CN108480668A - 超声波刀体及超声波刀柄 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种超声波刀体及超声波刀柄。所述的超声波刀体包括刀本体以及定位凸台，所述刀本体的第一端为用于与机床主轴匹配的装配接头，所述刀本体的第二端端部开设有安装腔体，所述安装腔体用于安装超声波振动系统，所述定位凸台设置在所述刀本体的外壁上，所述定位凸台用于定位无线接收装置。所述的超声波刀体及超声波刀柄，通过在刀本体的外壁上设置定位凸台，当无线接收装置套设安装在刀本体的外侧时，定位凸台能够起到安装定位的作用，无线接收装置可直接安装在定位凸台处即可，无需反复调整安装位置，安装方便，操作简单，安装效率高。

Description

超声波刀体及超声波刀柄

技术领域

本发明涉及旋转超声加工技术领域，特别是涉及一种超声波刀体及超声波刀柄。

背景技术

随着超声波加工技术的发展，旋转超声加工技术即将超声加工与工具旋转组合起来的加工模式的应用逐渐广泛。在旋转超声加工技术中，超声波刀柄是核心部件。一般的，超声波刀柄包括超声波刀体、超声波振动系统、无线发射装置以及无线接收装置，超声波振动系统集成在超声波刀体上，无线发射装置安装在机床主轴上，无线接收装置安装在超声波刀体上且与无线发射装置对应设置。传统的超声波刀体，无线接收装置安装在其上时，需要反复调整安装位置以满足与无线发射装置对应设置的安装需求，操作较为复杂，安装效率较低。

发明内容

基于此，有必要提供一种超声波刀体及超声波刀柄，该超声波刀体及超声波刀柄能够便于无线接收装置的安装，操作简单，安装效率高。

一种超声波刀体，包括刀本体以及定位凸台，所述刀本体的第一端为用于与机床主轴匹配的装配接头，所述刀本体的第二端端部开设有安装腔体，所述安装腔体用于安装超声波振动系统，所述定位凸台设置在所述刀本体的外壁上，所述定位凸台用于定位无线接收装置。

上述超声波刀体，刀本体的第一端的装配接头用于适配机床主轴，实现该超声波刀体整体与机床主轴的连接，刀本体第二端的安装腔体用于安装超声波振动系统，实现超声波振动系统的集成，通过在刀本体的外壁上设置定位凸台，定位凸台的位置可根据需要预先设置好，当无线接收装置套设安装在刀本体的外侧时，定位凸台能够起到安装定位的作用，无线接收装置可直接安装在定位凸台处即可，无需反复调整安装位置，安装方便，操作简单，安装效率高。

进一步地，所述定位凸台为沿着所述刀本体的周向设置的环形凸台。

进一步地，所述安装腔体包括沿着所述刀本体的外端向内端方向依次连通设置的压盖装配腔体、变幅杆的法兰装配腔体以及压电振子装配腔体，所述压盖装配腔体、变幅杆的法兰装配腔体以及压电振子装配腔体形成阶梯腔体结构。

进一步地，所述刀本体的外壁上开设有与所述压电振子装配腔体连通的过线孔，所述过线孔位于所述定位凸台靠近所述装配接头的一侧。

进一步地，所述刀本体与其压电振子装配腔体相对应的内壁上开设有电极避让槽，所述电极避让槽沿着所述刀本体的轴向方向设置。

进一步地，所述刀本体的外壁上还设有环形卡刀槽，所述环形卡刀槽的截面呈“V”形。

进一步地，所述刀本体的外壁上还设有一对相对设置的扳手操作部，所述扳手操作部设置在所述刀本体的外壁上与所述环形卡刀槽相对应的位置。

进一步地，所述装配接头为HSK主轴装配接头、BT主轴装配接头或ISO主轴装配接头。

进一步地，所述装配接头为HSK主轴装配接头，所述刀本体的第一端端部开设有主轴装配腔体，所述刀本体的第一端的外壁上设有通气孔，所述通气孔与所述主轴装配腔体连通。

本技术方案还提供一种超声波刀柄，包括超声波振动系统、无线发射装置、无线接收装置以及如上所述的超声波刀体，所述超声波振动系统安装在所述安装腔体中，所述无线发射装置用于安装在机床主轴上，所述无线接收装置通过所述定位凸台定位套设在所述刀本体的外壁上。

上述超声波刀柄，包括所述的超声波刀体，具备所述的超声波刀体的技术效果，便于无线接收装置的安装，无线接收装置安装操作简单，安装效率高。

附图说明

图1为本发明一实施例所述的超声波刀体的结构示意图；

图2为本发明一实施例所述的超声波刀体的剖视结构示意图；

图3为本发明一实施例所述的超声波刀体的主视图；

图4为图3中的A-A剖视图；

图5为图4中的B-B剖面图；

图6为本发明一实施例所述的超声波刀柄的结构示意图。

附图标记说明：

100、超声波刀体，110、刀本体，111、装配接头，112、安装腔体，112a、压盖装配腔体，112b、变幅杆的法兰装配腔体，112c、压电振子装配腔体，113、过线孔，114、电极避让槽，115、环形卡刀槽，116、扳手操作部，117、主轴装配腔体，118、通气孔，119、第一直角避让环槽，1110、第二直角避让环槽，1111、第三直角避让环槽，120、定位凸台，200、超声波振动系统，210、压盖，220、变幅杆，222、变幅杆的法兰，230、压电振子，300、无线接收装置。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本文所使用的术语“第一”、“第二”等在本文中用于区分对象，但这些对象不受这些术语限制。

如图1、图2、图6所示，一实施例提供一种超声波刀体100，包括刀本体110以及定位凸台120。所述刀本体110的第一端为用于与机床主轴匹配的装配接头111。所述刀本体110的第二端端部开设有安装腔体112，所述安装腔体112用于安装超声波振动系统200。所述定位凸台120设置在所述刀本体110的外壁上，所述定位凸台120用于定位无线接收装置300。其中，超声波刀体100是超声波刀柄的元件，其主要是起到连接机床主轴、集成超声波振动系统200的作用。

上述超声波刀体100，刀本体110的第一端的装配接头111用于适配机床主轴，实现该超声波刀体100整体与机床主轴的连接，刀本体110第二端的安装腔体112用于安装超声波振动系统200，实现超声波振动系统200的集成，通过在刀本体110的外壁上设置定位凸台120，定位凸台120的位置可根据设计需求预先设置好，当无线接收装置300套设安装在刀本体110的外侧时，定位凸台120能够起到安装定位的作用，无线接收装置300可直接安装在定位凸台120处即可，无需反复调整安装位置，安装方便，操作简单，安装效率高。

具体地，所述装配接头可以为HSK主轴装配接头、BT主轴装配接头或ISO主轴装配接头，进而能够相应地适配HSK主轴系列、BT主轴系列或ISO主轴系列。本实施例的附图中示意出了所述装配接头为HSK主轴装配接头的结构。

可选地，所述刀本体110与所述定位凸台120为一体成型结构，制造方便。可选地，所述超声波刀体100为不锈钢材质，结构性能好。

进一步地，所述定位凸台120为沿着所述刀本体110的周向设置的环形凸台。一般地，无线接收装置300外观上为圆环状，通过采用环形凸台，一方面，无线接收装置300安装时环形凸台能够对无线接收装置300的装配处起到较好的定位限位作用，定位效果好；另一方面，使得本实施例的超声波刀体100整体性好。

进一步地，如图2、图3、图4所示，所述安装腔体112包括沿着所述刀本体110的外端向内端方向依次连通设置的压盖装配腔体112a、变幅杆的法兰装配腔体112b以及压电振子装配腔体112c。所述压盖装配腔体112a、变幅杆的法兰装配腔体112b以及压电振子装配腔体112c形成阶梯腔体结构。一般地，超声波振动系统200包括压电振子230和变幅杆220，压电振子230安装在变幅杆220上，变幅杆220通过其装配法兰222与刀体进行装配，实现变幅杆220与压电振子230整体在刀体上的装配。通过采用上述结构，安装腔体112的变幅杆的法兰装配腔体112b以及压电振子装配腔体112c可用来对应安装变幅杆220和压电振子230，通过还设置压盖装配腔体112a，本实施例的超声波刀体100还能够装配压盖210，从而便于压盖210将变幅杆220压紧在刀本体110上，使得变幅杆220与刀本体110装配更加紧密；各腔体由外向内采用阶梯腔体结构，有利于各部件的定位装配，装配方便。

可选地，所述刀本体110与其压盖210装配腔体112a相对应的内壁上设有锁紧螺纹，从而，压盖210可采用螺纹锁紧的方式将变幅杆220压紧在刀本体110上，操作方便。

进一步地，所述刀本体110的外壁上开设有与所述压电振子装配腔体112c连通的过线孔113。所述过线孔113位于所述定位凸台120靠近所述装配接头111的一侧。如此，过线孔113便于实现压电振子230的正极、负极与外部的接线；此外，一般无线接收装置300需要安装在刀本体110靠近机床主轴的一侧，即需要安装在刀本体110靠近其装配接头111的一侧，通过将过线孔113设置地位于所述定位凸台120靠近所述装配接头111的一侧，无线接收装置300安装后离过线孔113较近，无线接收装置300的线圈可通过过线孔113方便的穿入压电振子230装配腔体112c内与压电振子230接线，接线方便。

本实施例中，所述过线孔113为一个。进而，压电振子230的正极、负极与外部的接线均通过该一个过线孔113实现，线圈接线方便，且过线孔113的个数少，刀本体110的密封性好。

进一步地，图4、图5所示，所述刀本体110与其压电振子装配腔体112c相对应的内壁上开设有电极避让槽114，所述电极避让槽114沿着所述刀本体110的轴向方向设置。如此，电极避让槽114能够避让压电振子230的电极接线耳，防止压电振子230的电极接线耳受挤压损坏而影响使用性能。可选地，所述电极避让槽114为两个，两个所述电极避让槽114沿着所述刀本体110的周向方向间隔设置。从而，一个电极避让槽114可用于避让压电振子230的正极接线耳，另一个电极避让槽114可用于避让压电振子230的负极接线耳，便于压电振子230的正极接线耳和负极接线耳朝不同方向伸出，便于接线。

进一步地，如图1、图2、图3所示，所述刀本体110的外壁上还设有环形卡刀槽115，所述环形卡刀槽115的截面呈“V”形。采用上述结构，环形卡刀槽115用于刀库卡刀，通过将其截面设置呈“V”形，加工方便，能够通用于大多机床，还能够便于对本实施例的超声波刀体100进行简单初步的质量管控，通过在环形卡刀槽115的两侧设置圆柱测量两圆柱距离初步检验产品是否合格，测量方便，便于进行质量管控。

进一步地，所述刀本体110的外壁上还设有一对相对设置的扳手操作部116，所述扳手操作部116设置在所述刀本体110的外壁上与所述环形卡刀槽115相对应的位置。采用上述结构，扳手操作部116可用于配合扳手使用，便于拆装刀具时固定超声波刀柄，装刀时，一对扳手操作部116分别卡进锁刀座的扳手内，可以使超声波刀柄不能转动。可选地，扳手操作部116为直边的扳手操作平面，可适用于锁刀座的U形扳手。

在其中一个实施例中，如图2、图4所述，当所述装配接头为HSK主轴装配接头时，所述刀本体110的第一端端部开设有主轴装配腔体117，所述刀本体110的第一端的外壁上设有通气孔118，所述通气孔118与所述主轴装配腔体117连通。一般地，刀本体110的第一端的HSK主轴装配接头与HSK机床主轴装配时，HSK机床主轴的拉杆会伸入主轴装配腔体117内膨胀卡紧，通过设置通气孔118，便于排出气体，使得主轴装配腔体117内气密性好，刀本体110与HSK机床主轴装配可靠。可选地，所述通气孔118为两个，两个所述通气孔118沿着所述刀本体110的周向间隔设置，排气性好，结构简单。

在其中一个实施例中，如图4所示，所述刀本体110与其变幅杆的法兰装配腔体112b相对应的内壁上开设有第一直角避让环槽119，所述第一直角避让环槽119位于所述变幅杆的法兰装配腔体112b靠近所述压电振子装配腔体112c的一端。通过设置第一直角避让槽，可起到直角避让的作用，便于装配平面的加工。可选地，所述刀本体110与其主轴装配腔体117的腔体底面相对应的内壁上开设有第二直角避让环槽1110。通过设置第二直角避让环槽1110，可起到直角避让的作用，便于装配平面的加工。可选地所述装配接头111包括圆筒接头和圆锥接头，所述圆锥接头外径大的一端与所述圆筒接头对接，所述圆锥接头与所述圆筒接头的连接处开设有第三直角避让环槽1111。通过设置第三直角避让环槽1111，可起到直角避让的作用，且可通过在第三直角避让环槽1111进行测量，进而进行简单初步的质量管控，初步检验产品的装配接头111制造是否合格，便于进行产品质量管控。

在其中一个实施例中，当所述装配接头为BT主轴装配接头时，所述定位凸台120靠近所述刀本体110的第二端端部的一侧为第一侧，所述第一侧与所述刀本体的外壁之间为圆滑过渡结构。如此，定位凸台120与刀本体110之间采用圆滑过渡，能够加强本实施例的超声波刀体的结构，减少应力。

如图4、图6所示，另一实施例还提供一种超声波刀柄，包括超声波振动系统200、无线发射装置、无线接收装置300以及如上所述的超声波刀体100。所述超声波振动系统200安装在所述安装腔体112中，所述无线发射装置用于安装在机床主轴上，所述无线接收装置300通过所述定位凸台120定位套设在所述刀本体110的外壁上。上述超声波刀柄，包括所述的超声波刀体100，具备所述的超声波刀体100的技术效果，便于无线接收装置300的安装，无线接收装置300安装操作简单，安装效率高。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种超声波刀体，其特征在于，包括刀本体以及定位凸台，所述刀本体的第一端为用于与机床主轴匹配的装配接头，所述刀本体的第二端端部开设有安装腔体，所述安装腔体用于安装超声波振动系统，所述定位凸台设置在所述刀本体的外壁上，所述定位凸台用于定位无线接收装置。

2.根据权利要求1所述的超声波刀体，其特征在于，所述定位凸台为沿着所述刀本体的周向设置的环形凸台。

3.根据权利要求1所述的超声波刀体，其特征在于，所述安装腔体包括沿着所述刀本体的外端向内端方向依次连通设置的压盖装配腔体、变幅杆的法兰装配腔体以及压电振子装配腔体，所述压盖装配腔体、变幅杆的法兰装配腔体以及压电振子装配腔体形成阶梯腔体结构。

4.根据权利要求3所述的超声波刀体，其特征在于，所述刀本体的外壁上开设有与所述压电振子装配腔体连通的过线孔，所述过线孔位于所述定位凸台靠近所述装配接头的一侧。

5.根据权利要求3所述的超声波刀体，其特征在于，所述刀本体与其压电振子装配腔体相对应的内壁上开设有电极避让槽，所述电极避让槽沿着所述刀本体的轴向方向设置。

6.根据权利要求1～5任一项所述的超声波刀体，其特征在于，所述刀本体的外壁上还设有环形卡刀槽，所述环形卡刀槽的截面呈“V”形。

7.根据权利要求6所述的超声波刀体，其特征在于，所述刀本体的外壁上还设有一对相对设置的扳手操作部，所述扳手操作部设置在所述刀本体的外壁上与所述环形卡刀槽相对应的位置。

8.根据权利要求1～5任一项所述的超声波刀体，其特征在于，所述装配接头为HSK主轴装配接头、BT主轴装配接头或ISO主轴装配接头。

9.根据权利要求1～5任一项所述的超声波刀体，其特征在于，所述装配接头为HSK主轴装配接头，所述刀本体的第一端端部开设有主轴装配腔体，所述刀本体的第一端的外壁上设有通气孔，所述通气孔与所述主轴装配腔体连通。

10.一种超声波刀柄，其特征在于，包括超声波振动系统、无线发射装置、无线接收装置以及如权利要求1～9任一项所述的超声波刀体，所述超声波振动系统安装在所述安装腔体中，所述无线发射装置用于安装在机床主轴上，所述无线接收装置通过所述定位凸台定位套设在所述刀本体的外壁上。