專利名稱：超聲波旋壓加工回轉式工具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及金屬表面加工裝置技術領域，特別是一種利用超聲波加工的工具。
背景技術：
超聲波加工主要是針對硬度較高的材料如硬質合金、玻璃、淬硬的鋼材等進行鉆孔、表面磨削等機械加工，其優(yōu)點是加工精度高、生產(chǎn)效率高，現(xiàn)已延伸發(fā)展到利用超聲波工具對粗加工表面進行擠壓加工，在保持加工尺寸和形位公差基本不變的前提下降低粗糙度4-6級，使Ra值小于0.1，并提高表面硬度和機械性能，但本實用新型專利申請日前，超聲波加工的工具頭均是焊接或螺紋連接于變幅桿端部的，其與被加工工件之間的運動均為滑動式的，工具頭使用壽命短，加工效率低，加工大型工件時由于工具頭磨損，加工出的工件表面粗糙度不一致，甚至在工件表面出現(xiàn)亮帶或劃傷。

發(fā)明內容
本實用新型的目的在于提供一種工具頭使用壽命長，加工效率高的超聲波旋壓加工回轉式工具。
本實用新型為實現(xiàn)上述目的所采用的技術方案是一種超聲波旋壓加工回轉式工具，包括超聲波發(fā)生器、換能器、變幅桿和工具頭，超聲波發(fā)生器與換能器用導線相連接，換能器與變幅桿相連接并固定在殼體上，其特殊之處在于所述的變幅桿末端固連有變幅桿頭，所述的工具頭通過錐體固定在殼體上，并可調節(jié)與變幅桿頭的距離，使工具頭上的滾柱與變幅桿頭相接觸，滾柱可以轉動，變幅桿頭選用與滾柱相近似的材料；轉動錐體可使工具頭旋轉一定的角度。
所述的工具頭包括螺紋連接于所述錐體上的工具頭座和轉動連接于工具頭座上的滾柱。
所述的滾柱兩端具有支撐軸徑，其直徑小于滾徑，滾徑的母線為直線或弧線，工具頭座上一端設置有小孔，另一端設置有大孔，大孔中裝入工具頭堵，大孔與小孔的軸線與變幅桿的軸線相垂直，工具頭堵的內孔及工具頭座上的小孔分別與滾柱兩端的支撐軸徑相應，工具頭堵的內孔外端設置有調整螺釘，可方便調整滾柱的軸向間隙。
所述的滾柱兩端的支撐軸徑外端、工具頭堵的內孔及工具頭座上的小孔中還設置有滾柱墊，滾柱墊選用與滾柱相近似的材料，可以減小因磨損而造成的間隙，其本身也可以調整間隙。
所述的滾柱兩端的支撐軸徑其一端較短，使?jié)L柱的工作部分的滾徑偏置于變幅桿的軸線，其目的是盡量減小加工帶有臺階的軸時圓柱面上的不可加工部分的尺寸。
所述的滾柱的支撐軸徑即是滾徑，滾徑的母線為直線或弧線，工具頭座上一端設置有滾柱安裝孔，滾柱的外側安裝工具頭堵，工具頭堵的軸線及滾柱安裝孔的軸線與變幅桿的軸線相垂直，工具頭堵上設置有調整螺釘，滾柱兩端的支撐軸徑外端也設置有滾柱墊。
所述的滾柱的支撐軸徑即是滾徑，滾徑的母線為直線或弧線，工具頭座上一端設置有滾柱安裝孔，滾柱的外側安裝工具頭堵，工具頭堵的軸線及滾柱安裝孔的軸線與變幅桿的軸線不相垂直，滾柱的工作部分可以為圓錐狀也可以為圓柱狀，工具頭堵上設置有調整螺釘，滾柱兩端的支撐軸徑外端也設置有滾柱墊。
本實用新型的工作原理如下超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的高頻電流作用于換能器，通過變幅桿、變幅桿頭和滾柱，將縱向振幅放大到0.01-0.1mm，對工件高頻擠壓，同時在工件的帶動下滾柱轉動，并隨車床刀架作進給運動，完成對工件的旋轉擠壓。由于工件與滾柱之間是滾動接觸，摩擦力較小，因此能降低被加工工件的粗糙度，同時滾柱也不易磨損。本實用新型實現(xiàn)了在結構尺寸小的情況下對工件進行旋轉擠壓，具有結構合理，工藝性好，加工精度高，生產(chǎn)效率高的特點，特別是在加工大件時保證了粗糙度的一致性，并能通過調整螺釘和滾柱墊調整運動間隙，減小磨損，提高其使用壽命。


圖1是本實用新型的第一種具體實施方式
的示意圖。
圖2是本實用新型的第二種具體實施方式
的示意圖。
圖3是本實用新型的第三種具體實施方式
的示意圖。
圖4是本實用新型的第四種具體實施方式
的示意圖。
圖中A-超聲波發(fā)生器，B-換能器，C-殼體，D-錐體，1-變幅桿，2-變幅桿頭，3-工具頭座，4-滾柱，5-工具頭堵，6-調整螺釘，7-滾柱墊。
具體實施方式
在圖1所示的本實用新型的第一種具體實施方式
中，該超聲波旋壓加工回轉式工具，包括超聲波發(fā)生器A、換能器B、變幅桿1和工具頭，超聲波發(fā)生器A與換能器B用導線相連接，換能器B與變幅桿1相連接并固定在殼體C上，變幅桿1末端固連有變幅桿頭2，工具頭通過錐體D固定在殼體C上，并可調節(jié)與變幅桿頭2的距離，使工具頭上的滾柱4與變幅桿頭2相接觸，滾柱4可以轉動，變幅桿頭2與滾柱4選用硬質合金材料；轉動錐體D可使工具頭旋轉一定的角度。該工具頭包括螺紋連接于所述錐體D上的工具頭座3和轉動連接于工具頭座3上的滾柱4，滾柱4兩端具有支撐軸徑，其直徑小于滾徑，滾徑的母線為直線或弧線，滾柱4兩端的支撐軸徑與變幅桿頭2相接觸，工具頭座3上一端設置有小孔，另一端設置有大孔，大孔中裝入工具頭堵5，大孔與小孔的軸線與變幅桿1的軸線相垂直，工具頭堵5的內孔及工具頭座3上的小孔分別與滾柱4兩端的支撐軸徑相應，工具頭堵5的內孔外端設置有調整螺釘6，滾柱4兩端的支撐軸徑外端、工具頭堵5的內孔及工具頭座3上的小孔中還設置有滾柱墊7，滾柱墊7也選用硬質合金材料。
在圖2所示的本實用新型的第二種具體實施方式
中，該超聲波旋壓加工回轉式工具，滾柱4的滾徑的母線為直線或弧線，并與變幅桿頭2相接觸，滾柱4兩端的支撐軸徑其一端較短，使?jié)L柱4的滾徑偏置于變幅桿1的軸線，適合于加工帶臺階的軸，其余結構同第一種具體實施方式
。
在圖3所示的本實用新型的第三種具體實施方式
中，該超聲波旋壓加工回轉式工具，其滾柱4的支撐軸徑即是滾徑，滾徑的母線為直線或弧線，工具頭座上3一端設置有滾柱安裝孔，滾柱4的外側安裝工具頭堵5，工具頭堵5的軸線及滾柱安裝孔的軸線與變幅桿1的軸線相垂直，工具頭堵5上設置有調整螺釘6，滾柱4兩端的支撐軸徑外端也設置有滾柱墊7，其余結構同第一種具體在圖4所示的本實用新型的第四種具體實施方式
中，該超聲波旋壓加工回轉式工具，其滾柱4的支撐軸徑即是滾徑，滾徑的母線為直線或弧線，工具頭座上3一端設置有滾柱安裝孔，滾柱4的外側安裝工具頭堵5，工具頭堵5的軸線及滾柱安裝孔的軸線與變幅桿1的軸線不相垂直，滾柱4的工作部分可以為圓錐狀也可以為圓柱狀，工具頭堵5上設置有調整螺釘6，滾柱4兩端的支撐軸徑外端也設置有滾柱墊7，其余結構同第一種具體實施方式
。
本實用新型的超聲波旋壓加工回轉式工具不局限于上述具體實施方式
，凡是在變幅桿末端連接有變幅桿頭、工具頭座和轉動連接于工具頭座上的滾柱的結構均落入本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種超聲波旋壓加工回轉式工具，包括超聲波發(fā)生器、換能器、變幅桿和工具頭，超聲波發(fā)生器與換能器用導線相連接，換能器與變幅桿相連接并固定在殼體上，其特征在于所述的變幅桿末端固連有變幅桿頭[2]，所述的工具頭通過錐體[D]固定在殼體[C]上，并可調節(jié)與變幅桿頭[2]的距離，使工具頭上的滾柱[4]與變幅桿頭[2]相接觸，滾柱[4]可以轉動；轉動錐體[D]可使工具頭旋轉一定的角度。
2.根據(jù)權利要求1所述的超聲波旋壓加工回轉式工具，其特征在于所述的工具頭包括螺紋連接于所述錐體[D]上的工具頭座[3]和轉動連接于工具頭座[3]上的滾柱[4]。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的超聲波旋壓加工回轉式工具，其特征在于所述的滾柱[4]兩端具有支撐軸徑，其直徑小于滾徑，滾徑的母線為直線或弧線，工具頭座[3]上一端設置有小孔，另一端設置有大孔，大孔中裝入工具頭堵[5]，大孔與小孔的軸線與變幅桿[1]的軸線相垂直，工具頭堵[5]的內孔及工具頭座[3]上的小孔分別與滾柱[4]兩端的支撐軸徑相應，工具頭堵[5]的內孔外端設置有調整螺釘[6]。
4.根據(jù)權利要求3所述的超聲波旋壓加工回轉式工具，其特征在于所述的滾柱[4]兩端的支撐軸徑外端、工具頭堵[5]的內孔及工具頭座[3]上的小孔中還設置有滾柱墊[7]。
5.根據(jù)權利要求4所述的超聲波旋壓加工回轉式工具，其特征在于所述的滾柱[4]兩端的支撐軸徑其一端較短，使?jié)L柱[4]的工作部分的滾徑偏置于變幅桿[1]的軸線。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的超聲波旋壓加工回轉式工具，其特征在于所述的滾柱[4]的支撐軸徑即是滾徑，滾徑的母線為直線或弧線，工具頭座[3]上一端設置有滾柱安裝孔，滾柱[4]的外側安裝工具頭堵[5]，工具頭堵[5]的軸線及滾柱安裝孔的軸線與變幅桿[1]的軸線相垂直，工具頭堵上[5]設置有調整螺釘[6]。
7.根據(jù)權利要求6所述的超聲波旋壓加工回轉式工具，其特征在于所述的滾柱[4]兩端的支撐軸徑外端還設置有滾柱墊[7]。
8.根據(jù)權利要求1或2所述的超聲波旋壓加工回轉式工具，其特征在于所述的滾柱[4]的支撐軸徑即是滾徑，滾徑的母線為直線或弧線，工具頭座[3]上一端設置有滾柱安裝孔，滾柱[4]的外側安裝工具頭堵[5]，工具頭堵[5]的軸線及滾柱安裝孔的軸線與變幅桿[1]的軸線不相垂直，滾柱[4]的工作部分可以為圓錐狀也可以為圓柱狀，工具頭堵[5]上設置有調整螺釘[6]。
9.根據(jù)權利要求8所述的超聲波旋壓加工回轉式工具，其特征在于所述的滾柱[4]兩端的支撐軸徑外端還設置有滾柱墊[7]。
專利摘要本實用新型公開了一種超聲波旋壓加工回轉式工具。它包括超聲波發(fā)生器、換能器、變幅桿和工具頭，超聲波發(fā)生器與換能器用導線相連接，換能器與變幅桿相連接并固定在殼體上，其特殊之處在于所述的變幅桿末端固連有變幅桿頭，所述的工具頭通過錐體固定在殼體上，并可調節(jié)與變幅桿頭的距離，使工具頭上的滾柱與變幅桿頭相接觸，滾柱可以轉動，變幅桿頭選用與滾柱相近似的材料；轉動錐體可使工具頭旋轉一定的角度。由于工件與滾柱之間是滾動接觸，摩擦力較小，因此能降低被加工工件的粗糙度，同時滾柱也不易磨損。特別是在加工大件時保證了粗糙度的一致性，并能通過調整螺釘和滾柱墊調整運動間隙，減小磨損，提高其使用壽命。
文檔編號B06B3/00GK2818008SQ200520084758
公開日2006年9月20日 申請日期2005年6月29日 優(yōu)先權日2005年6月29日
發(fā)明者邵長鑫 申請人:邵長鑫