[发明专利]一种超声波刀具加工系统

说明书

本发明涉及机械加工技术领域，尤其是涉及一种超声波刀具加工系统包括机床主轴、动平衡刀柄装置和刀盘；机床主轴与动平衡刀柄装置相连接，动平衡刀柄与刀盘相连接，其中，动平衡刀柄装置包括超声波换能器、柄本体和动平衡环；超声波换能器包括变幅杆，变幅杆与柄本体相连接，刀盘与变幅杆相连接；动平衡环安装于柄本体上；柄本体包括主轴安装部和平衡环安装部，主轴安装部和平衡环安装部相连接；动平衡环包括环体，环体具有相对的内侧面和外侧面，内侧面用于围成环体的中部的安装孔；外侧面设置有多个配重孔。本发明有利于维持转动过程中的平衡状态，减少机械故障的发生，保证加工精度，延长加工系统的使用寿命。

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，尤其是涉及一种超声波刀具加工系统。

背景技术

CN106181595A公开了一种固结磨料超声加工装置及方法，属于硬脆性 材料加工领域，可以进行异形孔加工和平面磨削加工，所述固结磨料超声 加工装置包括XY轴进给装置、工作槽、主轴立柱、固结磨料工具、Z轴伺 服进给装置和超声波发生系统，所述超声波发生器采用超声恒流电源，所 述超声恒流电源包括用于采集超声换能器两端的电流和电压的采集单元和 用于计算超声加工系统的等效阻抗的处理单元，所述处理单元将计算的等效阻抗与阻抗设定值进行比较后对固结磨料工具的进给速度和/或超声波发 生器的输出电流进行调节。上述固结磨料超声加工装置虽然加工精度较高， 然而效率不高，无法实现保证加工精度的情况下快速加工。TWM372763U 公开了一种超声波振动式刀具模组，第一线圈固定於固定本体。声波产生 器电连接至第一线圈。旋转本体可转动地安装至固定本体。第二线圈固定 於旋转本体。两第一接点固定於旋转本体上并电连接至第二线圈。刀把本体可拆卸地装设於旋转本体上。两第二接点固定於刀把本体上，并分别电 连接至两第一接点。稳压电路板设於刀把本体上，并具有两输入端电连接 至两第二接点，用以稳定第二线圈於旋转时产生的输入电压并於两个输出 端输出输出电压。第一压电片及第二压电片分别电连接至两个输出端以共 同产生振动。扩幅杆固定於刀把本体，用以对振动予以扩幅，上述超声波 振动式刀具模组加工精度有待提高，能加工的材料以及加工效率有限。

超声加工是利用超声频作小振幅振动的工具，并通过它与工件之间游 离于液体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，英文简称为USM。在加工过程中，刀柄将刀盘与机床主轴相连 接，在机床主轴带动刀柄、刀盘转动时，易出现转动不平衡的现象，从而 影响加工精度和加工系统的寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超声波刀具加工系统，以解决现有技术中 存在的转动不平衡技术问题。

本发明提供了一种超声波刀具加工系统，包括机床主轴、动平衡刀柄 装置和刀盘；所述机床主轴与所述动平衡刀柄装置相连接，所述动平衡刀 柄与所述刀盘相连接，其中，所述动平衡刀柄装置包括超声波换能器、柄 本体和动平衡环；所述超声波换能器包括变幅杆，所述变幅杆与所述柄本 体相连接，所述刀盘与所述变幅杆相连接；所述动平衡环安装于所述柄本 体上；所述柄本体包括主轴安装部和平衡环安装部，所述主轴安装部和所述平衡环安装部相连接，所述主轴安装部呈圆台状，所述平衡环安装部呈 圆柱状；所述动平衡环包括环体，所述环体具有相对的内侧面和外侧面， 所述内侧面用于围成所述环体的中部的安装孔；所述外侧面设置有多个配 重孔，且多个所述配重孔沿所述外侧面的长度方向布设。

进一步地，所述动平衡环还包括调节装置，所述调节装置用于安装在 所述配重孔中。

进一步地，所述配重孔具有内螺纹。

进一步地，所述调节装置为柱状结构；所述柱状结构具有外螺纹，用 于与所述配重孔的内螺纹相配合。

进一步地，所述主轴安装部与所述平衡环安装部为一体结构，且所述 主轴安装部与所述平衡环安装部的连接处具有第一直角避让环槽。

进一步地，所述主轴安装部开设有主轴装配腔，且所述主轴装配腔沿 所述主轴安装部的长度方向延伸。