超声波变幅杆与工具头的振动模式和连接装置 【技术领域】
本发明是涉及超声波变幅杆与工具头的一种振动方式及其相应的连接装置。
现有技术
用超声波加工时，需要把超声波能量传输到工具头上。传统理论认为：超声波是弹性波，其能量只能在弹性体内传播，工具头当然被作为弹性体考虑。
实用中的工具头长度小于四分之一波长，与传统理论要求的二分之一波长整数倍相差很远，只能把它作为变幅杆的一部分共同组成二分之一波长的振动系统。实质上它们是两个独立体，各有其自然振动频率，且高于工作频率。工具头的声阻抗与变幅杆的声阻抗相差很大，耦合系数很小，不可能使两者在工作频率与自然频率相差很多的条件下组成一个传输效率很高地振动系统。
【发明内容】
本发明的目的在于避免现有技术的不足之处，而提供一种传输效率高的超声波变幅杆与工具头的振动模式和连接装置。
可采取如下技术措施实现目的。
超声波变幅杆与工具头的振动模式，将工具头视为刚体，不参与弹性振动，只作为变幅杆的负载存在，它的体积相对变幅杆很小，变幅杆的末端即弹性波的边界，且近似于自由端；工具头的长短、有无与振动系统无关，工具头通过连接装置与边幅杆固定连接。
振动模式对应的连接装置，工具头的主体就是变幅杆的细端，刃口为小块工具钢、焊接或用强力胶粘接在主体上。
本技术方案相对现有技术具有如下优点和效果。
工具头只作为变幅杆的负载存在，是弹性波的边界，近于自由端，不参与弹性振动，与振动系统无关，传输效率相对提高。
【附图说明】
图1是超声波变幅杆与工具头传统振动模式示意图；
图2是本技术的超声波变幅杆与工具头振动模式示意图；
图3是变幅杆连接装置的一种结构示意图；
图4、5、6分别是变幅杆连接装置的另种结构示意图。
【具体实施方式】
结合附图、实施例对本技术方案的内容作详细叙述。
实施例1、超声波变幅杆与工具头的振动模式，将工具头3视为刚体，不参与弹性振动，只作为变幅杆2的负载存在，它的体积相对变幅杆很小，变幅杆的末端即弹性波的边界，且近似于自由端；工具头的长短、有无与振动系统无关，工具头通过连接装置与边幅杆固定连接。
实施例2、超声波变幅杆与工具头振动模式的连接装置4，工具头的主体就是变幅杆的细端，刃口为小块工具钢、焊接或用强力胶粘接在主体上。更换工具时连同变幅杆一起更换。
实施例3、连接装置，在实施例2基础上，连接装置为可拆卸结构，它由轴向螺纹和斜面5组成，连接装置通过螺纹与变幅杆固定，斜面使轴向压力变为径向压力将工具头卡住。
实施4、连接装置，在实施例2基础上，连接装置体积很小、被视为刚体，是变幅杆的负载。它的存在与否不会对振动状态造成多大影响。
实施例5、连接装置，在实施例2基础上，：变幅杆组成新的振动系统体系，新的自然谐振频率等于工作频率，变幅杆是二分之一波长的整数倍。
实施6、连接装置，在实施例2基础上，连接装置的螺纹是内螺纹或外螺纹。