[实用新型]一种基于电磁振动加工芳纶纸蜂窝的刀柄

说明书

本实用新型公开了一种基于电磁振动加工芳纶纸蜂窝的刀柄，包括一侧开口的箱体(1)，箱体(1)内设有硅钢片组件(2)和励磁线圈(3)，箱体(1)的开口处盖设有弹簧钢片(4)，所述弹簧钢片(4)位于箱体(1)内的一侧连接有动衔铁(5)，所述动衔铁(5)与硅钢片组件(2)之间留有间隙(6)，所述弹簧钢片(4)位于箱体(1)外的一侧连接有刀杆(7)，所述刀杆(7)的端部设有刀头安装位(8)。本实用新型具有结构简单，制造成本相对较低、零件装配间隙少，能量利用率高的优点。

技术领域

本实用新型涉及芳纶纸蜂窝材料加工技术领域，特别是一种基于电磁振动加工芳纶纸蜂窝的刀柄。

背景技术

芳纶纸蜂窝材料在航空航天领域已有广泛的应用。不同密度的芳纶纸蜂窝由于蜂窝壁厚度和力学性能的不同，在可加工性上也存在很大的差异。目前，中、低密度芳纶纸蜂窝一般采用高速铣削的加工方式，而高密度芳纶纸蜂窝酚醛树脂层由于厚度大，在酚醛树脂-芳纶纸-酚醛树脂的材料分布下整体呈现硬脆性-柔韧性-硬脆性的材料特点，一般实验室采用磨削等方式加工，效率低下。如果采用高速铣削加工高密度芳纶纸蜂窝，存在一些缺点和局限：一、加工质量和加工精度不易控制；由于蜂窝材料横向刚性较差，而铣削力较大，高速铣削加工过程中易产生材料的变形，造成蜂窝材料的倒塌、孔格变形、纤维拔出、撕裂等加工缺陷，从而对加工质量和加工精度产生影响；二、加工效率低；通过打碎材料的形式去除所有加工余量，刀具与材料间的作用力大，为保证加工质量，必须采用较低的进给速度，因而加工效率比较低；三、刀具磨损严重；由于高速铣削需要锯齿铣刃将材料打碎来完成材料的去除，铣削过程中的铣削力比较大，造成刀具磨损严重，且专用铣削刀具价格比较昂贵，磨损后无法继续使用，会使加工成本增高。

超声切削的加工方法为高密度芳纶纸蜂窝提供了一种新选择，超声刀柄是超声切削加工系统中的核心部件，目前普遍采用压电陶瓷材料或超磁致伸缩材料作为超声刀柄中的换能材料，实现超声振动在高速铣削加工中的应用。而采用上述两种材料的超声刀柄还需要配备一个变幅杆作为振动放大机构将振动放大，变幅杆的使用会导致零件装配数变多，增加成本，更是会产生多处装配间隙，使微位移变形无法完全传输到刀头，能量浪费严重；另外，变幅杆结构设计难度大，材质要求高，往往需要用钛合金制造，成本高昂；多处装配间隙也使得磁回路中的气隙多，磁阻增大，会严重阻碍磁场的形成，降低能量利用率。因此，现有加工芳纶纸蜂窝的刀柄存在成本高昂、零件装配间隙多，导致能量利用率低的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种基于电磁振动加工芳纶纸蜂窝的刀柄。它具有结构简单，制造成本相对较低、零件装配间隙少，能量利用率高的优点。

本实用新型的技术方案：一种基于电磁振动加工芳纶纸蜂窝的刀柄，包括一侧开口的箱体，箱体内设有硅钢片组件和励磁线圈，箱体的开口处盖设有弹簧钢片，所述弹簧钢片位于箱体内的一侧连接有动衔铁，所述动衔铁与硅钢片组件之间留有间隙，所述弹簧钢片位于箱体外的一侧连接有刀杆，所述刀杆的端部设有刀头安装位。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：本实用新型将动衔铁安装在一块弹簧钢片上，通过对励磁线圈通入交变电流可使硅钢片组件产生周期性变化的磁吸力，从而使刀杆做轴向的微振动，配合刀头后可对高密度芳纶纸蜂窝材料进行高速铣削，本实用新型相对于压电陶瓷材料或超磁致伸缩材料作为超声刀柄中的换能材料实现超声振动来说，产生的微振动振幅相对较大，无需变幅杆等振动放大机构来进一步放大振动，因此，结构更为简单，制造成本相对较低，精简化的结构同时使得本实用新型零件数使用量少，各零件装配后产生的间隙也更少，使微振动在传递过程中损耗小，能量利用率高。

前述的一种基于电磁振动加工芳纶纸蜂窝的刀柄中，所述箱体为长方体结构，包括固定底板，所述固定底板上垂直连接有一对固定侧板和一对面板，一对所述面板之间穿设有固定螺栓，所述固定螺栓穿过硅钢片组件将其固定。

前述的一种基于电磁振动加工芳纶纸蜂窝的刀柄中，所述弹簧钢片经连接螺栓与一对所述固定侧板相连接。