[发明专利]超声工具周向定位螺纹联接装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种工具周向定位固定连接装置，特别是涉及一种超声工具周向定位螺纹联接装置。

背景技术

目前超声加工中，工具与换能器的连接主要是通过螺纹连接，其基本原理是换能器与工具上开有螺纹孔，通过双头螺柱把工具旋紧到换能器上，超声振动通过换能器与工具表面耦合传递。为实现工具的周向定位需通过调整整个连接体的周向位置。如果换能器的周向位置不允许变动，就需要采用法兰或其它夹紧的方式连接。这些方法结构复杂且振动传递不良造成声阻抗加大，共振频率偏移，并使得工具圆周定位调节复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种连接可靠、使用方便、能实现工具与换能器紧密连接并能够准确进行圆周定位的超声工具周向定位螺纹联接装置。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：

本发明是一种超声工具周向定位螺纹联接装置，它包括换能器、双头螺柱、工具头；所述的换能器通过双头螺柱与工具头连接在一起；它还包括一中间转动垫片；所述的双头螺柱设有非圆截面台肩，台肩的两侧分别为螺距不等且螺旋方向一致的螺纹，换能器和工具头分别设有与双头螺柱相匹配的螺纹孔，双头螺柱一端接在换能器螺纹孔内，其另一端接工具螺纹孔内；所述的中间转动垫片间隙套接在双头螺柱的台肩上形成周向固定且可轴向滑动。

所述的双头螺柱台肩两端面与被连接的换能器和工具头之间皆具有轴向间隙，以保证换能器、中间转动垫片和工具头端面能够贴合。

所述的中间转动垫片厚度大于双头螺柱台肩厚度，以保证换能器、中间转动垫片和工具头端面能够贴合。

所述的中间转动垫片厚度等于或小于双头螺柱台肩厚度，在换能器和工具头的螺纹孔处设有直径大于双头螺柱台肩最大直径的沉孔，以保证换能器、中间转动垫片和工具头端面能够贴合。

在所述的双头螺柱的非圆台肩为周向间隔设置凸台，中间转动垫片的中孔套接在双头螺柱中部的凸台上。

所述的双头螺柱的非圆台肩为间隔90度设置四个凸台；所述的调整垫片的中孔内壁间隔90度开设四个凹槽，该四个凹槽个分别间隙套接在双头螺柱的四个凸台上。

采用上述方案后，本发明由换能器、双头螺柱、中间转动垫片、工具头组成。本发明利用双头螺柱两端不同螺距的螺纹使换能器与工具联接，通过中间转动垫片拨动双头螺柱使得工具、中间转动垫片、换能器端面靠紧而工具设定在所需周向的位置不变，从而实现在要求工具周向位置的条件下，工具与换能器的紧密连接。本装置连接可靠，可实现工具任意周向位置的控制，使用方便，应用于超声振动加工装置中，可以使超声振动工具与底模准确的对位或按要求准确的控制超声振动工具的周向位置，对于超声加工工具的调整非常方便，能显著提高工具调整效率，简化连接结构。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1是本发明装配示意图；

图2是本发明装配过程示意图；

图3A是本发明双头螺柱的轴测图；

图3B是本发明双头螺柱正视图；

图4A是本发明调整垫片的轴测图；

图4B是本发明调整垫片的正视图；

图5是本发明调整垫片与双头螺柱装配轴测图；

图6是本发明工具头的局部剖视图。

具体实施方式

如图1所示，本发明是一种超声工具周向定位螺纹联接装置，它包括换能器1、双头螺柱2、工具头3和中间转动垫片4。

所述的换能器1可以是纵向、弯曲、扭转和复合振动形式，其振动输出端设有螺纹孔11（螺距p1），在其外表面上设有平面A。

如图6所示，所述的工具头3外端设有螺纹孔31，在其外表面上设有平面B。

如图3B、图3A所示，所述的双头螺柱2的两螺纹之间具有非圆台肩20，台肩20的形状为可间隔90度设置的四个凸台21；在该凸台21的两侧分别为外螺柱22和内螺柱23，外螺柱22和内螺柱23上螺纹的螺距不等（螺距分别为p1、p2），而且螺纹的螺旋方向相同，如图1所示，内螺柱23螺接在工具头3的螺孔31内，外螺柱22螺接在换能器1的螺孔内，从而使得换能器1通过双头螺柱2与工具头3连接在一起。

如图4A、图4B所示，所述的中间转动垫片4的中孔41内壁间隔90度开设四个凹槽42，调整垫片4的中孔41形状正好与双头螺柱2中间的形状结构相配合，使得中间转动垫片4上的四个凹槽42个分别间隙套接在双头螺柱2的四个凸台21上（如图5所示），而且，中间转动垫片4可沿双头螺柱2的轴向滑动，形成周向固定，从而带动双头螺柱2转动。