CN109108816A - 一种动平衡可调式刀柄 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种动平衡可调式刀柄，涉及数控机床加工技术领域。该动平衡可调式刀柄包括主轴连接端、刀具连接端、重心调节部和重心调节件；主轴连接端与刀具连接端同轴连接，重心调节部设置于刀具连接端的外沿，重心调节件设置于重心调节部；改变重心调节件的重心位置，能够调节刀柄整体的重心。本发明的动平衡可调式刀柄，利用重心调节部和重心调节件的配合安装，能够达到动态调节刀柄整体重心的效果，实现机床加工的动态平衡、提高工件的加工精度。

Description

一种动平衡可调式刀柄

技术领域

本发明涉及数控机床加工技术领域，具体而言，涉及一种动平衡可调式刀柄。

背景技术

数控加工，是指利用数字化控制系统发出指令使刀具在机床上作出符合要求的运动，实现零件加工的工艺过程。

数控加工技术一般是通过机床主轴带动刀柄以及刀柄前端的刀具或刀盘高速转动，完成对工件的切、铣、镗、钻等工艺处理。

而超声加工系统主要设备包括超声波发生器、超声换能器和超声变幅杆。超声加工利用超声振动的工具，带动工件和工具间的磨料悬浮液，冲击和抛磨工件的被加工部位，使其局部材料被蚀除而成粉末，以进行穿孔、切割和研磨等，以及利用超声波振动使工件相互结合的加工方法。

不论在传统的数控加工还是在超声加工工艺中，刀柄、刀具或刀盘及其组合的重心位置都对加工精度具有举足轻重的影响。

目前，尚无有效的技术方案，能够灵活调整刀柄、刀具及其组合部件的重心，以实现加工过程的动态平衡，提高工件的加工精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种动平衡可调式刀柄，以解决现有技术中刀柄、刀具及其组合存在的重心位置无法灵活调整、加工过程动态不平衡、加工精度得不到保障的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种动平衡可调式刀柄，包括主轴连接端、刀具连接端、重心调节部和重心调节件；所述主轴连接端与所述刀具连接端同轴连接，所述重心调节部设置于所述刀具连接端的外沿，所述重心调节件设置于所述重心调节部；改变所述重心调节件的重心位置，能够调节刀柄整体的重心。

在上述技术方案的基础上，进一步，所述重心调节部包括多个螺纹孔，所述重心调节件包括多个与所述螺纹孔相适配的螺钉；多个所述螺纹孔沿所述刀具连接端的周向均匀设置，任一所述螺纹孔的轴线方向与所述刀具连接端的径向重合。

——该技术方案的技术效果在于：螺钉沿螺纹孔移动，能够改变刀柄整体的重心位置。

在上述技术方案的基础上，进一步，所述螺纹孔的数量为12～30个。

——该技术方案的技术效果在于：数量较多且均匀分布的螺纹孔能够直接与螺钉配合连接，通过调节螺纹孔内螺钉的位置来改变刀柄整体的重心。

可选地，进一步，所述重心调节部包括多个螺纹孔，多个所述螺纹孔沿所述刀具连接端的周向均匀设置，任一所述螺纹孔的轴线方向与所述刀具连接端的径向重合；所述重心调节件呈圆环状，套接在多个所述螺纹孔外，所述重心调节件与所述螺纹孔对应的位置设置有通孔，利用螺钉贯穿所述通孔与所述螺纹孔螺接，能够将所述重心调节件安装于所述刀具连接端；所述螺纹孔的数量为2～8个中的偶数多个；所述重心调节件沿自身周向设置有多个配重孔和配重块，所述配重孔沿所述重心调节件的径向延伸，所述配重块能够沿所述配重孔的轴线方向移动。

——该技术方案的技术效果在于：利用偶数多个螺纹孔以及配合的通孔，能够将重心调节件固定安装在刀具连接端外沿，再通过调节配重块，可改变刀柄整体的重心位置。

可选地，进一步，所述重心调节部包括一个外螺纹，所述外螺纹设置于所述刀具连接端靠近端面的侧壁上；所述重心调节件呈圆环状，其内壁设置有与所述外螺纹咬合的内螺纹；所述重心调节件沿自身周向设置有多个配重孔和配重块，所述配重孔沿所述重心调节件的径向延伸，所述配重块能够沿所述配重孔的轴线方向移动。

——该技术方案的技术效果在于：外螺纹与设置有内螺纹的重心调节件螺接，再通过调整重心调节件的配重块，实现刀柄整体的重心调整。

可选地，进一步，所述重心调节部包括环形凸台，所述环形凸台设置于所述刀具连接端的侧壁，与所述刀具连接端同轴；所述重心调节件呈圆环状，其内壁与所述刀具连接端的外沿贴合，其一侧环面贴合所述环形凸台；所述重心调节件沿自身周向设置有多个配重孔和配重块，所述配重孔沿所述重心调节件的径向延伸，所述配重块能够沿所述配重孔的轴线方向移动。

——该技术方案的技术效果在于：环形凸台具有限位作用，可配合连接圆环状的重心调节件，再通过调整重心调节件的配重块，实现刀柄整体的重心调整。

可选地，进一步，所述重心调节部包括环形凹槽，所述环形凹槽设置于所述刀具连接端的侧壁，与所述刀具连接端同轴；所述重心调节件呈圆环状，其内壁与所述刀具连接端的外沿贴合，且对应于所述环形凹槽；所述重心调节件沿自身周向设置有多个配重孔和配重块，所述配重孔沿所述重心调节件的径向延伸，所述配重块能够沿所述配重孔的轴线方向移动，并抵接所述环形凹槽。

——该技术方案的技术效果在于：环形凹槽同样也起到限位的作用，其中环形凹槽可以夹持圆环状的重心调节件，也可以夹持贯穿重心调节件的螺钉，实现对重心调节件的固定。而最终通过重心调节件中的配重块来改变刀柄的重心位置。

在上述技术方案的基础上，进一步，所述刀具连接端包括第一柱体和第二柱体；所述第一柱体和所述第二柱体同轴螺接形成所述环形凹槽。

——该技术方案的技术效果在于：由于环形凹槽可活动安装，故形成对重心调节件的夹持固定，也可调节环形凹槽的槽宽以满足不同螺钉的固定。

可选地，进一步，所述重心调节部包括多个条形槽，多个所述条形槽沿所述刀具连接端周向均匀分布，其长度方向与所述刀具连接端的轴线相同；所述重心调节件呈圆环状，其内壁设置有与多个所述条形槽配合插接的凸齿；所述重心调节件沿自身周向设置有多个配重孔和配重块，所述配重孔沿所述重心调节件的径向延伸，所述配重块能够沿所述配重孔的轴线方向移动。

——该技术方案的技术效果在于：条形槽与凸齿插接的方式固定重心调节件，拆装方便，定位效率高。

本发明具有如下有益效果：

本发明提供的动平衡可调式刀柄，利用重心调节部和重心调节件的配合安装，能够达到动态调节刀柄整体重心的效果，实现机床加工的动态平衡、提高工件的加工精度。

本发明的附加技术特征及其优点将在下面的描述内容中阐述地更加明显，或通过本发明的具体实践可以了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的动平衡可调式刀柄的轴测图；

图2为本发明实施例一提供的动平衡可调式刀柄的正视图；

图3为本发明实施例一提供的动平衡可调式刀柄的剖视图；

图4为本发明实施例二提供的动平衡可调式刀柄的轴测图；

图5为本发明实施例二提供的动平衡可调式刀柄的正视图；

图6为本发明实施例二提供的动平衡可调式刀柄的剖视图；

图7为本发明实施例三提供的动平衡可调式刀柄的轴测图；

图8为本发明实施例三提供的动平衡可调式刀柄的正视图；

图9为本发明实施例三提供的动平衡可调式刀柄的剖视图；

图10为本发明实施例四提供的动平衡可调式刀柄的轴测图；

图11为本发明实施例四提供的动平衡可调式刀柄的正视图；

图12为本发明实施例四提供的动平衡可调式刀柄的剖视图；

图13为本发明实施例五提供的动平衡可调式刀柄的轴测图；

图14为本发明实施例五提供的动平衡可调式刀柄的正视图；

图15为本发明实施例五提供的动平衡可调式刀柄的剖视图；

图16为本发明实施例六提供的动平衡可调式刀柄中重心调节件的平面图；

图17为本发明实施例六提供的动平衡可调式刀柄的正视图；

图18为本发明提供的动平衡可调式刀柄中重心调节件的爆炸示意图。

图标：1-主轴连接端；2-刀具连接端；3-重心调节部；4-螺纹孔；5-螺钉；6-通孔；7-配重孔；8-配重块；9-外螺纹；10-环形凸台；11-环形凹槽；14-条形槽；15-凸齿。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

一、现有技术说明：

不论在传统的数控加工还是在超声加工工艺中，刀柄、刀具或刀盘及其组合的重心位置都对加工精度具有举足轻重的影响。目前，尚无有效的技术方案，能够灵活调整刀柄、刀具及其组合部件的重心，以实现加工过程的动态平衡，提高工件的加工精度。

二、本发明技术方案概述：

本实施例提供的动平衡可调式刀柄，包括主轴连接端1、刀具连接端2、重心调节部3和重心调节件；主轴连接端1与刀具连接端2同轴连接，重心调节部3设置于刀具连接端2的外沿，重心调节件设置于重心调节部3；改变重心调节件的重心位置，能够调节刀柄整体的重心。

上述动平衡可调式刀柄的技术方案，能够较好地解决现有技术中刀柄、刀具及其组合存在的重心位置无法灵活调整、加工过程动态不平衡、加工精度得不到保障的问题：利用重心调节部3和重心调节件的配合安装，能够达到动态调节刀柄整体重心的效果，实现机床加工的动态平衡、提高工件的加工精度。

三、本发明技术方案具体实施方式：

针对上述现有技术方案存在的技术问题，下面结合具体的实施方式对本发明的技术方案做进一步的解释说明：

实施例一：

本实施例提供了一种动平衡可调式刀柄，其中：图1为本发明实施例一提供的动平衡可调式刀柄的轴测图；图2为本发明实施例一提供的动平衡可调式刀柄的正视图；图3为本发明实施例一提供的动平衡可调式刀柄的剖视图。如图1～3所示，动平衡可调式刀柄包括主轴连接端1、刀具连接端2、重心调节部3和重心调节件；主轴连接端1与刀具连接端2同轴连接，重心调节部3设置于刀具连接端2的外沿，重心调节件设置于重心调节部3；改变重心调节件的重心位置，能够调节刀柄整体的重心。

如图1～3所示，进一步地，重心调节部3包括多个螺纹孔4，重心调节件包括多个与螺纹孔4相适配的螺钉5；多个螺纹孔4沿刀具连接端2的周向均匀设置，任一螺纹孔4的轴线方向与刀具连接端2的径向重合。

如图1～3所示，进一步地，螺纹孔4的数量为12～30个。

在上述实施例一中，螺钉5沿螺纹孔4移动，能够改变刀柄整体的重心位置。数量较多且均匀分布的螺纹孔4能够直接与螺钉5配合连接，通过调节螺纹孔4内螺钉5的位置来改变刀柄整体的重心。

实施例二：

本实施例提供了一种动平衡可调式刀柄，其中：图4为本发明实施例二提供的动平衡可调式刀柄的轴测图；图5为本发明实施例二提供的动平衡可调式刀柄的正视图；图6为本发明实施例二提供的动平衡可调式刀柄的剖视图。如图4～6所示，动平衡可调式刀柄包括主轴连接端1、刀具连接端2、重心调节部3和重心调节件；主轴连接端1与刀具连接端2同轴连接，重心调节部3设置于刀具连接端2的外沿，重心调节件设置于重心调节部3；改变重心调节件的重心位置，能够调节刀柄整体的重心。

如图4、5所示，进一步地，重心调节部3包括多个螺纹孔4，多个螺纹孔4沿刀具连接端2的周向均匀设置，任一螺纹孔4的轴线方向与刀具连接端2的径向重合；重心调节件呈圆环状，套接在多个螺纹孔4外，重心调节件与螺纹孔4对应的位置设置有通孔6，利用螺钉5贯穿通孔6与螺纹孔4螺接，能够将重心调节件安装于刀具连接端2；螺纹孔4的数量为2～8个中的偶数多个；重心调节件沿自身周向设置有多个配重孔7和配重块8，配重孔7沿重心调节件的径向延伸，配重块8能够沿配重孔7的轴线方向移动。

在上述实施例二中，利用偶数多个螺纹孔4以及配合的通孔6，能够将重心调节件固定安装在刀具连接端2外沿，再通过调节配重块8，可改变刀柄整体的重心位置。

实施例三：

本实施例提供了一种动平衡可调式刀柄，其中：图7为本发明实施例三提供的动平衡可调式刀柄的轴测图；图8为本发明实施例三提供的动平衡可调式刀柄的正视图；图9为本发明实施例三提供的动平衡可调式刀柄的剖视图。如图7～9所示，动平衡可调式刀柄包括主轴连接端1、刀具连接端2、重心调节部3和重心调节件；主轴连接端1与刀具连接端2同轴连接，重心调节部3设置于刀具连接端2的外沿，重心调节件设置于重心调节部3；改变重心调节件的重心位置，能够调节刀柄整体的重心。

如图7、8所示，进一步地，重心调节部3包括一个外螺纹9，外螺纹9设置于刀具连接端2靠近端面的侧壁上；重心调节件呈圆环状，其内壁设置有与外螺纹9咬合的内螺纹；重心调节件沿自身周向设置有多个配重孔7和配重块8，配重孔7沿重心调节件的径向延伸，配重块8能够沿配重孔7的轴线方向移动。

在上述实施例三中，外螺纹9与设置有内螺纹的重心调节件螺接，再通过调整重心调节件的配重块8，实现刀柄整体的重心调整。

实施例四：

本实施例提供了一种动平衡可调式刀柄，其中：图10为本发明实施例四提供的动平衡可调式刀柄的轴测图；图11为本发明实施例四提供的动平衡可调式刀柄的正视图；图12为本发明实施例四提供的动平衡可调式刀柄的剖视图。如图10～12所示，动平衡可调式刀柄包括主轴连接端1、刀具连接端2、重心调节部3和重心调节件；主轴连接端1与刀具连接端2同轴连接，重心调节部3设置于刀具连接端2的外沿，重心调节件设置于重心调节部3；改变重心调节件的重心位置，能够调节刀柄整体的重心。

如图10～12所示，进一步地，重心调节部3包括环形凸台10，环形凸台10设置于刀具连接端2的侧壁，与刀具连接端2同轴；重心调节件呈圆环状，其内壁与刀具连接端2的外沿贴合，其一侧环面贴合环形凸台10；重心调节件沿自身周向设置有多个配重孔7和配重块8，配重孔7沿重心调节件的径向延伸，配重块8能够沿配重孔7的轴线方向移动。

在上述实施例四中，环形凸台10具有限位作用，可配合连接圆环状的重心调节件，再通过调整重心调节件的配重块8，实现刀柄整体的重心调整。

实施例五：

本实施例提供了一种动平衡可调式刀柄，其中：图13为本发明实施例五提供的动平衡可调式刀柄的轴测图；图14为本发明实施例五提供的动平衡可调式刀柄的正视图；图15为本发明实施例五提供的动平衡可调式刀柄的剖视图。如图13～15所示，动平衡可调式刀柄包括主轴连接端1、刀具连接端2、重心调节部3和重心调节件；主轴连接端1与刀具连接端2同轴连接，重心调节部3设置于刀具连接端2的外沿，重心调节件设置于重心调节部3；改变重心调节件的重心位置，能够调节刀柄整体的重心。

如图13～15所示，进一步地，重心调节部3包括环形凹槽11，环形凹槽11设置于刀具连接端2的侧壁，与刀具连接端2同轴；重心调节件呈圆环状，其内壁与刀具连接端2的外沿贴合，且对应于环形凹槽11；重心调节件沿自身周向设置有多个配重孔7和配重块8，配重孔7沿重心调节件的径向延伸，配重块8能够沿配重孔7的轴线方向移动，并抵接环形凹槽11。

进一步地，如图所示，刀具连接端2包括第一柱体和第二柱体；第一柱体和第二柱体同轴螺接形成环形凹槽11。

在上述实施例五中，环形凹槽11同样也起到限位的作用，其中环形凹槽11可以夹持圆环状的重心调节件，也可以夹持贯穿重心调节件的螺钉5，实现对重心调节件的固定。而最终通过重心调节件中的配重块8来改变刀柄的重心位置。由于环形凹槽11可活动安装，故形成对重心调节件的夹持固定，也可调节环形凹槽11的槽宽以满足不同螺钉5的固定。

实施例六：

本实施例提供了一种动平衡可调式刀柄，其中：图16为本发明实施例六提供的动平衡可调式刀柄中重心调节件的平面图；图17为本发明实施例六提供的动平衡可调式刀柄的正视图。如图16、17所示，动平衡可调式刀柄包括主轴连接端1、刀具连接端2、重心调节部3和重心调节件；主轴连接端1与刀具连接端2同轴连接，重心调节部3设置于刀具连接端2的外沿，重心调节件设置于重心调节部3；改变重心调节件的重心位置，能够调节刀柄整体的重心。

如图16、17所示，进一步地，重心调节部3包括多个条形槽14，多个条形槽14沿刀具连接端2周向均匀分布，其长度方向与刀具连接端2的轴线相同；重心调节件呈圆环状，其内壁设置有与多个条形槽14配合插接的凸齿15；重心调节件沿自身周向设置有多个配重孔7和配重块8，配重孔7沿重心调节件的径向延伸，配重块8能够沿配重孔7的轴线方向移动。

在上述实施例六中，条形槽14与凸齿15插接的方式固定重心调节件，拆装方便，定位效率高。

需要说明的是，上述实施例二～五中，重心调节件可设置为圆环状结构，图18为本发明提供的动平衡可调式刀柄中重心调节件的爆炸示意图。如图18所示，重心调节件的配重孔7内壁设置螺纹，而配重块8设置对应的螺纹，通过旋拧配重块8，改变配重块8位于配重孔7中的位置来调节重心位置。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管上述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。另外，公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (9)

1.一种动平衡可调式刀柄，其特征在于，包括主轴连接端、刀具连接端、重心调节部和重心调节件；

所述主轴连接端与所述刀具连接端同轴连接，所述重心调节部设置于所述刀具连接端的外沿，所述重心调节件设置于所述重心调节部；改变所述重心调节件的重心位置，能够调节刀柄整体的重心。

2.根据权利要求1所述的动平衡可调式刀柄，其特征在于，所述重心调节部包括多个螺纹孔，所述重心调节件包括多个与所述螺纹孔相适配的螺钉；

多个所述螺纹孔沿所述刀具连接端的周向均匀设置，任一所述螺纹孔的轴线方向与所述刀具连接端的径向重合。

3.根据权利要求2所述的动平衡可调式刀柄，其特征在于，所述螺纹孔的数量为12～30个。

4.根据权利要求1所述的动平衡可调式刀柄，其特征在于，所述重心调节部包括多个螺纹孔，多个所述螺纹孔沿所述刀具连接端的周向均匀设置，任一所述螺纹孔的轴线方向与所述刀具连接端的径向重合；

所述重心调节件呈圆环状，套接在多个所述螺纹孔外，所述重心调节件与所述螺纹孔对应的位置设置有通孔，利用螺钉贯穿所述通孔与所述螺纹孔螺接，能够将所述重心调节件安装于所述刀具连接端；所述螺纹孔的数量为2～8个中的偶数多个；

所述重心调节件沿自身周向设置有多个配重孔和配重块，所述配重孔沿所述重心调节件的径向延伸，所述配重块能够沿所述配重孔的轴线方向移动。

5.根据权利要求1所述的动平衡可调式刀柄，其特征在于，所述重心调节部包括一个外螺纹，所述外螺纹设置于所述刀具连接端靠近端面的侧壁上；

所述重心调节件呈圆环状，其内壁设置有与所述外螺纹咬合的内螺纹；

所述重心调节件沿自身周向设置有多个配重孔和配重块，所述配重孔沿所述重心调节件的径向延伸，所述配重块能够沿所述配重孔的轴线方向移动。

6.根据权利要求1所述的动平衡可调式刀柄，其特征在于，所述重心调节部包括环形凸台，所述环形凸台设置于所述刀具连接端的侧壁，与所述刀具连接端同轴；

所述重心调节件呈圆环状，其内壁与所述刀具连接端的外沿贴合，其一侧环面贴合所述环形凸台；

所述重心调节件沿自身周向设置有多个配重孔和配重块，所述配重孔沿所述重心调节件的径向延伸，所述配重块能够沿所述配重孔的轴线方向移动。

7.根据权利要求1所述的动平衡可调式刀柄，其特征在于，所述重心调节部包括环形凹槽，所述环形凹槽设置于所述刀具连接端的侧壁，与所述刀具连接端同轴；

所述重心调节件呈圆环状，其内壁与所述刀具连接端的外沿贴合，且对应于所述环形凹槽；

所述重心调节件沿自身周向设置有多个配重孔和配重块，所述配重孔沿所述重心调节件的径向延伸，所述配重块能够沿所述配重孔的轴线方向移动，并抵接所述环形凹槽。

8.根据权利要求7所述的动平衡可调式刀柄，其特征在于，所述刀具连接端包括第一柱体和第二柱体；所述第一柱体和所述第二柱体同轴螺接形成所述环形凹槽。

9.根据权利要求1所述的动平衡可调式刀柄，其特征在于，所述重心调节部包括多个条形槽，多个所述条形槽沿所述刀具连接端周向均匀分布，其长度方向与所述刀具连接端的轴线相同；

所述重心调节件呈圆环状，其内壁设置有与多个所述条形槽配合插接的凸齿；

所述重心调节件沿自身周向设置有多个配重孔和配重块，所述配重孔沿所述重心调节件的径向延伸，所述配重块能够沿所述配重孔的轴线方向移动。