[实用新型]侧面夹持式超声波振动车削装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及车削加工，更具体的涉及一种新型超声波振动车削的刀杆及其夹持装置。

背景技术

与普通车削加工相比，超声波振动车削加工具有优良的工艺效果，其表面质量高、刀具耐用度延长、切削力小，适合于加工精度要求和表面质量要求较高的零件，尤其适合加工低刚度的零件和塑性大的材料，也很适合于加工螺纹。

带有弯曲振动刀杆的超声波振动车削装置是较常用的一种类型，加工范围大，便于操作者观察加工过程。

带有弯曲振动刀杆的超声波振动车削装置由超声波发生器、换能器、变幅杆、弯曲振动刀杆及装夹装置组成。超声波发生器将频率为50Hz的交流电转换成超声频的振荡电流，换能器将振荡电流转换成超声频机械振动，变幅杆将从换能器输入的纵向振动的振幅放大，并传递给弯曲振动刀杆，使位于刀头部位的车刀沿切削主运动方向进行超声频振动。

由超声波换能器所发生的高频机械振动传到刀杆，将引起刀杆波腹处沿垂直于刀杆轴线的铅垂方向发生往复运动，而波节点横截面发生一定角度的往复旋转运动；在现有超声波振动车削的刀杆装夹系统中，刀杆夹紧点位于刀杆的上下表面，因此夹紧力将会限制截面的旋转，从而影响刀杆振动以及车削过程。

因此设计一种新型超声波振动车削装置是非常有必要的，有利于推动超声波振动切削的发展及推广。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种结构新颖的超声波振动车削用刀杆及其夹持装置，在对刀杆进行装夹时，尽量避免对刀杆上螺栓夹紧处伴随刀杆弯曲振动而发生的旋转运动的限制，补偿因波节位置计算不准确或变动而造成的夹紧点处的运动。根据普通车床的结构特点和操作特点，可以取代普通车床上的刀架，直接安装在普通车床的小溜板上，完成零件的加工，具有结构紧凑、操作简便、易于调整、稳定性好、成本低等特点。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用下述技术方案：超声波振动车削刀杆及其夹持装置，主要由刀杆、刀架体、超声波振动系统、四个方形螺母和球头压紧螺栓组成。

所述刀杆的两侧面上沿轴线方向加工有滑槽，槽底为圆弧形或三角形。

所述刀架体与车床小溜板用螺栓联接；所述刀架体从左到右（见图3）加工有方形通槽，用于放置两侧加工有滑槽的刀杆，刀架体方形通槽两侧各加工有一个滑动槽和二个调节槽每个滑动槽内安放二个方形螺母。

所述四个压紧螺栓分别穿过刀架体方形通槽两侧的四个调节槽并分别与四个方形螺母螺纹联结，四个方形螺母分别放置于刀架体方形通槽两侧的滑动槽内；四个压紧螺栓的头部加工成圆球形状，可以通过方形螺母分别压紧到刀杆两侧的滑槽内，滑槽底部加工成圆弧形；四个压紧螺栓的头部也可加工成圆锥形状，与之相配的滑槽底部加工成三角形。所述超声波振动系统下端的螺纹杆穿过刀杆上的刀杆孔与螺母螺纹联接，固定在刀杆上。

刀杆在发生弯曲振动时，波节处上下振动的振幅为零，但转角振幅在整个刀杆上是最大的地方，此处的刀杆上下表面处的沿刀杆轴线方向的振幅也是最大的，当上下夹紧刀杆时，压紧螺栓限制了加紧点处的沿刀杆轴线方向的振动，对刀杆的弯曲振动造成不利影响。

采用本发明的有益效果是：从刀杆侧面波节所在截面的中间位置夹紧刀杆，并且压紧螺栓的球形或圆锥形头部与滑槽的圆弧形或三角形底部相接触，使二者之间的微小相对运动的摩擦力更小，能避免夹紧螺栓对刀杆伴随弯曲振动而发生的旋转运动及刀杆波节处上下表面的轴向振动的限制，使整个刀杆的振动更加稳定，调整更加容易。补偿因波节位置计算不准确或变动而造成的夹紧点处的运动；具有结构紧凑、操作简便等特点。

附图说明

图1是本实用新型侧面压紧式超声波振动车削装置的主视图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图1的B-B剖视图；

图4是刀杆主视图。

图中：刀杆1、压紧螺栓一2、调节槽一3、刀架体4、振幅曲线5、超声波振动系统6、调节槽二7、压紧螺栓二8、方形螺母一9、波节一10、方形螺母三11、压紧螺栓三12、调节槽三13、滑动槽二14、调节槽四15、压紧螺栓四16、方形螺母四17、波节二18、方形螺母二19、滑动槽一20、滑槽一21、滑槽二22、方形通槽23。

具体实施方式