[实用新型]一种可转换加工方向的超声波金属表面加工机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及金属加工领域，具体的说，是涉及一种可转换加工方向的超声波金属表面加工机构。

背景技术

超声挤压工艺是利用超声波高频振动特性，再施加一定压力作用于金属表面，使金属表面组织产生流动，峰值填补到峰谷，表面Ra值大幅降低，一次可达到0.1um左右，达到镜面效果，远远超越传统磨床Ra0.8um的标准；在高频冲击和研磨挤压的作用，金属表层组织发生变化，形成硬化层从而提高表面硬度，这是传统工艺无法比拟的突破。

超声镜面加工技术在水电、矿山机械、船舶、阀门、汽轮机等不同领域取得了绝对领先地位，推动了行业的发展。

变幅杆是用于曲轴加工的核心部件。但是，在曲轴加工行业一直是个瓶颈，由于多种原因无法使用超声镜面加工技术，具体为：

(1)曲轴自身形状限制，需要刀具加长，但是刀具的长度和钢性成反比例关系；

(2)曲轴需要加工长度很短，但是两端存在轴肩，一把刀具无法一次完成加工，车削工序也存在这个问题。频繁更换超声刀具，对于操作工来说很是麻烦，又容易出现滚珠间隙调整不当、刀具角度不对等操作技巧；

(3)曲轴母材硬度较高，比较难加工，达不到理想效果。

同时，现有的变幅杆有效工作长度多为120mm，因此，本行业内小孔加工深度多在118mm以内，超过这个深度尺寸就难以完成。

因此，如何设计一种全新的加工机构，能够加工深度大于118mm的小孔，且能够在一次装夹后实现曲轴的全方位加工，是本领域技术人员函需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种可转换加工方向的超声波金属表面加工机构。本实用新型所提供的加工机构，通过设计全新的结构，能够对超过118mm深的小孔加工，且通过单次装夹即可完成曲轴的全部加工工艺。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种可转换加工方向的超声波金属表面加工机构，包括外壳，外壳底端设置有后盖，外壳的表面分别设置有定位件和固定块；所述外壳内设置有内壳，内壳与外壳转动连接；内壳内设置有换能器，外壳内设置有用于推动内壳的弹簧；

所述内壳表面设置有与所述定位件相适配的定位槽，内壳的前端与加强支撑杆固定连接；所述加强支撑杆的另一端与工具座固定连接，工具座上设置有工具头。

优选的，所述定位件为定位销。

优选的，所述定位槽为2条，且定位槽对称分布在内壳上。

优选的，所述定位槽为至少1条，且定位槽均匀分布在内壳上。

优选的，所述加强支撑杆上设置有一变径段

同时，本方案，还提供了另一种加工机构，具体为：

一种可转换加工方向的超声波金属表面加工机构，包括外壳，

外壳底端设置有后盖，外壳的表面设置有与机床连接的固定块；所述外壳内设置有内壳，内壳与外壳转动连接，所述内壳内设置有换能器，外壳内还设置有用于推动内壳的弹簧；内壳的前端与加强支撑杆固定连接，加强支撑杆的另一端与工具座固定连接，工具座上设置有工具头；

所述外壳的末端与电机支架固定连接，电机支架上设置有伺服电机，电机轴通过花键联轴器与花键轴连通，花键轴与内壳固定连接。

上述加工机构中，优选的是，所述加强支撑杆上设置有一变径段。

本实用新型的有益效果是：

(1)通过设计全新的结构，将前法兰支撑内装锥套改为内壳与加强支撑杆的一体化设计，弥补了刀具加长刚性降低的缺陷，从而保障了超声刀具的加工效果。

(2)单次装夹即可完成曲轴的全部设计工艺加工，且操作简单，对工人技能要求较低。

附图说明：

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中工具头的结构示意图；

图3是本实用新型中内壳的结构示意图；

图4为图3的A-A向剖视图；

图5是本实用新型的工具头在右面时进行反向走刀的应用图；

图6是图5中B出的局部放大图；

图7是本实用新型的工具头在左面时进行正向走刀的应用图；

图8是图7中C出的局部放大图；