本實用新型涉及一種變幅器及超聲波加工裝置，屬于金屬表面納米加工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

近年來，應(yīng)用超聲波技術(shù)對金屬表面進(jìn)行納米化加工或消除金屬工件表面的殘余應(yīng)力在不斷發(fā)展，對金屬表面進(jìn)行超聲波加工能夠獲得低粗糙度值和高加工精度，并且具有效率高、成本低、無污染的特點；對金屬工件表面進(jìn)行殘余應(yīng)力消除，能夠有效提升金屬工件的整體性能?，F(xiàn)在利用超聲波技術(shù)進(jìn)行納米化加工或消除殘余應(yīng)力的設(shè)備主要有超聲波加工刀具及應(yīng)力消除設(shè)備，超聲波加工刀具及應(yīng)力消除設(shè)備的主要組成部分包括換能器、變幅桿和刀具頭(刀頭)，超聲波刀具可以直接安裝在相應(yīng)機(jī)床的主軸或刀架上，或者是安裝在超聲波加工裝置上，在機(jī)床超聲波加工裝置的帶動下完成對金屬工件表面的超聲波加工或應(yīng)力消除。

傳統(tǒng)的變幅桿一般在其前端與刀頭連接，末端與換能器連接。換能器作業(yè)時帶動變幅桿振動，變幅桿將超聲波能直接傳遞給刀頭，借助刀頭實現(xiàn)對金屬工件表面的納米化加工。然而，傳統(tǒng)的變幅桿與換能器之間是單一連接，即一個變幅桿的末端只連接一個換能器，換能器的超聲波能直線傳輸給刀頭，其能量必然在傳輸?shù)倪^程中有所損耗，無法集中超聲波能傳遞到刀頭上，其加工效率有待提高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種新型結(jié)構(gòu)形式的變幅器。

本實用新型還提供一種利用上述變幅器的超聲波加工裝置。

本實用新型的技術(shù)方案如下：

一種變幅器，包括本體，所述本體的中心設(shè)置有供待加工工件穿過的中心孔，在距離中心孔等距離的本體外邊緣上均布設(shè)置有多個固定換能器的安裝孔。

優(yōu)選的，所述本體的外形為圓形。

進(jìn)一步優(yōu)選的，在圓形本體的外邊緣上均布設(shè)置有三個或四個安裝孔。

優(yōu)選的，所述本體的外形為正多邊形。

進(jìn)一步優(yōu)選的，在正多邊形本體的每個頂點處設(shè)置有安裝孔。

進(jìn)一步優(yōu)選的，在正多邊形本體的每條邊的中間位置處設(shè)置有安裝孔。

優(yōu)選的，通過壓緊螺釘穿過換能器后連接安裝孔，將換能器固定在本體外邊緣上。

優(yōu)選的，所述安裝孔內(nèi)設(shè)置有錐形墊片。

優(yōu)選的，所述中心孔為圓柱孔或圓錐孔。

一種超聲波加工裝置，包括殼體、主軸、導(dǎo)套、傳動套和保持架，還包括變幅器安裝座、換能器、超聲波加工刀頭以及上述的變幅器；

所述變幅器設(shè)置在變幅器安裝座內(nèi)，所述換能器安裝在變幅器外邊緣上；

所述變幅器安裝座設(shè)置在殼體一端，變幅器安裝座的內(nèi)孔中設(shè)置保持架，保持架的一端設(shè)置超聲波加工刀頭并伸入變幅器中心孔內(nèi)，保持架的另一端設(shè)置傳動套，傳動套與主軸內(nèi)的導(dǎo)套連接，主軸安裝在殼體內(nèi)。

本實用新型的有益效果在于：

本實用新型變幅器不同于傳統(tǒng)的變幅器結(jié)構(gòu)形式，該變幅器能夠連接多個換能器，并將換能器發(fā)出的超聲波能集中到中心孔，獲得大功率的超聲波能，特別適用于大功率的超聲應(yīng)用中，例如超聲幫助冷拔金屬絲、管和加工細(xì)長桿外圓等。利用該變幅器的超聲波加工裝置，在進(jìn)行超聲加工時，既能夠獲得大功率的超聲波能，又能夠提高加工效率，其作用明顯、效果顯著，具有良好的經(jīng)濟(jì)價值和市場效益。

附圖說明

圖1為本實用新型變幅器的安裝示意圖；

圖2為圖1中A-A方向的剖視圖；

圖3為本實用新型變幅器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3中B-B方向的剖視圖；

其中：1、端蓋；2、螺釘；3、螺母；4、變幅器；5、換能器；6、定位螺釘；7、壓緊螺釘；8、變幅器安裝座；9、保持架；10、傳動套；11、殼體；12、主軸；13、超聲波加工刀頭；14、工件；15、中心孔；16、導(dǎo)套。

具體實施方式

下面通過實施例并結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步說明，但不限于此。

實施例1：

如圖1、圖3和圖4所示，本實施例提供一種變幅器，包括本體，本體為一圓盤，圓盤的中心開有供待加工工件14穿過的中心孔15，中心孔15為圓柱孔，在距離中心孔15等距離的圓盤外邊緣上設(shè)置有三個固定安裝換能器5的安裝孔，相鄰安裝孔的夾角為120°。

其中，安裝孔內(nèi)設(shè)置有錐形墊片，通過壓緊螺釘7穿過換能器5后連接安裝孔，將換能器5固定在本體外邊緣上。

本實施例的技術(shù)方案，該變幅器上能夠安裝多個換能器，所有換能器共用一個超聲波電源，保證振動頻率和相位等參數(shù)一致。該變幅器能將換能器發(fā)出的超聲波能集中到中心孔，利用圓盤的徑向振動，在圓盤中心孔的內(nèi)表面獲得大功率的超聲波，特別適用于大功率的超聲應(yīng)用中，例如超聲幫助冷拔金屬絲、管和加工細(xì)長桿外圓等。

實施例2：

一種變幅器，結(jié)構(gòu)如實施例1所述，其不同之處在于：在距離中心孔15等距離的圓盤外邊緣上設(shè)置有四個固定安裝換能器5的安裝孔，相鄰安裝孔的夾角為90°。

實際應(yīng)用過程中，根據(jù)需要加工的工件可以選擇含不同數(shù)量安裝孔的變幅器，進(jìn)而可以提供不同功率的超聲波。

實施例3：

一種變幅器，結(jié)構(gòu)如實施例1所述，其不同之處在于：本體的外形為等邊三角形，中心孔15為圓錐孔，在等邊三角形的每條邊的中間位置處開設(shè)固定換能器的安裝孔，安裝孔內(nèi)設(shè)置有錐形墊片，通過壓緊螺釘7穿過換能器5后連接安裝孔，將換能器5固定在三條邊的外邊緣上。

根據(jù)實際應(yīng)用可通過計算將中心孔加工成不同尺寸和形狀，如圖2中實例應(yīng)用在超聲波加工細(xì)長桿類零件，中心孔被設(shè)計成圓錐孔。

實施例4：

一種變幅器，結(jié)構(gòu)如實施例3所述，其不同之處在于：在等邊三角形的每個頂點處開設(shè)固定換能器的安裝孔，安裝孔內(nèi)設(shè)置有錐形墊片，通過壓緊螺釘7穿過換能器5后連接安裝孔，將換能器5固定在三個頂點上。

實施例5：

一種變幅器，結(jié)構(gòu)如實施例1所述，其不同之處在于：本體的外形為正方形，中心孔15為圓錐孔，在正方形的每條邊的中間位置處開設(shè)固定換能器的安裝孔，安裝孔內(nèi)設(shè)置有錐形墊片，通過壓緊螺釘7穿過換能器5后連接安裝孔，將換能器5固定在四條邊的外邊緣上。

實施例6：

一種變幅器，結(jié)構(gòu)如實施例5所述，其不同之處在于：在正方形的每個頂點處開設(shè)固定換能器的安裝孔，安裝孔內(nèi)設(shè)置有錐形墊片，通過壓緊螺釘7穿過換能器5后連接安裝孔，將換能器5固定在四個頂點上。

實施例7：

一種變幅器，結(jié)構(gòu)如實施例1所述，其不同之處在于：本體的外形為正六邊形，中心孔15為圓錐孔，在正六邊形的每條邊的中間位置處開設(shè)固定換能器的安裝孔，安裝孔內(nèi)設(shè)置有錐形墊片，通過壓緊螺釘7穿過換能器5后連接安裝孔，將換能器5固定在六條邊的外邊緣上。

實施例8：

一種變幅器，結(jié)構(gòu)如實施例7所述，其不同之處在于：在正六邊形的每個頂點處開設(shè)固定換能器的安裝孔，安裝孔內(nèi)設(shè)置有錐形墊片，通過壓緊螺釘7穿過換能器5后連接安裝孔，將換能器5固定在六個頂點上。

實施例9：

如圖2所述，本實施例提供一種超聲波加工裝置，包括殼體11、主軸12、導(dǎo)套16、傳動套10和保持架9，還包括變幅器安裝座8、換能器5、超聲波加工刀頭13以及實施例1所述的變幅器4；

變幅器4安裝在變幅器安裝座8內(nèi)并通過端蓋1封裝，端蓋1上安裝有固定用螺釘2，變幅器4與變幅器安裝座8通過定位螺釘6連接，定位螺釘6在變幅器安裝座8的外側(cè)螺紋連接螺母3，換能器5通過壓緊螺釘7安裝在變幅器4外邊緣上；

變幅器安裝座8安裝在殼體11一端螺紋連接，變幅器安裝座8的內(nèi)孔中設(shè)置保持架9，保持架9的一端安裝超聲波加工刀頭13(可安裝多個超聲波加工刀頭)并伸入變幅器中心孔15內(nèi)，保持架9的另一端安裝傳動套10，傳動套10與主軸內(nèi)的導(dǎo)套16連接，主軸12安裝在殼體11內(nèi)。

保持架9在轉(zhuǎn)動過程中帶動超聲波加工刀頭13轉(zhuǎn)動，換能器5通過圓盤形變幅器4將超聲波能傳遞給超聲波加工刀頭13，待加工工件14穿過中心孔15和保持架內(nèi)孔，超聲波加工刀頭13在轉(zhuǎn)動過程中對待加工工件14表面進(jìn)行超聲加工。