[发明专利]ISO25超声刀柄

说明书

技术领域

本发明涉及超声刀柄技术领域，特别涉及一种ISO25超声刀柄。

背景技术

当前一些特殊材料应用越来越广泛，比如玻璃、蓝宝石、碳化硅、复合材料等。这些材料由于机械特性很硬脆，导致采用传统的加工工艺无法满足这些材料的加工精度的要求。当前行业采用了超声能量辅助的方式，结合现有机床的高速旋转，用于这类硬脆材料的可加工性、加工精度、以及提高加工刀具的寿命。在超声辅助加工中，超声能是加工工艺最为关键的参数，其起到激发材料原子能，降低切削力等作用。换能器(Transducer)是超声加工中提供超声能量的核心执行机构，其工作原理为利用压电逆效应将频率电信号转换为高频超声振动，并将超声能传输到加工材料。

然而现有的换能器和超声刀柄均为采用分体式结构设计，进而增加了超声电主轴结构的复杂性，使用范围窄，而且一般都是采用滑环方式来传递超声能量，这种接触式结构会存在：易磨损和主轴转速低等问题等一系列问题使得超声复合加工很难推广于实际生产。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的在于，提供一种结构设计巧妙、合理，不需要增加电主轴结构，适用范围广，而且重量轻，有效提升电主轴的转速，延长使用寿命,工作稳定性好的ISO25超声刀柄。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：一种ISO25超声刀柄，其包括ISO25刀柄、拉钉、无线电能传输装置、超声换能器和动平衡环，所述ISO25刀柄的一端与所述拉钉相连接，另一端设有用来安装所述超声换能器的安装腔，所述超声换能器安装在该安装腔上，ISO25刀柄靠近超声换能器的一端外周面位置径向凸起形成扳手凸环，所述动平衡环设置在扳手凸环朝向所述超声换能器的一侧面位置，所述无线电能传输装置设置在扳手凸环朝向所述拉钉的一侧面位置。

作为本发明的进一步改进，所述超声换能器包括工具头、压电陶瓷组件和变幅杆，所述工具头通过夹头设置在所述变幅杆的首端，该变幅杆的尾部外侧面径向凸起形成一安装联接部，所述压电陶瓷组件通过连接部件设置在所述变幅杆的尾部。

作为本发明的进一步改进，所述安装腔的开口处外扩形成与所述安装联接部相适配的凹位，所述安装联接部位于该凹位内，并通过固定环固定。

作为本发明的进一步改进，所述安装联接部朝向所述工具头的一端面内侧位置设有下凹槽，另一端面外侧位置设有上凹槽。

作为本发明的进一步改进，所述连接部件包括双头螺栓和盖体，该双头螺栓的一端贯穿所述压电陶瓷组件，并旋入所述变幅杆的尾端面，另一端拧入盖体并锁紧。

作为本发明的进一步改进，所述无线电能传输装置包括发射组件及与该发射组件相对间隔设置的接收组件，该接收组件包括副边保护套及设置在该副边保护套内的副边磁芯，该副边磁芯上卷绕有感应线圈，所述发射组件包括原边保护套及设置在该原边保护套内的原边磁芯，该原边磁芯上卷绕有感应线圈。

作为本发明的进一步改进，所述原边保护套的中心位置设有让ISO25刀柄穿过的通孔。

本发明的有益效果为：本发明的结构设计巧妙，合理将ISO25刀柄和超声换能器结合形成一体结构，区别于传统较大体积的刀柄，体积更小，重量更轻，转速更高，利于自动换刀，同时不需要增加超声电主轴结构，极大地增加了超声刀柄的适用范围，也降低了应用的成本，而且可以通过超声换能器上的夹头来适配不同的工具头，灵活性高，以满足不同的加工功能需求，无需使用定制性的刀具，进一步降低成本，增大使用范围；工作时，无线电能传输装置以电磁感应的方式传递超声能量，无需接触，有效解决传统滑环方式所带来的磨损及主轴转速低等问题等一系列问题，同时适配有动平衡环，有效提升超声电主轴的工作稳定性，具有高稳定、高转速、高精度、长寿命等优点，另外整体结构紧凑，体积小，易于安装和实现，易于广泛推广使用，可以对金属、塑料、石墨、碳纤维等材料进行有效的加工。

下面结合附图与实施例，对本发明进一步说明。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是本发明的分解结构示意图。

图3是本发明的全剖结构示意图。

具体实施方式