[发明专利]一种可自动换刀的超声刀柄

说明书

本发明涉及机械超声加工领域，公开了一种可自动换刀的超声刀柄，包括刀柄和换能器，所述刀柄外侧设置有电磁转换装置，所述电磁转换装置固定在所述刀柄外侧，与所述刀柄一体设计，且所述换能器一端设置于所述刀柄内部，包括变幅杆、压电陶瓷、换能器压块和压紧螺钉，采用过盈配合，通过挤压的方式将所述换能器与所述刀柄连接为一体，所述压紧螺钉依次连接换能器压盖、压电陶瓷和变幅杆，并通过变幅杆压母紧固连接，变幅杆前端带有内锥孔，用于安装标准刀具夹头。

技术领域

本发明涉及机械超声加工领域，尤其涉及一种可自动换刀的超声刀柄。

背景技术

超声加工是最适合加工硬脆材料的加工方法之一，它是在普通磨削加工的基础上，借助超声波高频率小振幅振动的方法去除工件上的被加工材料，并通过它与工件之间游离于切削液中的磨料对被加工表面的捶击作用，使工件材料表面逐步破碎的特种加工。超声加工可强化和改善普通机械加工效果，其不但保留了普通机械加工的特性，还可以大幅度提高加工效率(加工效率可达到普通磨削的3-5倍)，减小切削的变形量，降低切削力，同时还可以有效改善工件的表面加工质量。

超声刀柄是利用超声波高频率小振幅的振动传递到刀柄的刀具加工位置，适合加工硬脆材料，借助超声加工的方法，可大幅提高加工效率、降低刀具磨损。

然而现有技术是将超声波换能器安装到刀柄上，需将外部的电能传输至换能器，普遍刀柄结构较复杂、装配工艺复杂，不能实现快速自动换刀，并且存在漏电、无法防尘防水等问题。

由此可见，上述现有的超声刀柄在结构与使用上，显然仍存在不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有合适的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的超声刀柄,实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

有鉴于上述现有的超声刀柄存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的超声刀柄，能够改进现有的超声刀柄，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的是克服现有超声刀柄中存在的问题，提供一种可自动换刀的超声刀柄，与现有技术的普通超声刀柄相比，其具有电磁转换装置，从而能够解决现有技术中超声刀柄结构复杂不能迅速完成快速自动换刀、漏电、易污染灰尘、不防水等问题。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明的可自动换刀的超声刀柄，其包括刀柄和换能器，所述刀柄外侧设置有电磁转换装置，所述电磁转换装置固定在所述刀柄外侧，与所述刀柄一体设计，且所述换能器一端设置于所述刀柄内部，包括变幅杆、压电陶瓷、换能器压块和压紧螺钉，采用过盈配合，通过挤压的方式将所述换能器与所述刀柄连接为一体，所述压紧螺钉依次连接换能器压盖、压电陶瓷和变幅杆，并通过变幅杆压母紧固连接，所述变幅杆前端带有内锥孔，用于安装标准刀具夹头。

本发明的目的及解决其技术问题还可以采用以下技术方案来实现。

在前述的可自动换刀的超声刀柄中，所述电磁转换装置包括定环与动环，所述定环内为发射线圈，所述动环内为接收线圈。

定环和动环两者共同构成本发明的可自动换刀的超声刀柄的无线传电部分，即电磁转换装置，定环呈扇形、长方形或三角形或其他形状，体积较小，从而巧妙的避开了自动换刀模块夹取刀柄的部分，使此超声结构不影响换刀。定环呈扇形相比其他形状，更为美观且利于避开自动换刀模块夹取刀柄的部分，因此定环优选扇形。

在前述的可自动换刀的超声刀柄中，所述定环还包括固定于固定支架上的发射线圈壳，所述固定支架固定于数控机床主轴的壳体上。