CN109176164A - 超声波刀盘结构 - Google Patents

Abstract

本发明一种超声波刀盘结构，包括刀柄主体、超声波换能器、连接件、刀盘和无线传输接收装置；刀柄主体的一端设置有安装轴，安装轴能够与机床主轴连接；刀柄主体的另一端开设有安装腔体，安装腔体能够放置超声波换能器，超声波换能器将电能转换为机械能；刀柄主体通过连接件与所述刀盘连接，无线传输接收装置设置在刀柄主体上，连接件包括夹持部和螺帽；螺帽的顶部设置有安装部，沿螺帽的周向向内设置有卡紧条，本发明设置有超声波换能器，超声波换能器能够将电能转换为高频上下运动的机械能，即，在实际的应用过程中所述刀盘不仅做高速旋转运动，而且做高频率上下交替运动，从而达到超密加工，有利于提高加工表面的质量，延长使用寿命。

Description

超声波刀盘结构

技术领域

本发明涉及超声波加工技术领域，尤其是涉及一种超声波刀盘结构。

背景技术

普通超声加工用的超声波刀柄是一体式的，其主要是作为机床主轴与 切削刀具之间的连接件，除了刚性连接机床主轴与切削刀具，没有其它作 用；为了适应旋转超声加工，把振动系统集成到超声波刀体中的超声波刀 柄应运而生。

例如：专利号为CN106181595A的专利，公开了一种固结磨料超声加 工装置及方法，属于硬脆性材料加工领域，可以进行异形孔加工和平面磨 削加工，固结磨料超声加工装置包括XY轴进给装置、工作槽、主轴立柱、 固结磨料工具、Z轴伺服进给装置和超声波发生系统，超声波发生器采用超 声恒流电源，超声恒流电源包括用于采集超声换能器两端的电流和电压的 采集单元和用于计算超声加工系统的等效阻抗的处理单元，处理单元将计算的等效阻抗与阻抗设定值进行比较后对固结磨料工具的进给速度和/或超 声波发生器的输出电流进行调节。

又例如：专利号为KR20150101628A的专利，公开了一张自由仿形切 割高硬度材料的装置，用于切割硬质材料，利用超声波，包括：切削刀具， 其具有超声波发生器切割硬质材料与金刚石研磨，利用超声波从超声波发 生器以及主要制作自不锈钢；一磨料喷射器施加磨料，包括细金刚石的粒 子硬质材料切割硬质材料；以及切削刀具驾驶装置，用于施加力切削刀具 在垂直方向切割硬质材料。该装置切割一种硬质材料，利用超声波可应用， 用于处理硬质材料例如蓝宝石以及增强玻璃施加到智能电话等，然而上述 自由仿形切割高硬度材料的装置加工效率不高，无法实现保证加工精度的 情况下快速加工。

但是，传统集成有振动系统的超声波刀柄，结构不够稳固，其变幅杆 经过碰撞容易发生倾斜，从而加大变幅杆的圆跳动，影响变幅杆的动平衡， 导致超声波刀柄加工精度较差，使用寿命较短。

因此，如何提供一种超声波刀盘结构，既能够保证变幅杆的稳定性又 能够使刀柄加工精度准确，增长使用寿命，已成为本领域技术人员亟需解 决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超声波刀盘结构，以解决现有技术中变 幅杆不稳定，刀柄加工精度较差，使用寿命较短的技术问题。

本发明提供的一种超声波刀盘结构，包括刀柄主体、超声波换能器、 连接件、刀盘和无线传输接收装置；

所述刀柄主体的一端设置有安装轴，所述安装轴能够与机床主轴连接；

所述刀柄主体的另一端开设有安装腔体，所述安装腔体能够放置所述 超声波换能器，所述超声波换能器将电能转换为机械能；

所述刀柄主体通过所述连接件与所述刀盘连接，且所述连接件靠近所 述安装腔体设置；

所述无线传输接收装置设置在所述刀柄主体上；

所述连接件包括夹持部和螺帽；

所述螺帽的内部设置有内螺纹，且所述螺帽的顶部设置有安装部，沿 所述螺帽的周向向内设置有卡紧条，其所述卡紧条靠近所述安装部设置。

进一步地，所述刀盘包括刀盘本体和刀盘柄，所述刀盘本体的一端设 置有环状的磨削部，所述刀盘本体远离所述磨削部的一端具有连接部，所 述连接部的外形呈锥形，所述连接部自刀盘柄至刀盘本体的方向直径递增；

所述连接部与所述刀盘柄连接，所述磨削部上开设有至少一个排屑槽， 所述排屑槽的槽口处能够形成切削刃以缓冲工件的切削碰撞；所述磨削部 的直径为44.98-150.02mm。

进一步地，所述切削刃的切削端设置有直径为0.2mm的倒圆角。

进一步地，所述刀盘本体位于磨削部的一端设置有空腔。

进一步地，所述夹持部沿轴向设置有第一通孔，且所述夹持部包括依 次连接的凸起块、限位凹槽和锥形体；所述凸起块设置在所述安装部内， 所述卡紧条能够对所述凸起块卡紧；

所述刀盘柄能够穿过所述螺帽，且与所述夹持部连接，所述夹持部能 够对所述刀盘柄锁紧。

进一步地，所述超声波换能器包括变幅杆、以及设置在所述变幅杆上 的压电振子和电极片；

所述变幅杆的第一端设置有装配法兰，所述变幅杆通过所述装配法兰 与所述刀柄主体连接，所述变幅杆的第二端通过螺纹连接方式与所述螺帽 连接；

所述压电振子和所述电极片间隔设置，所述压电振子与电极片均位于 所述安装腔体内。

进一步地，所述变幅杆的第二端设置有第二通孔，所述变幅杆的 第二端通通过螺纹连接方式与所述螺帽的下端连接，所述锥形体设置 在所述第二通孔内，所述变幅杆能够对所述锥形体限位。

进一步地，还包括压盖，所述压盖设置在装配法兰远离压电振子 的一侧，所述压盖与所述刀柄主体连接，且所述压盖压紧所述装配法 兰。

进一步地，所述安装轴与所述机床连接的一端设有内螺纹孔，所 述内螺纹孔处安装有拉钉。

进一步地，所述无线传输接收装置包括依次通过封胶固定连接的 接收线圈、接收磁芯和支撑环。

相对于现有技术，本发明所述的一种超声波刀盘结构，包括刀柄主体、 超声波换能器、连接件、刀盘和无线传输接收装置；所述刀柄主体的一端 设置有安装轴，所述安装轴能够与机床主轴连接；所述刀柄主体的另一端 开设有安装腔体，所述安装腔体能够放置所述超声波换能器，所述超声波 换能器将电能转换为机械能；所述刀柄主体通过所述连接件与所述刀盘连 接，且所述连接件靠近所述安装腔体设置；所述无线传输接收装置设置在所述刀柄主体上；所述连接件包括夹持部和螺帽；所述螺帽的内部设置有 内螺纹，且所述螺帽的顶部设置有安装部，沿所述螺帽的周向向内设置有 卡紧条，其所述卡紧条靠近所述安装部设置；本发明提供的的一种超声波 刀柄，以解决现有技术中变幅杆不稳定，刀柄加工精度较差，使用寿命较 短的技术问题。

其一，本发明设置有超声波换能器，超声波换能器能够将电能转换 为高频上下运动的机械能，即，在实际的应用过程中所述刀盘不仅做高速 旋转运动，而且做高频率上下交替运动，从而达到超密加工，有利于提高 加工表面的质量，延长使用寿命。

其二，本发明设置有连接件，连接件包括夹持部和螺帽；螺帽的内 部设置有内螺纹，螺帽的顶部设置有安装部，沿螺帽的周向向内设置有卡 紧条，卡紧条靠近所述安装部设置；夹持部沿轴向设置有通孔，夹持部包 括依次连接的凸起块、限位凹槽和锥形体；凸起块设置在安装部内，卡紧 条能够对所述凸起块卡紧；刀盘柄能够穿过所述螺帽，且与夹持部连接， 夹持部能够对所述刀盘柄锁紧；变幅杆的第二端通过螺纹连接方式与所述 螺帽连接；变幅杆的第二端设置有通孔，变幅杆的第二端通通过螺纹 连接方式与螺帽的下端连接，锥形体设置在通孔内，变幅杆能够对锥 形体限位；利用此种方式进行连接，保证了变幅杆的稳定性，更进一步 提高了加工表面的质量，且延长了使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下 面将对具体实施方式或现有技术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为本发明实施例提供的一种超声波刀盘结构的整体结构示意 图；

图2为本发明实施例提供的一种超声波刀盘结构的正视图；

图3为本发明沿某一视角下的剖视图；

图4为本发明实施例提供的一种超声波刀盘结构的爆炸图；

图5为本发明实施例提供的一种超声波刀盘结构的超声波换能器 的爆炸图；

图6为本发明实施例提供的一种超声波刀盘结构的刀盘的结构示 意图；

图7为本发明实施例提供的一种超声波刀盘结构的刀盘的主视结 构示意图；

图8是图7中B-B处的剖视图；

图9是图8的右视图；

图10为本发明实施例提供的一种超声波刀盘结构的刀盘的另一 种结构示意图；

图11是图10中C处的局部放大图；

图12为本发明实施例提供的一种超声波刀盘结构的一种环体的 结构示意图；

图13为本发明实施例提供的一种超声波刀盘结构的一种环体的 主视图；

图14为本发明实施例提供的一种超声波刀盘结构的一种环体的 右视图；

图15为图13中沿C-C线的剖视图；

图16为本发明实施例提供的一种超声波刀盘结构的一种调节装 置的结构示意图；

图17为本发明实施例提供的一种超声波刀盘结构的三种环体的 结构示意图。

附图标记：

100-刀盘本体；110-刀盘柄；120-磨削部；121-排屑槽；122-切 削刃；130-连接部；140-空腔；150-阶梯槽结构；200-超声波换能器； 201-变幅杆；202-装配法兰；203-压电振子；204-电极片；205-第二 通孔；206-减震孔；300-刀柄主体；301-安装轴；302-安装腔体；303- 拉钉；400-无线传输接收装置；401-接收线圈；402-接收磁芯；403- 支撑环；500-连接件；501-夹持部；502-螺帽；503-安装部；504-卡 紧条；505-第一通孔；506-凸起块；507-凹槽；508-锥形体；600-压 盖；700-动平衡环；701-环体；702-内侧面；703-外侧面；704-配重孔；705-安装孔；706-环面；707-柱状结构；708-一字槽；709-第一 子环；710-第二子环。

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 气连接；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。

下面结合图1-图10所示，本发明实施例提供了一种超声波刀盘结 构，包括刀柄主体300、超声波换能器200、连接件500、刀盘100和无线 传输接收装置400；所述刀柄主体300的一端设置有安装轴301，所述安装 轴301能够与机床主轴连接；所述刀柄主体300的另一端开设有安装腔体 302，所述安装腔体302能够放置所述超声波换能器200，所述超声波换能 器200将电能转换为机械能；所述刀柄主体300通过所述连接件500与所 述刀盘100连接，且所述连接件500靠近所述安装腔体302设置；所述无 线传输接收装置400设置在所述所述刀柄主体300上；所述连接件500包 括夹持部501和螺帽502；所述螺帽502的内部设置有内螺纹，且所述螺帽502的顶部设置有安装部503，沿所述螺帽502的周向向内设置有卡紧条 504，其所述卡紧条504靠近所述安装部503设置。

进一步说明，相对于现有技术，本发明所述的一种超声波刀盘结构， 包括刀柄主体300、超声波换能器200、连接件500、刀盘100和无线传输 接收装置400；所述刀柄主体300的一端设置有安装轴301，所述安装轴301 能够与机床主轴连接；所述刀柄主体300的另一端开设有安装腔体302，所 述安装腔体302能够放置所述超声波换能器200，所述超声波换能器200将 电能转换为机械能；所述刀柄主体300通过所述连接件500与所述刀盘100 连接，且所述连接件500靠近所述安装腔体302设置；所述无线传输接收 装置400设置在所述所述刀柄主体300上；所述连接件500包括夹持部501 和螺帽502；所述螺帽502的内部设置有内螺纹，且所述螺帽502的顶部设 置有安装部503，沿所述螺帽502的周向向内设置有卡紧条504，其所述卡 紧条504靠近所述安装部503设置。本发明提供的的一种超声波刀柄，以解决现有技术中变幅杆不稳定，刀柄加工精度较差，使用寿命较短的技术 问题。

进一步地，本发明设置有超声波换能器200，超声波换能器200能 够将电能转换为高频上下运动的机械能，即，在实际的应用过程中所述刀 盘不仅做高速旋转运动，而且做高频率上下交替运动，从而达到超密加工， 有利于提高加工表面的质量，延长使用寿命。

更进一步，本发明设置有连接件500，连接件500包括夹持部501 和螺帽502；螺帽502的内部设置有内螺纹，螺帽502的顶部设置有安装部 503，沿螺帽502的周向向内设置有卡紧条504，卡紧条504靠近所述安装 部501设置；夹持部501沿轴向设置有第一通孔505，夹持部501包括依次 连接的凸起块506、限位凹槽507和锥形体508；凸起块506设置在安装部503内，卡紧条504能够对所述凸起块506卡紧；刀盘柄110能够穿过所述 螺帽502，且与夹持部501连接，夹持部501能够对所述刀盘柄1110锁紧； 变幅杆的第二端通过螺纹连接方式与所述螺帽502连接；变幅杆201的第 二端设置有第二通孔205，变幅杆201的第二端通通过螺纹连接方式 与螺帽502的下端连接，锥形体508设置在第二通孔205内，变幅杆 201能够对锥形体508限位；利用此种方式进行连接，保证了变幅杆 201的稳定性，更进一步提高了加工表面的质量，且延长了使用寿命。

为了更好地理解本实施例，以下进行了刀盘性能测试：

加工对象：100mm×100mm玻璃表面；

测试以及对比刀具：选取普通金刚石磨刀盘、以及本发明实施例 中提供的具有排屑槽有切削刃刀盘(切削刃的刃角为90度)，各十 把刀具做测试。

测试表

在本发明的一个实施例中，优选地，如图6至图9所示，本发明 所述刀盘包括刀盘本体100和刀盘柄110。

刀盘本体100优选设置为圆形，在刀盘本体100的一端设置有环 状的磨削部120，磨削部120凸出于刀盘本体100，磨削部120用于 对工件表面进行磨削；刀盘本体100远离磨削部120的一端具有连接部 130，连接部130起到与刀盘柄110连接的作用；.

本发明的所述磨削部的直径为D1为44.98-150.02mm，而本发明的所述 刀柄盘110的直径D2为常规的一种尺寸表示，在这里不做具体的直径限定 说明。

此外，在磨削部120上开设有至少一个排屑槽121，优选地，排屑槽 121沿磨削部120的轴向方向贯穿磨削部120，并且，排屑槽121的槽口处 形成切削刃122，利用切削刃122能够对工件表面的高点进行切削，以缓冲 磨削部120与工件之间的切削碰撞。

一个优选实施方案中，刀盘本体100具有连接部130，该连接部130与 刀盘柄110连接，连接部130能够起到增加刀盘本体100和刀盘柄110连 接强度的作用；并且利用刀盘柄110能够与相应的刀盘柄110直接采用插 接形式连接，提高刀盘本体100与驱动设备连接的方便性；排屑槽121一 方面起到散热的作用，另一方面起到排出磨削屑的作用，保障研磨质量的 同时延长了磨削部120的使用寿命；排屑槽121的槽口处形成的切削刃122 能够对工件表面高点进行切削，从而起到缓冲刀盘本体100与工件之间的 切削碰撞，保障工件的加工质量。

一个优选实施方案中，连接部130的外形呈锥形，连接部130自刀盘 柄110至刀盘本体100的方向直径递增；其中，连接部130的外形呈锥形 的设计，能够提高刀盘柄110和刀盘本体100之间连接的牢固性，从而保 障刀盘柄110能够带动刀盘本体100转动的平稳性，减小磨削部120产生 的端面跳动及圆度跳动。

一个优选实施方案中，刀盘柄110设置为柱状，具体应用时，刀盘柄 110的直径优选设置在10mm作用，并且，在加工时，刀盘柄110和刀盘本 体100之间采用一体加工成型，其中，刀盘柄110设置为柱状，能够使刀 盘柄110与相应的刀盘柄110连接的接触面更充分，保障连接的稳定性； 刀盘柄110和刀盘本体100一体加工成型能够提供良好的结构强度。

一个优选实施方案中，磨削部120的直径设置为44.98-45.02mm，优选 设置为45mm，磨削部120的圆周方向均匀布有多个排屑槽121；具体应用 时，排屑槽121设置为10个，每个排屑槽121的宽度为1.5mm左右，其中， 利用磨削部120圆周方向均匀分布的多个排屑槽121，能够使刀盘本体100 的磨削部120在磨削过程中，进行更充分的散热和排屑，从而延长磨削部 120的使用寿命和保障工件的加工质量。

一个优选实施方案中，切削刃122的切削端设置有直径为0.2mm的倒 圆角，其中切削刃122的切削端采用倒圆角的设计，能够提高切削端的强 度和切削寿命，在对工件加工时，对于工件的高点有效去除，避免起到磨 削部120与工件之间的切削碰撞而产生较大震动，保障工件的加工质量。

一个优选实施方案中，如图8所示，刀盘本体100位于磨削部120的 一端设置有空腔140，其中，设置空腔140的目的是便于在空腔140内布置 冷却通道，从而对刀盘本体100进行散热。

一个优选实施方案中，刀盘本体100上设置有阶梯槽结构150，在刀盘 本体100转动时，以便于通过阶梯槽结构150来测量刀盘本体100的端面 跳动或圆度跳动，从而对刀盘本体100进行相应的调整，使得圆盘本体的 旋转更为稳定，保障工件的加工质量。

具体地，磨削部120上设置有阶梯槽结构150，在刀盘本体100转动时， 以便于通过阶梯槽结构150来测量刀盘本体100的端面跳动或圆度跳动， 从而对刀盘本体100进行相应的调整，使得圆盘本体的旋转更为稳定，保 障工件的加工质量，其中，磨削部120用以接触工件的端面分布有金刚石 砂粒。由于金刚石砂砾能够提供良好的硬度和耐磨性能，从而保障磨削部 120的使用寿命。

本发明利用刀盘柄110能够与相应的刀盘柄110直接采用插接形式连 接，提高刀盘本体100与驱动设备连接的方便性；设置的排屑槽121一方 面起到散热的作用，另一方面起到排出磨削屑的作用，保障研磨质量的同 时延长了磨削部120的使用寿命；设置的排屑槽121的槽口处形成的切削 刃122能够对工件表面高点进行切削，从而起到缓冲刀盘本体100与工件 之间的切削碰撞，保障工件的加工质量；设置的刀盘本体100位于磨削部 120的一端设置有空腔140。便于在空腔140内布置冷却通道，从而对刀盘 本体100进行散热；设置的刀盘本体100或研磨部上设置有阶梯槽结构150， 在刀盘本体100转动时，以便于通过阶梯槽结构150来测量刀盘本体100 的端面跳动或圆度跳动，从而对刀盘本体100进行相应的调整，使得圆盘 本体的旋转更为稳定，保障工件的加工质量。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图3至图5所示，本发明 所述刀盘包括刀盘本体100和刀盘柄110。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图3至图5所示，本发明 所述夹持部501沿轴向设置有第一通孔505，且所述夹持部501包括依次 连接的凸起块506、限位凹槽507和锥形体508；所述凸起块506设置在所 述安装部503内，所述卡紧条504能够对所述凸起块506卡紧；

所述刀盘柄能够穿过所述螺帽502，且与所述夹持部501连接，所述 夹持部501能够对所述刀盘柄锁紧。

本发明利用此种方式进行连接，保证了变幅杆201的稳定性，更进 一步提高了加工表面的质量，且延长了使用寿命。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图3至图5所示，本发明 所述超声波换能器200包括变幅杆201、以及设置在所述变幅杆201上的压 电振子203和电极片204；

所述变幅杆201的第一端设置有装配法兰202，所述变幅杆201通过所 述装配法兰202与所述刀柄主体300连接，所述变幅杆201的第二端通过 螺纹连接方式与所述螺帽502连接；

所述压电振子203和所述电极片204间隔设置，所述压电振子203与 电极片204均位于所述安装腔体302内。

具体地，本发明的所述压电振子203优选选用压电陶瓷设置。

具体地，所述装配法兰202上开设有减震孔206，减震孔206结构能够 干扰超声波传递，使装配法兰202的装配面无振动，能够更好地阻隔超声 振动的传递，减少能量损失。

更具体地，所述减震孔206为多个，多个所述减震孔206沿着所述装 配法兰202的周向间隔均匀设置。如此，干扰超声波传递的效果好，装配 法兰202的装配面无振动，能够更好地阻隔超声振动的传递，减少能量损 失。本实施例中，所述减震孔206为盲孔。可选地，所述减震孔206为20 个，阻隔超声振动传递的效果好，便于制造。

更具体地，所述减震孔206的直径大小为1.6mm～2.0mm。同样的，通 过将减震孔206的直径设置在上述大小，进一步地，所述减震孔206的孔 深为2mm～3mm。进而，通过进一步设置减震孔206的孔深大小，既能形 成较好的超声阻隔技术，又能够使得本实施例的超声阻隔变幅杆201与刀 盘的可靠连接。可选地地，所述减震孔206的孔深为2.5mm。可选地，所 述减震孔206为20个，超声阻隔效果好，装配法兰202的使用强度也较好。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图3至图5所示，本发明 所述变幅杆201的第二端设置有第二通孔205，所述变幅杆201的第 二端通通过螺纹连接方式与所述螺帽502的下端连接，所述锥形体 508设置在所述第二通孔205内，所述变幅杆201能够对所述锥形体508限位。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图1至图5所示，本发明 的压盖600设置在装配法兰202远离压电振子203的一侧，所述压盖 600与所述刀柄主体300连接，且所述压盖600压紧所述装配法兰 202，所述压盖600压紧所述装配法兰202；以及密封胶，设置在所 述压盖600与所述装配法兰202之间。该超声波刀盘结构强度较好， 加工精度较高，使用寿命较长。

在本发明的一个实施例中，优选地，本发明的所述安装轴301与 所述机床连接的一端设有内螺纹孔，所述内螺纹孔处安装有拉钉 303。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图3至图5所示，本发明 的所述无线传输接收装置400包括依次通过封胶固定连接的接收线 圈401、接收磁芯402和支撑环403。

在本发明的一个实施例中，如图12-17所示，所述刀柄主体的外 端优选套设有动平衡环700，动平衡环700包括环体701，环体701 具有相对的内侧面702和外侧面703，内侧面702用于围成环体701 的中部的安装孔705；外侧面703设置有多个配重孔704，且多个配重孔704沿外侧面703的长度方向布设。

具体而言，环体701呈圆环状，环体701还具有相对的两个环面 706，环面706与环体701的轴线垂直。而内侧面702和外侧面703 均与环体701的轴线平行，且环体701的直径垂直于内侧面702和外 侧面703。使用时，通过将刀柄主体300或刀盘100穿过安装孔705，以实现动平衡环的安装。配重孔704为圆形孔；配重孔704的轴线穿 过环体701的环心。配重孔704贯穿内侧面702和外侧面703。

该实施例提供的动平衡环700，在将刀柄主体300与刀盘100装 配形成一体后，再将动平衡环700安装于刀柄主体300或刀盘100 上，然后通过在动平衡环700的配重孔704中安装物体，以调节刀柄 主体300、刀盘100和动平衡环700形成的整体的重心的空间位置，以使其保持在刀柄主体300的旋转轴线上，从而有利于维持转动过程 中的平衡状态，减少机械故障的发生。

该实施例可选的方案中，动平衡环700还包括调节装置，调节装 置安装于配重孔704中。

具体而言，通过调节装置以实现重心的调节。调节装置与配重孔 104之间的连接方式可以螺纹连接。动平衡环700与刀柄主体300， 或动平衡环700与刀盘100之间的连接方式可以是过盈配合，也可以 是在环体701上对称的两个配重孔704中安装调节装置，以实现动平 衡环700与刀柄主体300固定连接，或动平衡环700与刀盘100固定 连接。

需要说有的是，调节装置与配重孔704之间的连接方式还可以是 过盈配合连接；调节装置与配重孔704之间的连接在是可拆卸连接 时，可以便于调平。

该实施例可选的方案中，配重孔704具有内螺纹。调节装置为柱 状结构707；柱状结构707具有外螺纹，用于与配重孔704的内螺纹 相配合。内螺纹可以是单线螺纹，且外螺纹是单线螺纹；或内螺纹是 多线螺纹，且外螺纹是多线螺纹；在采用多线螺纹时，可以提高柱状 结构707的快速调节。柱状结构707的端部开设有驱动槽，驱动槽可 以为一字槽708或十字槽，该实施例中，以驱动槽为一字槽708为例。 需要说明的是，调节装置还只可以是螺钉、螺栓或螺柱。

该实施例可选的方案中，柱状结构707的长度可以根据实现调 节，如柱状结构707的长度小于环体701的环宽，环体701的环宽为 环体701的外圆半径与内圆半径之差。需要说明的是，柱状结构707 的长度还可以大于或等于环体701的环宽。

该实施例可选的方案中，多个配重孔704在外侧面703上等圆心 角分布，也就是说，任意相邻两个配重孔704之间所对的圆心角相等。

具体而言，配重孔704的数量可以为15～30个，该实施例中，以 配重孔704的数量为20个具体说明其分布情况，相邻两个配重孔104 之间所对的圆心角为20°。

该实施例可选的方案中，环体701的轴向截面形状呈矩形，环体 701的某一直径位于该轴向截面上，且该轴向截面垂直于环体701的 环面706。环体701的相对的两个环面706相互平行。环体701的内 侧面702和外侧面703均为柱面。

需要说明的是，该实施例中，环体701的截面形状还可以呈直角 梯形等。

该实施例可选的方案中，环体701的环面706与外侧面703之间 具有倒角结构。

该实施例中，通过动平衡环实现调节平衡，减小或消除转动不平 衡的方法为：

超声波换能器200、刀盘100(或磨头)连接至刀柄主体300， 再将动平衡环700装于刀柄主体300上，以形成一装配体，通过动平 衡仪测量上述装配体的重心；当转动不平衡时，在相应的配重孔704 内装入调节装置，再次测试，重复上述步骤直至装配体的重心保持在 刀柄的轴线为止。

该实施例可选的方案中，配重孔704的孔径与环体701的外径、 环体701的轴向长度和环体701的环宽线性相关，通过实验测算，当 线性相关时，便于配置相应的调节装置，且有利于快速的调节平衡。

具体而言，配重孔704的孔径满足以下公式：

d＝xD+yL+zW+C，

其中，d表示配重孔704的孔径，D表示环体701的外径，L表 示环体701的轴向长度，W表示环体701的环宽；C表示常数；x、 y、z均表示相关系数。

在该实施例上，配重孔704的孔径d满足：d＝D+L+W-7.964。

图6为本发明实施例三中环体的结构示意图，参见图6所示，该 实施例可选的方案中，环体701包括嵌套在一起的多个子环，通过多 个子环，便于增加或减小环体701整体的重量，便于调节平衡。

该实施例中以子环的数量为两个为例具体说明，为了便于区分两 个子环，两个子环分别称为：第一子环709和第二子环710，第一子 环709的内圆直径大于或等于第二子环710的外圆直径，这样第一子 环709便嵌套于第二子环710的外部；使用时，第二子环710套于刀 体上；第一子环709与第二子环710之间通过环体701上对称的两个 配重孔704中安装调节装置实现固定连接。由于环体701分为第一子 环709和第二子环710，因此配重孔704相应的分成两个半孔，一个 半孔位于第一子环709上，另一个半孔位于第二子环710上。

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。

Claims (10)

1.一种超声波刀盘结构，其特征在于，包括刀柄主体、超声波换能器、连接件、刀盘和无线传输接收装置；

所述刀柄主体的一端设置有安装轴，所述安装轴能够与机床主轴连接；

所述刀柄主体的另一端开设有安装腔体，所述安装腔体能够放置所述超声波换能器，所述超声波换能器将电能转换为机械能；

所述刀柄主体通过所述连接件与所述刀盘连接，且所述连接件靠近所述安装腔体设置；

所述无线传输接收装置设置在所述刀柄主体上；

所述连接件包括夹持部和螺帽；

所述螺帽的内部设置有内螺纹，且所述螺帽的顶部设置有安装部，沿所述螺帽的周向向内设置有卡紧条，其所述卡紧条靠近所述安装部设置。

2.根据权利要求1所述的一种超声波刀盘结构，其特征在于，所述刀盘包括刀盘本体和刀盘柄，所述刀盘本体的一端设置有环状的磨削部，所述刀盘本体远离所述磨削部的一端具有连接部，所述连接部的外形呈锥形，所述连接部自刀盘柄至刀盘本体的方向直径递增；

所述连接部与所述刀盘柄连接，所述磨削部上开设有至少一个排屑槽，所述排屑槽的槽口处能够形成切削刃以缓冲工件的切削碰撞；

所述磨削部的直径为44.98-150.02mm。

3.根据权利要求2所述的一种超声波刀盘结构，其特征在于，所述切削刃的切削端设置有直径为0.2mm的倒圆角。

4.根据权利要求2所述的一种超声波刀盘结构，其特征在于，所述刀盘本体位于磨削部的一端设置有空腔。

5.根据权利要求2所述的一种超声波刀盘结构，其特征在于，所述夹持部沿轴向设置有第一通孔，且所述夹持部包括依次连接的凸起块、限位凹槽和锥形体；所述凸起块设置在所述安装部内，所述卡紧条能够对所述凸起块卡紧；

所述刀盘柄能够穿过所述螺帽，且与所述夹持部连接，所述夹持部能够对所述刀盘柄锁紧。

6.根据权利要求5所述的一种超声波刀盘结构，其特征在于，所述超声波换能器包括变幅杆、以及设置在所述变幅杆上的压电振子和电极片；

所述变幅杆的第一端设置有装配法兰，所述变幅杆通过所述装配法兰与所述刀柄主体连接，所述变幅杆的第二端通过螺纹连接方式与所述螺帽连接；

所述压电振子和所述电极片间隔设置，所述压电振子与电极片均位于所述安装腔体内。

7.根据权利要求6所述的一种超声波刀盘结构，其特征在于，所述变幅杆的第二端设置有第二通孔，所述变幅杆的第二端通通过螺纹连接方式与所述螺帽的下端连接，所述锥形体设置在所述第二通孔内，所述变幅杆能够对所述锥形体限位。

8.根据权利要求6所述的一种超声波刀盘结构，其特征在于，还包括压盖，所述压盖设置在装配法兰远离压电振子的一侧，所述压盖与所述刀柄主体连接，且所述压盖压紧所述装配法兰。

9.根据权利要求1所述的一种超声波刀盘结构，其特征在于，所述安装轴与所述机床连接的一端设有内螺纹孔，所述内螺纹孔处安装有拉钉。

10.根据权利要求1所述的一种超声波刀盘结构，其特征在于，所述无线传输接收装置包括依次通过封胶固定连接的接收线圈、接收磁芯和支撑环。