[发明专利]一种整体式复合超声刀柄装置

说明书

本发明公开了一种整体式复合超声刀柄装置，包括刀柄主体及设置在刀柄主体前端的刀具，在所述刀柄主体内设置有一高频纵扭复合超声振子，所述刀柄主体在外周面形成有一凸环，在所述刀柄主体外转动的设有一原边磁芯安装座，该原边磁芯安装座靠近所述凸环；在所述凸环上内设置有一副边线圈组件，在所述原边磁芯安装座内设置有一原边线圈组件，所述副边线圈组件和原边线圈组件相对设置；在所述原边磁芯安装座的外圆面上固定有一止动电源连接插头，该止动电源连接插头内引线插线分别与原边线圈两端引线相连。本发明超声刀柄结构更便于机床的安装使用，同时，可有效的减小磨削力、提高刀具的使用寿命及提高磨削加工效果。

技术领域

本发明涉及超声辅助磨削加工领域，具体涉及一种外转整体式高频纵扭复合超声刀柄装置。

背景技术

随着工业技术的迅猛发展，陶瓷因其具有机械强度高、耐磨、耐高温、耐腐蚀等优良特性，因而被广泛的应用于航空航天、汽车、通信和化工等领域。目前，由于陶瓷材料的自身特性，导致其机械加工效率低，刀具磨损过快导致的加工成本很高，这些因素严重的制约在民用领域内的推广。为了提高陶瓷的加工效率与加工质量，就必须寻求一种新的加工方式来满足陶瓷的加工要求。

超声辅助加工是一种典型的复合加工技术，包括超声辅助车削、钻削、磨削等。相比普通加工而言,超声辅助加工技术具有一些突出优点，如可有效降低切削力、提高加工质量、减小刀具磨损和提高加工效率，从而拓展了可加工材料和加工零件的适用范围和应用领域。超声辅助磨削作为硬脆材料加工的有效手段，其在光学玻璃、Sic陶瓷、大理石等领域的加工效果已得到了充分的验证，并得到了业界的广泛认可。目前，使用最为广泛的超声辅助磨削装备有两种：一是超声波主轴，二是超声波刀柄；相比两者，超声波刀柄其更便于普通机床的使用、改造与安装，同时还可实现机床的自动化加工，因而被加工企业普遍的认可与采用。

现有的超声刀柄主要采用原边线圈与副边线圈分离的方式进行安装，即原边线圈通过套环套装在主轴上，副边线圈装在超声刀柄上，随主轴一起旋转；这种超声刀柄的结构方式会占具主轴端部的部分空间，还需对主轴进行部分改装；同时，该结构形式的超声刀柄常常受限于刀库的装刀与换刀形式，影响机床的自动化换刀，不便于普通机床的改造与使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足，而提供一种更加适用于普通机床改造的超声辅助磨削刀柄装置，以便于对陶瓷、光学玻璃等硬脆难加工零件进行超声辅助磨削加工与生产，从而减小陶瓷加工的成本，提高陶瓷加工的效率与质量；与此同时，设计的新型超声刀柄也可促进超声辅助加工技术在各行业内的发展。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种整体式复合超声刀柄装置，包括刀柄主体及设置在刀柄主体前端的刀具，其特征在于：在所述刀柄主体内设置有一高频纵扭复合超声振子，所述刀柄主体在外周面形成有一凸环，在所述刀柄主体外转动的设有一原边磁芯安装座，该原边磁芯安装座靠近所述凸环；在所述凸环上内设置有一副边线圈组件，在所述原边磁芯安装座内设置有一原边线圈组件，所述副边线圈组件和原边线圈组件相对设置；所述高频纵扭复合超声振子包括后盖板、压电片、电极片、前盖板以及夹头，所述压电片和电极片装夹在后盖板与前盖板中间，所述夹头设置在所述前盖板内，所述刀具连接在所述夹头上；在所述刀柄主体下端还设置有一振子固定压圈，所述高频纵扭复合超声振子通过所述振子固定压圈压紧固定在所述刀柄主体内；在所述原边磁芯安装座的外圆面上固定有一止动电源连接插头，该止动电源连接插头内引线插线分别与原边线圈两端引线相连。

在所述前盖板上设置有法兰，所述高频纵扭复合超声振子安装于刀柄主体中，通过所述法兰进行定位及固定。

压电片和电极片通过前盖板的螺钉压紧装夹在后盖板与前盖板中间。

所述夹头为弹簧夹头，所述刀具插入弹簧夹头中，弹簧夹头插入变幅杆前端，并由螺帽将弹簧夹头和刀具压紧。