[实用新型]振动切削刀具

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械加工技术领域，更为具体地，涉及一种振动切削刀具。

背景技术

刀具对工件进行切削的同时在刀尖处附加小幅高频振动，这种切削方法被称为振动切削。刀尖在不同的方向上振动有不同的效果，例如，刀尖的切深方向振动能够抑制刀具磨损，降低产生的切削热并且有利于断屑，刀尖在进给方向振动能够改善零件表面质量，刀尖在切削速度方向上振动能够降低切削力。由于振动切削可以代替传统加工工艺的磨削过程，所以可以降低加工工件的成本，避免产生磨削缺陷，同时可以节约工时。

现有技术中利用换能器来使刀具振动，例如，申请号为200610123785.7的中国专利申请公开了一种超声振动切削装置，刀尖安装在变幅杆上，使用换能器激发变幅杆产生振动，带动刀尖实现振动切削。此专利属于共振型振动切削装置。

共振型装置频率响应单一，工作时需要调试，容易挡刀，合成的椭圆失真。为了提高装夹可靠性，整个装置只能在节面装夹，如果节面加工精度较低，会导致过热和摩擦损耗，因此节面加工误差对刀具的使用影响较大。刀具在重切削一段时间后，共振频率有所变化，需要重新调整安装位置。

因此，需要设计一种结构简单不挡刀、调试方便不需要频率跟踪，使用范围广并且工作频率高的非共振型振动切削刀具。

实用新型内容

本实用新型是为了解决现有技术中存在的上述技术问题而做出，其目的在于提供一种调试方便不需要频率跟踪、使用范围广并且工作频率高的非共振型振动切削刀具。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种振动切削刀具，包括刀片(7)、刀头(1)、刀体(3)以及压电叠堆驱动器(4)，其特征在于，所述刀头(1)通过柔顺铰链(2)与所述刀体(3)连接并位于所述刀体(3)上方，所述刀体(3)内部远离所述柔顺铰链(2)的一侧设置有凹槽，所述压电叠堆驱动器(4)设置在所述凹槽中，所述压电叠堆驱动器(4)通过预紧机构与所述刀头(1)压紧，所述刀头(1)在所述压电叠堆驱动器(4)的驱动下振动。

进一步地，所述预紧机构主要由螺钉(6)和垫块(5)组成，垫块(5)设置于凹槽内且位于所述压电叠堆驱动器(4)的下方，螺钉(6)一端从所述刀体(3)底部伸入所述凹槽内并压紧所述垫块(5)，所述垫块(5)和压电叠堆驱动器(4)相接触，使压电叠堆驱动器(4)与所述刀头(1)压紧。

进一步地，所述刀头(1)、刀体(3)以及柔顺铰链(2)一体成型加工。

进一步地，所述刀体(3)具有两个夹持方向，当所述压电叠堆驱动器(4)驱动所述刀头(1)振动时，在第一夹持方向的情况下，所述刀头(1)在切深方向和进给方向分别有振动分量，或者在第二夹持方向的情况下，所述刀头(1)在切深方向和切削速度方向上分别有振动分量。

由于本实用新型的振动切削刀具通过压电叠堆驱动器驱动，与共振型切削刀具相比动态性能良好，能达到较高工作频率。

另外，本实用新型的振动切削刀具的刀体具有两对装夹面，因此该振动切削刀具具有两种夹持方向。在第一夹持方向的情况下，刀头在切深方向和进给方向有振动分量，在第二夹持方向的情况下，刀头在在切深方向和切削速度方向上有振动分量，可以根据加工需要选择合适的夹持方向。因此，本实用新型的振动切削刀具具有更广泛的使用范围。本实用新型的刀体和刀头采用一体化加工，无需装配，因此一阶固有频率较高，工作频率可以提高到较高的范围，且装置小巧不会发生挡刀现象。

另外，由于本实用新型的振动切削刀具可以直接装夹在车床转塔上，无需根据刀具的使用情况而调节装夹位置。

附图说明

通过参考以下具体实施方式及权利要求书的内容并且结合附图，本实用新型的其它目的及结果将更加明白且易于理解。在附图中：

图1是示出根据本实用新型的振动切削刀具的立体图；

图2是示出根据本实用新型的振动切削刀具内部结构的透视图；

图3是示出刀具在加工时切深方向、进给方向和切削速度方向的示意图；

图4是示出根据本实用新型的振动切削刀具在另一个方向上的立体图；以及

图5是示出根据本实用新型的振动切削刀具装夹在车床转塔上的视图。

在附图中，相同的附图标记指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式