一种超声波打孔机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种超声波打孔机，包括机架和设置在机架上的钻杆；钻杆包括螺杆、钻尾、压电陶瓷、连接盘、纵扭超声波转换器、圆锥台、钻头和撞块；钻尾、压电陶瓷、连接盘、纵扭超声波转换器和圆锥台从上到下依次固定连接；圆锥台的小端朝下设置；钻头包括大圆柱和固定在大圆柱下表面的小圆柱，大圆柱和小圆柱的轴线位置重合，大圆柱上表面的中心开有圆形空腔，圆形空腔的上端设有与螺杆相配合的螺纹；螺杆穿过钻尾、压电陶瓷、连接盘、纵扭超声波转换器和圆锥台与所述钻头连接；撞块设置在圆形空腔内，撞块可在螺杆和圆形空腔底部之间活动。通过上述方式，本实用新型专利技术能够合成纵向超声波和扭转超声波，耦合超声波和声波的能量。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及制造
，特别是涉及一种超声波打孔机。
技术介绍
随着时代的进步和科技的发展，直径小于1mm的微小孔已经广泛地出现在我们生活中的各个领域，重要的如航空、航天、军工等方面的尖端零部件，普通的如电路板、IT产业、喷丝板、喷油嘴、模具、医疗卫生用具及钟表等民用零件，微小孔可谓无处不在。微小孔加工，特别是大深径比微小孔的加工尤其困难。其次，需要加工微小孔的零件材料，一般多为高强度高硬度的难加工材料，如耐热钢、硬质合金、陶瓷、金刚石等。因此，它是一个国际上普遍关注的加工工艺难题。超声加工方法适用于各种硬脆材料、尤其是可以加工不导电的非金属绝缘材料，如在玻璃板上精密加工微小孔以及加工金刚石模具的变截面圆孔和异型孔。超声加工是给工具或工件沿一定方向施加超声频振动进行振动加工的方法。超声加工技术近几十年来得到了迅速发展，在硬脆材料（如玻璃、工程陶瓷、石英及大理石等）的加工方面取得了良好的效果。超声加工系统中超声振动系统即超声加工振子是其核心部件，一般包括换能器、变幅杆以及加工工具等。超声变幅杆在高声强超声设备的振动系统中非常重要，主要作用是把机械振动质点位移或速度放大，或者是将超声能量集中在较小的面积上，即聚能作用。目前，超声加工技术存在的主要问题是：在进行微细加工时由于振幅小、功率小，加工速度偏低。
技术实现思路
本技术主要解决的技术问题是提供一种超声波打孔机，能够合成纵向超声波和扭转超声波，耦合超声波和声波的能量，从而提高加工振幅、功率以及加工速度，实现高效、轻巧、低能耗的钻孔加工；其结构简单，操作方便。为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种超声波打孔机，包括：机架和设置在机架上的钻杆；所述钻杆包括螺杆、钻尾、压电陶瓷、连接盘、纵扭超声波转换器、圆锥台、钻头和撞块；所述钻尾、压电陶瓷、连接盘、纵扭超声波转换器和圆锥台从上到下依次固定连接，钻尾、压电陶瓷、连接盘和纵扭超声波转换器均呈圆柱型，且钻尾、压电陶瓷、连接盘、纵扭超声波转换器的轴线和圆锥台的轴线位置重合；所述纵扭超声波转换器外圈的底端设有一圈螺旋槽；所述圆锥台的小端朝下设置；所述钻头包括大圆柱和固定在大圆柱下表面的小圆柱，大圆柱和小圆柱的轴线位置重合，大圆柱上表面的中心开有圆形空腔，圆形空腔的上端设有与所述螺杆相配合的螺纹；所述螺杆穿过钻尾、压电陶瓷、连接盘、纵扭超声波转换器和圆锥台与所述钻头连接；所述撞块设置在圆形空腔内，撞块可在螺杆和圆形空腔底部之间活动。优选的，所述机架包括底板、立柱、连接板和工作台；所述立柱垂直固定在所述底板上，立柱中部设有凸台，凸台上方的立柱外圈上设有螺纹，螺纹上配合设置有螺母，螺母与凸台之间的立柱上套有弹簧，弹簧的上下端分别抵在螺母的下表面和凸台的上表面；所述连接板的一端可滑动的套设在螺母与弹簧之间的立柱上，连接板的另一端开有圆孔，所述钻杆穿过圆孔固定在连接板上；所述工作台相对钻杆固定在所述底板上。优选的，所述螺杆与所述钻尾、压电陶瓷、连接盘、纵扭超声波转换器、圆锥台固定连接。优选的，所述连接盘直径大于所述连接板上圆孔的直径，连接盘的下表面抵在连接板的上表面上，连接盘通过螺栓与连接板固定连接。优选的，所述压电陶瓷包括若干个陶瓷片，陶瓷片两两之间同极相对设置。本技术的有益效果是：本技术能够合成纵向超声波和扭转超声波，耦合超声波和声波的能量，从而提高加工振幅、功率以及加工速度，实现高效、轻巧、低能耗的钻孔加工。附图说明 图1是本技术一种超声波打孔机一较佳实施例的立体结构示意图；图2是本技术一种超声波打孔机的钻杆的透视主视结构示意图；图3是本技术一种超声波打孔机的钻杆的压电陶瓷的结构示意图。 附图中各部件的标记如下：1、立柱；2、凸台；3、螺母；4、弹簧；5、连接板；6、钻杆；7、底板；8、工作台；61、钻尾；62、压电陶瓷；63、连接盘；64、纵扭超声波转换器；65、圆锥台；66、钻头；67、螺杆；68、撞块。具体实施方式下面结合附图对本技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。请参阅图1至图3，本技术实施例包括：一种超声波打孔机，包括：底板7、立柱1、连接板5、钻杆6和工作台8；所述立柱1垂直固定在所述底板7上，立柱1中部设有凸台2，凸台2上方的立柱1外圈上设有螺纹，螺纹上配合设置有螺母3，螺母3与凸台2之间的立柱1上套有弹簧4，弹簧4的上下端分别抵在螺母3的下表面和凸台2的上表面；旋转螺母3可压缩或展开弹簧4。所述连接板5的一端可滑动的套设在螺母3与弹簧4之间的立柱1上，连接板5的另一端开有圆孔，所述钻杆6穿过圆孔设置在连接板5上；旋转螺母3使螺母3在立柱1上上下移动可调节连接板5在立柱1上的相对位置，从而控制钻杆6相对底板7的距离；使用时，可以调节螺母3压缩弹簧4，连接板5向下移动，使钻杆6头部与工作台8上的工件接触并产生一定的预压力，能够提高加工效果，还可以防止钻头66偏转。所述工作台8相对钻杆6固定在所述底板7上；能够便于对工作台8上的工件进行打孔。所述钻杆6包括螺杆67、钻尾61、压电陶瓷62、连接盘63、纵扭超声波转换器64、圆锥台65、钻头66和撞块68。所述压电陶瓷62包括若干个陶瓷片，陶瓷片两两之间同极相对设置；采用同极相对放置，能够保证多块陶瓷片同时伸长或收缩；施加一定频率的电信号作用在钻杆6的压电陶瓷62上，该电信号与钻杆6的一阶纵振频率接近，这样可使钻杆6产生共振，从而产生较大的振动幅度；压电陶瓷62产生的纵向超声波振动沿着钻杆6传递可形成纵向超声波。所述钻尾61、压电陶瓷62、连接盘63、纵扭超声波转换器64和圆锥台65从上到下依次固定连接，钻尾61、压电陶瓷62、连接盘63和纵扭超声波转换器64均呈圆柱型，且钻尾61、压电陶瓷62、连接盘63、纵扭超声波转换器64的轴线和圆锥台65的轴线位置重合；所述连接盘63直径大于所述连接板5上圆孔的直径，连接盘63的下表面抵在连接板5的上表面上，连接盘63通过螺栓与连接板5固定连接；从而将钻杆6固定安装在连接板5上。所述纵扭超声波转换器64外圈的底端设有一圈螺旋槽，能够将一部分通过螺旋槽的纵向超声波转换为扭转超声波，扭转超声波可与纵向超声波合成，对工件进行钻孔加工时，既有纵向撞击作用，同时还有径向剪切作用力，从而提高钻孔效率；同时螺旋槽的节距尽可能小，可以减少螺旋槽对钻杆6纵向振动的影响。所述圆锥台65的小端朝下设置；圆锥台65能够放大纵向超声波和扭转超声波的振幅。所述钻头66包括大圆柱和固定在大圆柱下表面的小圆柱，大圆柱和小圆柱的轴线位置重合，大圆柱上表面的中心开有圆形空腔，圆形空腔的上端设有与所述螺杆67相配合的螺纹；所述螺杆67穿过钻尾61、压电陶瓷62、连接盘63、纵扭超声波转换器64和圆锥台65与所述钻头66连接，螺杆67与所述钻尾61、压电陶瓷62、连接盘63、纵扭超声波转换器64、圆锥台65固定连接；所述撞块68设置在圆形空腔内，撞块68可在螺杆67和圆形空腔底部之间活动；由于超声波的作用，撞块68在螺杆67和圆形空腔之间高速振动与撞击，呈现复杂的非线性动力学行为，起到类似本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波打孔机，其特征在于，包括：机架和设置在机架上的钻杆；所述钻杆包括螺杆、钻尾、压电陶瓷、连接盘、纵扭超声波转换器、圆锥台、钻头和撞块；所述钻尾、压电陶瓷、连接盘、纵扭超声波转换器和圆锥台从上到下依次固定连接，钻尾、压电陶瓷、连接盘和纵扭超声波转换器均呈圆柱型，且钻尾、压电陶瓷、连接盘、纵扭超声波转换器的轴线和圆锥台的轴线位置重合；所述纵扭超声波转换器外圈的底端设有一圈螺旋槽；所述圆锥台的小端朝下设置；所述钻头包括大圆柱和固定在大圆柱下表面的小圆柱，大圆柱和小圆柱的轴线位置重合，大圆柱上表面的中心开有圆形空腔，圆形空腔的上端设有与所述螺杆相配合的螺纹；所述螺杆穿过钻尾、压电陶瓷、连接盘、纵扭超声波转换器和圆锥台与所述钻头连接；所述撞块设置在圆形空腔内，撞块可在螺杆和圆形空腔底部之间活动。

【技术特征摘要】
1.一种超声波打孔机，其特征在于，包括：机架和设置在机架上的钻杆；所述钻杆包括螺杆、钻尾、压电陶瓷、连接盘、纵扭超声波转换器、圆锥台、钻头和撞块；所述钻尾、压电陶瓷、连接盘、纵扭超声波转换器和圆锥台从上到下依次固定连接，钻尾、压电陶瓷、连接盘和纵扭超声波转换器均呈圆柱型，且钻尾、压电陶瓷、连接盘、纵扭超声波转换器的轴线和圆锥台的轴线位置重合；所述纵扭超声波转换器外圈的底端设有一圈螺旋槽；所述圆锥台的小端朝下设置；所述钻头包括大圆柱和固定在大圆柱下表面的小圆柱，大圆柱和小圆柱的轴线位置重合，大圆柱上表面的中心开有圆形空腔，圆形空腔的上端设有与所述螺杆相配合的螺纹；所述螺杆穿过钻尾、压电陶瓷、连接盘、纵扭超声波转换器和圆锥台与所述钻头连接；所述撞块设置在圆形空腔内，撞块可在螺杆和圆形空腔底部之间活动。2.根据权利要求1所述的一种超声波打孔机，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪红兵，
申请(专利权)人：苏州市职业大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32