[发明专利]一种超声切割刀具

说明书

本发明提供了一种超声切割刀具，该超声切割刀具包括：1个支撑座；8片绝缘膜；4个端盖板；至少4块压电陶瓷片以及对应数量的电极片；1个顶部夹具；1个底部夹具；1个刀具；数枚不同尺寸、种类的螺钉。该超声切割刀具通过整体结构的弯振模态设计支撑座、端盖板的尺寸以产生谐振，通过对压电陶瓷片的激励将振幅传导至刀具输出端，以此对被切割进行切割。

技术领域

本发明涉及一种超声切割刀具，强调整体的弯曲振动模态，压电陶瓷片受到激励后将能量传递至刀具，刀具输出端具有弯曲振动的最大振幅，以此更好的对被切割进行切割。该技术与实际生活结合可更加快捷方便的切割被切割，主要降低了使用成本，同时通过施加超声使得刀具的使用寿命提升，刀具的更换简便，可根据实际需求更换不同的刀具对被切割材料进行切割，维护简便。

背景技术

目前超声切割是利用超声发生器使超声换能器前端的刀片做超声频率的振动，通过刀头将碰撞和冲击能量传递到被切介质，致使被切介质材料疲劳破碎而达到切割目的的一项新型工艺技术。将超声技术应用到刀具切割上面，这将对切割起到积极有效的作用。

目前市场上对于硬度较大类物体的加工大部分采用切割机器，而对于食品方面的冻肉类大多采用冻肉切片机进行切割，对于居家生活里手工切割刀使用很少，一般都会采用解冻或者其它处理后再切开。存在的主要问题是人工很难对硬质物体手工切割，需进行处理后才能切割分开，这样会浪费很多宝贵的时间且如果处理不当还会造成不必要的浪费和破坏，因此在此方面引起了人们的关注。

该超声切割刀具的支撑座、端盖板等结构尺寸根据所需频率进行设计，将所有零部件装配好并施加超声激励后，压电陶瓷片与支撑座、端盖板谐振，整体做弯曲振动，将振动传递至刀具，刀具亦与前述结构谐振，此时刀尖端为振幅最大处，以此对被切割材料进行切割。

发明内容

本发明涉及一种超声切割刀具，强调整体的弯曲振动模态，压电陶瓷片受到激励后将能量传递至刀具，刀具输出端具有弯曲振动的最大振幅，以此更好的对被切割进行切割。

本发明装置包括：1个支撑座；8片绝缘膜；4个端盖板；至少4块压电陶瓷片以及对应数量的电极片；1个顶部夹具；1个底部夹具；1个刀具；数枚不同尺寸、种类的螺钉。该超声切割刀具通过整体结构的弯振模态设计支撑座、端盖板的尺寸以产生谐振，通过对压电陶瓷片的激励将振幅传导至刀具输出端，依次对被切割进行切割。

本发明装置弯曲振动模态，材料放置方式、夹具与支撑座固定位置是该装置的核心。支撑座由两个直径大小相等的环形凸台组成，支撑座的前端设计有刀具的固定端，支撑座的形状可以根据实际需求进行更改；端盖板的形状不局限与阶梯型盖板，可以是圆环形、锲形、曲线形等；刀具的种类、形状等选择不局限于说明书附图，与实际需求挂钩。刀具的选择多种多样，由于刀具的更换十分简便，实际操作可根据需求随时更换刀具的种类。

本发明的一种超声切割刀具，体现了结构简便的同时可以更加轻易的对被切割进行切割，操作简便，维护成本低。

附图说明

图1是本发明装置中不带刀具、夹具的超声切割刀具示意性立体图，以此直观的表现弯曲振动模态产生的结构。

图2是图1中超声切割刀具的爆炸视图，由于其结构的对称性，故只展示支撑座一端的爆炸视图结构。

图3是本发明装置整体的示意性立体图。

图4是本发明装置整体的爆炸视图，由于其结构的对称性，故只展示支撑座一端的爆炸视图结构。

图5是本发明装置中的顶部夹具示意性立体图。

图6是本发明装置中的底部夹具示意性立体图。

以下给出图1-6中各主要部件的代号：

支撑座1、绝缘膜2、电极片3、压电陶瓷片4、端盖板5、顶部夹具6、底部夹具7、刀具固定螺钉8、夹具连接螺钉9、刀具10、弯曲振动界面固定螺钉11。