[发明专利]适用于超声波振动切削加工可调装置及其使用方法

权利要求书

1.适用于超声波振动切削加工可调装置，包括刀具和底座，其特征在于：底座的上表面安装有竖向设置的门字型板，门字型板与底座构成前后面均开口的刀具升降箱体，刀具位于刀具升降箱体的前方，门字型板的顶板与底座之间安装有升降机构，门字型板左右两侧板内侧面前部分别设有竖直燕尾槽导轨，竖直燕尾槽导轨中滑动安装有升降移动座，升降移动座的后端伸入刀具升降箱体内并与升降机构连接，升降移动座的前端伸出刀具升降箱体并连接有刀具旋转定位机构，刀具的刀柄端安装在刀具旋转定位机构上；

升降机构包括安装在门字型板顶板上的上轴承、安装在底座上的下轴承和装配在上轴承与下轴承上的竖直丝杠，上轴承与下轴承的中心线在同一竖直直线上，竖直丝杠的上端部和下端部分别与上轴承和下轴承的内圈过盈配合，竖直丝杠的上端伸出刀具升降箱体顶面并安装有转动手柄，升降移动座的后端一体成型有U型槽板，U型槽板的后侧、左侧和右侧均敞口，U型槽板的上侧板和下侧板上下对应开设有上下通透的丝杠通孔，U型槽板的上侧板下表面和下侧板上表面均开设有与丝杠通孔同中心线的六角方槽，下部的六角方槽内装配并焊接有下六角螺母，上部的六角方槽内间隙装配有上六角螺母，下六角螺母和上六角螺母之间设置有压缩弹簧，竖直丝杠依次穿过下六角螺母的螺纹孔、压缩弹簧的中心孔、上六角螺母的螺纹孔和丝杠通孔，竖直丝杠分别与下六角螺母和上六角螺母螺纹连接，升降移动座的前端一体成型有竖直方板，U型槽板与竖直方板连接端部左右两侧面分别一体成型有竖向的燕尾凸起导块，燕尾凸起导块滑动安装在竖直燕尾槽导轨中，下六角螺母的螺纹孔、压缩弹簧的中心孔、上六角螺母的螺纹孔、丝杠通孔和竖直丝杠的中心线重合；

刀具旋转定位机构包括安装在竖直方板前表面上的三爪卡盘，三爪卡盘的前端连接有刀具旋转托盘，刀具旋转托盘的前端一体成型有水平设置的方形承载盘，刀具旋转托盘的后端一体成型有固定连接轴，固定连接轴的前部沿周向设有环形卡槽，三爪卡盘的爪部伸入到环形卡槽内与固定连接轴卡接，方形承载盘的中心设有台阶状的法兰通孔，法兰通孔内安装位于方形承载盘下方的变幅杆，变幅杆上端连接有位于方形承载盘上方的换能器，刀具的刀柄端通过螺钉安装在变幅杆的下端部；

三爪卡盘包括桶形的壳体，壳体后端部敞口，壳体的后端边沿一体成型有两个连接脚座，两个连接脚座沿壳体径向相对呈180°设置，壳体的两个连接脚座通过螺栓连接在竖直方板的前表面上，壳体前端内表面与竖直方板的前表面之间固定连接有阶梯轴，阶梯轴从后往前分三节并依次转动装配有手柄转盘、锁紧圆盘和压紧凸盘，手柄转盘上连接有手柄直杆，壳体后端在两个连接脚座之间的上部设置有缺口，手柄直杆伸出缺口，手柄转盘的前端面、锁紧圆盘的后端面、锁紧圆盘的前端面和压紧凸盘的后端面上均设有两个结构相同且对称的凸块，手柄转盘的前端面与锁紧圆盘的后端面通过凸块交错匹配卡接，锁紧圆盘的前端面与压紧凸盘的后端面通过凸块交错匹配卡接，锁紧圆盘的中心孔设有内螺纹，阶梯轴的中部一节设有与内螺纹匹配的外螺纹，压紧凸盘的周向均匀设有三个凸起顶压弧面，三个凸起顶压弧面结构相同且间距相同，每个凸起顶压弧面在径向方向与压紧凸盘中心的距离从弧面一端到另一端逐渐增大；

壳体的前部外表面沿壳体周向等角度设有三个销接支座，对应三个销接支座的后方壳体上分别设有径向的圆孔，三个圆孔中分别插接有弹性圆柱销，三个弹性圆柱销的内端伸入壳体内分别与压紧凸盘的三个凸起顶压弧面顶压接触，三个销接支座上分别通过插销插接有卡爪，三个卡爪的前端均设有卡勾，三个卡勾伸入到环形卡槽内与固定连接轴卡接，三个卡爪的后端下表面分别与三个弹性圆柱销的外端顶压接触，卡爪与销接支座的销接部位于卡爪的前端和后端之间，卡爪与销接支座销接构成杠杆机构。

2.如权利要求1中所述的适用于超声波振动切削加工可调装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）将门字型板、升降机构、升降移动座、刀具旋转定位机构、刀具和底座对应装配好后，使用螺栓把底座固定连接在车床工作台上；

（2）调节刀具加工作业的高度；

（3）调节刀具加工作业的角度；

（4）根据切削加工要求，重复步骤（2）和步骤（3），完成刀具的高度调节和不同角度的加工刀位调节；

步骤（2）的具体调节过程为：操作转动手柄，转动竖直丝杠，竖直丝杠与下六角螺母和上六角螺母螺纹连接，从而驱动下六角螺母和上六角螺母上下移动，下六角螺母焊接在升降移动座的后端U型槽板上，下六角螺母带动升降移动板在刀具升降箱体内的竖直燕尾槽导轨上滑动，则刀具旋转定位机构随升降移动座上下移动，根据切削加工要求，调节刀具旋转定位机构的高度，使刀具处在合适的高度；

步骤（3）的具体调节过程为：摆动手柄直杆，转动手柄转盘，手柄转盘驱动锁紧圆盘转动，进一步的，锁紧圆盘驱动压紧凸盘转动，压紧凸盘的三个凸起顶压弧面分别顶压三个弹性圆柱销的底部，将三个弹性圆柱销沿壳体径向分别从三个圆孔中向外顶出，三个弹性圆柱销的顶部分别顶压三个卡爪的后端下表面，使三个卡爪的后端分别绕三个销接支座向上摆动，由于卡爪与销接支座销接构成杠杆机构，则三个卡爪的前端卡勾分别绕三个销接支座向下摆动合拢，三个卡勾朝壳体中心咬合从而卡住固定连接轴上的环形卡槽，三个卡勾便夹紧固定连接轴，使刀具旋转托盘固定，锁紧圆盘与阶梯轴的第二节螺纹连接，起到自锁锁定功能，防止压紧凸盘反向转动，如需调节刀具的角度，只需反向摆动手柄直杆，进而使压紧凸盘反向转动，三个凸起顶压弧面与三个弹性圆柱销的紧接面朝向压紧凸盘的中心移动，三个弹性圆柱销分别穿过三个圆孔向壳体内部滑动，三个卡爪的后端分别绕三个销接支座向下摆动，则三个卡爪的前端卡勾分别绕三个销接支座向上摆动，三个卡勾背离壳体中心移动，松开脱离固定连接轴的环形卡槽，此时，便手动将刀具旋转托盘转动调节至合适角度，然后，摆动手柄直杆，使三爪卡盘的三个卡爪卡接刀具旋转托盘后端的固定连接轴。