[实用新型]一种超声波表面金属加工刀具

说明书

本实用新型涉及一种超声波表面金属加工刀具，属于金属表面加工技术领域。刀具包括换能器、变幅杆、连接头和滚珠，其中，换能器连接有变幅杆，变幅杆末端设置有连接头，连接头末端设置有球窝，球窝内设置有滚珠，球窝沿着滚珠加工的法线方向受力侧设置有凹槽。本实用新型整体设计为可更换结构，变幅杆球窝磨损严重时不必进行蝙蝠杆更换，只需更换连接头即可，同时在球窝内进行避空处理，将滚珠与球窝的点接触变化为线接触，极大的降低磨损速度，延长连接头的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及一种超声波表面金属加工刀具，属于金属表面加工技术领域。

背景技术

目前市场上的超声波金属表面加工刀具主要是由换能器、变幅杆和滚珠组成，变幅杆尾端与换能器连接，变幅杆前端呈弯曲结构且变幅杆头部设置有容纳滚珠的球窝，滚珠设置在球窝内，球窝内设置有油槽，变幅杆上设置有与通油槽连通的导流槽，如中国专利文件CN206578489U公开了一种小孔超声波加工刀具所示。

但现有技术中的变幅杆采用的是一体式结构，头部有容纳滚珠的球窝，在使用过程中，滚珠与球窝为点接触磨损，滚珠磨损变幅杆球窝，磨损速度快，变幅杆球窝内部会随着磨损产生尺寸变化，当间隙达到一定程度时便无法继续使用，只能更换变幅杆，这样需要将整个执行器全部拆卸，整套重新装配，更换成本与造价高，使用及其不方便，为此，提出本实用新型。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种超声波表面金属加工刀具，整体设计为可更换结构，变幅杆球窝磨损严重时不必进行蝙蝠杆更换，只需更换连接头即可，同时在球窝内进行避空处理，将滚珠与球窝的点接触变化为线接触，极大的降低磨损速度，延长连接头的使用寿命。

本实用新型的技术方案如下：

一种超声波表面金属加工刀具，包括换能器、变幅杆、连接头和滚珠，其中，换能器连接有变幅杆，变幅杆末端设置有连接头，连接头末端设置有球窝，球窝内设置有滚珠，球窝沿着滚珠加工的法线方向受力侧设置有凹槽。

优选的，凹槽为圆形、矩形或椭圆形，凹槽形状不做具体限定，通过设置凹槽实现球窝内的避空处理，现有技术中加工时，球窝与滚珠虽然都是圆形，但球窝与滚珠大小并不完全一致，中间存有极小间隙，所以加工时球窝与滚珠实际是在进行点接触，设置凹槽后，加工时是凹槽上边缘与滚珠接触，将原有的点接触变化为了凹槽边缘的线接触，可以大幅度降低球窝的磨损程度。

优选的，变幅杆和连接头内设置有贯穿的油槽，变幅杆上设置有连接油槽的油嘴。

进一步优选的，变幅杆与连接头通过内嵌连接螺栓连接，连接螺栓内设置有贯穿孔，贯穿孔与油槽置于同一水平位置，通过连接螺栓内的贯穿孔实现两侧变幅杆和连接头油槽的连接。

优选的，连接螺栓两侧设置有密封圈，防止润滑油液流出。

优选的，连接头内的油槽连接至凹槽内，使润滑油液能通过凹槽直接作用到滚珠上，油液无流失，能起到更好的润滑作用。

工作时，将刀具深入到工件内孔，滚珠与加工面贴合，然后启动换能器开始加工，加工过程中，变幅杆通过连接头带动滚珠对孔内表面进行超声波加工，润滑油液通过油嘴注入变幅杆、连接螺栓、连接头内部，作用至滚珠上，对其进行润滑并降低滚珠温度，球窝磨损严重时更换连接头即可。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型整体设计为可更换结构，变幅杆前端设计连接头，用连接螺栓固定，在可更换头上开球窝，球窝在使用磨损后，直接更换连接头即可，不需要更换变幅杆，更换方便性得到极大提升，适用性更强，成本低。

2、本实用新型的球窝沿着加工受力法线方向做避空处理，滚珠与球窝由点接触改为线接触，增大接触面积，减小了磨损速度，提升使用寿命。

3、本实用新型在变幅杆上设油嘴，润滑油液通过油嘴注入变幅杆和连接头内部，从而对滚珠起到润滑作用。