而，目前的超聲波加工裝置有諸多缺陷，如能量傳輸效率低，雖然隨著超聲波信號發(fā)生器制造技術(shù)的發(fā)展，電源所能發(fā)出的功率有很大的提高，但由于能量在傳輸過程中損耗極大，最終能夠到達工具并作用在被加工工件上的能量很小，為實現(xiàn)大功率的超聲加工，提高傳輸效率是亟待解決的問題；再如超聲加工設(shè)備精度要求高，裝備的互換性和通用性不好，制造成本較高。嚴重影響了超聲加工的使用和推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對以上缺陷，本發(fā)明提出了一種新型的超聲波加工工具夾頭，能降低能量在傳輸過程中的損耗，提高傳輸效率；提升了裝備的互換性和通用性，降低了制造成本。
[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明提出的一種新型的超聲波加工工具夾頭予以實現(xiàn)的技術(shù)方案是:該夾頭包括主體，所述主體的一端設(shè)有與超聲加工使用的變幅桿相連的螺紋連接軸，所述主體的另一端設(shè)有用于夾持刀具的夾嘴，所述夾嘴設(shè)有彈性切口 ；沿所述主體的軸向、自螺紋連接軸至夾嘴之間依次設(shè)有徑向定位軸肩、軸向定位端面和鎖緊螺桿；所述軸向定位端面一側(cè)設(shè)有銅墊片，所述夾嘴的外形為圓臺，所述夾嘴內(nèi)設(shè)有刀具安裝孔，所述刀具安裝孔為盲孔，刀具安裝孔的底端面為刀具定位面，所述刀具定位面的面積大于刀具的后端面的面積，所述鎖緊螺桿上連接有鎖緊螺母，所述鎖緊螺母設(shè)有與夾嘴外形配合的錐孔。
[0005]進一步講，夾頭與所述變幅桿安裝固定后，所述刀具安裝孔與所述變幅桿同軸。
[0006]所述主體的材料為彈簧鋼。
[0007]所述螺紋連接軸上的螺紋為三角形螺紋、梯形螺紋和矩形螺紋中的一種。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0009](I)本發(fā)明夾頭增大刀具與夾頭之間、夾頭與變幅桿之間的接觸面積，減少了加工過程中能量的損耗。
[0010](2)根據(jù)刀具直徑的不同，可以做成具有多個不同刀具安裝孔，而外形一致的主體零件，形成一個系列，以適應(yīng)不同直徑的加工刀具，從而提高了刀具的互換性和通用性。
[0011]總之，本發(fā)明的超聲波加工夾頭結(jié)構(gòu)簡單，能量傳遞損耗很小，制造成本低，采用外形一致，刀具安裝孔不同的夾頭主體，可以裝卡不同直徑的刀具。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明超聲波加工夾頭的主視圖；
[0013]圖2是圖1所示超聲波加工夾頭的側(cè)視圖；
[0014]圖3是將圖1所示超聲波加工夾頭安裝到變幅桿上的示意圖。
[0015]圖中:
[0016]1-螺紋連接軸2-徑向定位軸肩3-銅墊片
[0017]4-軸向定位端面5-鎖緊螺桿6-夾嘴
[0018]7-刀具安裝孔8-刀具定位面9-刀具
[0019]10-鎖緊螺母11-夾頭12-變幅桿
[0020]13-彈性切口
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明技術(shù)方案作進一步詳細描述，所描述的具體實施例僅僅對本發(fā)明進行解釋說明，并不用以限制本發(fā)明。
[0022]如圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明提出的一種新型的超聲波加工工具夾頭，包括主體，所述主體的一端設(shè)有與超聲加工使用的變幅桿12相連的螺紋連接軸1，所述螺紋連接軸I上的螺紋為三角形螺紋、梯形螺紋和矩形螺紋中的一種。所述主體的另一端設(shè)有用于夾持刀具9的夾嘴6，在所述夾嘴6的軸向圓周上設(shè)有彈性切口 13以增大夾嘴6的彈性，如圖2所示。沿所述主體的軸向、自螺紋連接軸I至夾嘴6之間依次設(shè)有徑向定位軸肩2、軸向定位端面4和鎖緊螺桿5，所述主體的材料為彈簧鋼或者其他具有較好彈性和強度的材料，既要使夾頭部分能很好的夾緊刀具，又要使接觸面很好的貼合。
[0023]無論是徑向定位軸肩2的圓柱面還是軸向定位端面4，其加工精度的高低不只會影響到夾頭11與變幅桿12的配合，還會關(guān)系到能量的傳遞效率，因此，在加工條件允許的范圍內(nèi)盡可能的提高這兩個定位面的精度，包括:徑向定位軸肩2圓柱面的圓柱度及與夾頭11軸線的同軸度，軸向定位端面4與夾頭11軸線的垂直度，如圖3所示，夾頭11安裝后，使這兩個定位面與變幅桿12更好的貼合，以保證能量在傳遞過程中的損失減到最小。軸向定位端面4的側(cè)面使用銅墊片3墊在變幅桿12和夾頭11之間，可以增大夾頭11與變幅桿12之間的接觸面積，提高能量的傳輸效率。
[0024]所述夾嘴6的外形為圓臺，所述夾嘴6內(nèi)設(shè)有刀具安裝孔7，該刀具安裝孔7的加工精度很高，可以做成具有多個不同直徑刀具安裝孔7的主體，形成一個系列，以適用于不同直徑的刀具。所述刀具安裝孔7為盲孔，刀具安裝孔7的底端面為刀具定位面8，所述刀具定位面8的面積大于刀具9的后端面的面積，即在刀具安裝孔7的底端鏜一個槽，底部端面即為刀具定位面8，該刀具定位面8也要保持一定精度，使得刀具9放入該孔后，其末端要與刀具定位面8緊密貼合，這樣既能提升刀具夾持的穩(wěn)固性，也能增大接觸面積，提高傳遞效率。對于刀具9來說，其前端與工件接觸，后端是與刀具安裝孔7配合的軸，刀具9的末端的端面與刀具安裝孔7的底部端面緊密貼合。
[0025]所述鎖緊螺桿5上連接有鎖緊螺母10，所述鎖緊螺母10設(shè)有與夾嘴6外形配合的錐孔。安裝鎖緊螺母10，與夾頭11上的鎖緊螺紋5配合，同時鎖緊螺母10內(nèi)錐孔的錐面壓緊夾嘴6外部的錐面，由于夾嘴6的周向上開有彈性切口 13，在鎖緊螺母10的內(nèi)錐面的作用下，夾嘴6會受到垂直于錐面的壓緊力，夾嘴6收縮，進而將刀具9夾住。
[0026]如圖3所示，加工時，選取具有與刀具后端直徑相同的刀具安裝孔7的夾頭11與變幅桿12連接，加工之前，將刀具9放入刀具安裝孔7中，刀具9的底部端面與刀具安裝孔7的底部端面(刀具定位面8)緊密接觸，然后，用鎖緊螺母10鎖緊，便可將刀具9夾持住，夾頭11與所述變幅桿12安裝固定后，所述刀具安裝孔7與所述變幅桿12同軸。
[0027]本發(fā)明可以提高超聲加工中能量從換能器傳遞到加工刀具的傳遞效率，有利于實現(xiàn)大功率的超聲加工；并降低了成本，便于超聲加工的推廣與普及。
[0028]盡管上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨的情況下，還可以做出很多變形，這些均屬于本發(fā)明的保護之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種新型的超聲波加工工具夾頭，包括主體，所述主體的一端設(shè)有與超聲加工使用的變幅桿(12)相連的螺紋連接軸(I)，所述主體的另一端設(shè)有用于夾持刀具(9)的夾嘴(6)，所述夾嘴(6)設(shè)有彈性切口(13);其特征在于，沿所述主體的軸向、自螺紋連接軸(I)至夾嘴(6)之間依次設(shè)有徑向定位軸肩(2)、軸向定位端面(4)和鎖緊螺桿(5);所述軸向定位端面(4) 一側(cè)設(shè)有銅墊片(3)，所述夾嘴￠)的外形為圓臺，所述夾嘴￠)內(nèi)設(shè)有刀具安裝孔(7)，所述刀具安裝孔(7)為盲孔，刀具安裝孔(7)的底端面為刀具定位面(8)，所述刀具定位面(8)的面積大于刀具(9)的后端面的面積，所述鎖緊螺桿(5)上連接有鎖緊螺母(10)，所述鎖緊螺母(10)設(shè)有與夾嘴(6)外形配合的錐孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型的超聲波加工工具夾頭，其特征在于，夾頭(11)與所述變幅桿(12)安裝固定后，所述刀具安裝孔(7)與所述變幅桿(12)同軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型的超聲波加工工具夾頭，其特征在于，所述主體的材料為彈簧鋼。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型的超聲波加工工具夾頭，其特征在于，所述螺紋連接軸(I)上的螺紋為三角形螺紋、梯形螺紋和矩形螺紋中的一種。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型的超聲波加工具工夾頭，該夾頭包括主體，主體的一端設(shè)有與超聲加工使用的變幅桿相連的螺紋連接軸，主體的另一端設(shè)有用于夾持刀具的夾嘴，夾嘴設(shè)有彈性切口；沿主體的軸向、自螺紋連接軸至夾嘴之間依次設(shè)有徑向定位軸肩、軸向定位端面和鎖緊螺桿；軸向定位端面一側(cè)設(shè)有銅墊片，夾嘴的外形為圓臺，夾嘴內(nèi)設(shè)有刀具安裝孔，刀具安裝孔為盲孔，刀具安裝孔的底端面為刀具定位面，刀具定位面的面積大于刀具的后端面的面積，鎖緊螺桿上連接有鎖緊螺母，鎖緊螺母設(shè)有與夾嘴外形配合的錐孔。本發(fā)明可以提高超聲加工中能量從換能器傳遞到加工刀具的傳遞效率，有利于實現(xiàn)大功率的超聲加工；并降低了成本，便于超聲加工的推廣與普及。
【IPC分類】B23Q3-00, B23P9-04
【公開號】CN104842182
【申請?zhí)枴緾N201510284457
【發(fā)明人】林彬, 朱學明, 欒雨佳
【申請人】天津大學
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月28日