CN115674363A - 一种通用型超声波切割刀具 - Google Patents

Abstract

本发明适用于属于超声波切割技术领域，提供了一种通用型超声波切割刀具，本发明采用波浪形设置的第一刀片或长方形设置的第二刀片来替代现有的楔形刀片结构，并且在第一刀片上开设有第一固定孔与第二固定孔，同时该第二刀片上开设有第三固定孔与第四固定孔，这样能够使得第一刀片或第二刀片在使用时能够与产生很好的振动，并且与换能器和变幅杆保持在同一振动频率下，从而保证加工的质量，同时第一刀片与第二刀片均采用高速钢制作，其硬度远大于不锈钢，从而提高第一刀片与第二刀片的使用寿命，并且可以切割较硬的材质，从而提高超声波切割刀具的使用范围。

Description

一种通用型超声波切割刀具

技术领域

本发明属于超声波切割技术领域，尤其涉及一种通用型超声波切割刀具。

背景技术

超声波切割时通过超声波的能量，并通过切割刀具将被切割材料的局部加热熔化，达到切割目的，超声波切割不需要锋利的刃口，不需要很大的压力，就可以将材料轻松切割，不会造成被切割材料的崩边、破损和掉渣，传统超声波切割刀具主要由换能器、变幅杆、刀片组成，为了使刀片振动均匀且在刀刃处保持较大振幅，刀片设计成上大下小的楔形结构，可是这种楔形结构的刀片的刀刃不能过长，若刀刃过长则可能产生刀片两端刀尖振幅较大而刀刃中部振幅较小的现象，所以需要解决刀片的振动问题至关重要。

例如在中国专利公开了一种超声波切割刀具（授权公告号CN107139228B），该专利技术转接机构和刀片连接代替楔形刀片结构，通过转接机构和刀片在同一频率下产生振型一致的共振，使刀片产生良好振动，振幅均匀，刀片上不存在明显节面，不会产生局部粘刀现象；且刀片呈片状结构，刀刃较长，切深较深，使得加工范围较广，且避免了切面两端切角不同和切刀上端与材料之间的干涉；本发明中转接机构可由铝合金制造，降低成本，片状刀片可由不锈钢或合金钢制造，硬度远大于钛合金，可以切割较硬的材质，大大提高了超声波切割刀具的使用范围。

但是，针对该专利还是存在不足，首先刀片为长方形设置很容易在切割过程发生损坏，并且在刀片进行安装时需要通过紧固螺丝拧动将其安装，这种方式不仅安装不便，还降低其效率。因此，本领域技术人员提供了一种通用型超声波切割刀具，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明提供一种通用型超声波切割刀具，旨在解决现有独权解决的问题。

本发明是这样实现的，一种通用型超声波切割刀具，包括换能器以及连接在换能器下端的变幅杆，所述变幅杆的下端设置有转接台，所述转接台的下表面安装有连接座，且转接台的上表面安装有安装杆，所述变幅杆的下端开设有与安装杆螺纹连接的卡孔，所述转接台的前表面与后表面均设置有拉板，所述拉板的后表面在转接台的前方对称设置有限位杆，所述连接座的下表面开设有安装槽，且安装槽的内部在滑动安装有推板，所述连接座的下方设置有刀片机构；

所述刀片机构包括嵌入安装在安装槽内部的第一安装板，所述第一安装板的下表面连接有波浪形设置的第一刀片，所述第一刀片的前表面对称开设有第一通槽。

优选的，所述刀片机构还包括开设在两个第一通槽之间的第一固定孔，所述第一刀片的前表面在第一通槽的一侧对称开设有第二固定孔，所述第一安装板的前表面对称开设有第一安装孔。

优选的，所述第一通槽为长方形开设，所述第一刀片为高速钢。

优选的，所述第一固定孔为椭圆形设置，所述第二固定孔为“S”型设置。所述刀片机构也包括为长方形设置的第二刀片，所述第二刀片的中间长方形宽度比上下长方形宽度宽，且第二刀片的上表面安装有第二安装板，所述第二安装板的前表面对称开设有与第二安装孔，所述第二刀片的前表面开设有第二通槽，且第二刀片的前表面位于中间位置开设的的上方与下方均开设有第四固定孔，所述第二刀片的前表面在第二通槽的两侧均设置有第三固定孔。

优选的，所述第二通槽为长方形开设，所述第二刀片为高速钢。

优选的，所述第四固定孔在第二刀片的前表面对称开设有十个，且第四固定孔为圆孔型开设，所述第三固定孔在第二刀片的前表面对称开设有四个，且第三固定孔同样为圆孔型开设。

优选的，所述连接座的内部开设有定位孔，所述限位杆的外部在定位孔的内部设置有限位板，且限位杆的外部在限位板的一侧套接有第一弹簧，所述限位杆的一端嵌入至第一安装板两侧开设的第一安装孔内部。

优选的，所述限位板的半径比限位杆的半径大，所述定位孔的长度比限位杆在第一安装孔内部的长度长。

优选的，所述推板的两侧对称设置有滑块，所述安装槽的内侧开设有与滑块滑动的滑槽，所述滑块的上表面连接有第二弹簧，所述第二弹簧的顶端连接在滑槽的内部上表面，所述滑块的下表面设置有拉绳，所述拉绳的一端套接在限位杆的外部。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的一种通用型超声波切割刀具。

1、本发明采用波浪形设置的第一刀片或长方形设置的第二刀片来替代现有的楔形刀片结构，并且厚度更厚，从而可提高第一刀片与第二刀片的使用寿命，并且在第一刀片上开设有第一固定孔与第二固定孔，同时该第二刀片上开设有第三固定孔与第四固定孔，这样能够使得第一刀片或第二刀片在使用时能够与产生很好的振动，并且与换能器和变幅杆保持在同一振动频率下，从而保证加工的质量，同时第一刀片与第二刀片均采用高速钢制作，其硬度远大于不锈钢，并且可以切割较硬的材质，从而提高超声波切割刀具的使用范围。

2、本发明将拉板进行拉动，这样会使得限位杆第一安装孔中移出，并且使得限位杆的末端向固定孔的内部移动，在移动时会使得套接在限位杆外部设置的弹簧受到挤压发生形变，同时通过拉绳连接的滑块也会在滑槽中滑动，这样即可将推板向下拉动，从而可将第一安装板从安装槽中顶出，以便于工作人员将第一刀片进行更换，该设置操作简单，能够便于将第一刀片与转接台下表面连接的连接座进行安装拆卸，从而方便更换第一刀片，有效的提高其工作效率。

附图说明

图1为一种通用型超声波切割刀具的结构示意图；

图2为一种通用型超声波切割刀具中第一安装板的结构示意图；

图3为一种通用型超声波切割刀具中转接台的结构示意图；

图4为一种通用型超声波切割刀具中第一刀片的结构示意图；

图5为一种通用型超声波切割刀具中拉板的结构示意图；

图6为一种通用型超声波切割刀具中第二刀片的结构示意图；

图7为一种通用型超声波切割刀具中连接座的内部结构示意图；

图8为图7中A部分的放大图；

图9为一种通用型超声波切割刀具中推板的结构示意图。

图中：1、换能器；2、变幅杆；

3、转接台；31、拉板；311、第一弹簧；312、定位孔；313、限位板；314、限位杆；32、连接座；33、安装杆；34、安装槽；35、推板；351、第二弹簧；352、滑块；353、滑槽；354、拉绳；

4、刀片机构；41a、第一安装板；42a、第一通槽；43a、第一固定孔；44a、第一刀片；45a、第二固定孔；46a、第一安装孔；

41b、第二安装板；42b、第二通槽；43b、第三固定孔；44b、第二刀片；45b、第四固定孔；46b、第二安装孔。

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。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

实施例一

一种通用型超声波切割刀具，包括换能器1以及连接在换能器1下端的变幅杆2，变幅杆2的下端设置有转接台3，转接台3的下表面安装有连接座32，且转接台3的上表面安装有安装杆33，变幅杆2的下端开设有与安装杆33螺纹连接的卡孔，转接台3的前表面与后表面均设置有拉板31，拉板31的后表面在转接台3的前方对称设置有限位杆314，连接座32的下表面开设有安装槽34，且安装槽34的内部在滑动安装有推板35，连接座32的下方设置有刀片机构4；

刀片机构4包括嵌入安装在安装槽34内部的第一安装板41a，第一安装板41a的下表面连接有波浪形设置的第一刀片44a，第一刀片44a的前表面对称开设有第一通槽42a。

刀片机构4还包括开设在两个第一通槽42a之间的第一固定孔43a，第一刀片44a的前表面在第一通槽42a的一侧对称开设有第二固定孔45a，第一安装板41a的前表面对称开设有第一安装孔46a，第一通槽42a为长方形开设，第一刀片44a为高速钢，第一固定孔43a为椭圆形设置，第二固定孔45a为“S”型设置；

该设置在第一安装板41a安装到连接座32下表面开设的安装槽34的内部后，会使得第一刀片44a与转接台3在同一频率产生振型一致的共振，二者在该共振频率下的振型波动幅度一致；

并且该第一刀片44a为波浪形设置，这样设置不仅能够使得共振的效果更好，同时也会使得第一刀片44a的强度增大，同时该第一刀片44a的切深深，所以使得该第一刀片44a的使用范围广；

并且为了调整转接台3和第一刀片44a的共振频率和振型，首先在第一刀片44a的前表面对称开设有第一通槽42a，并且在两个第一通槽42a之间的第一固定孔43a，第一刀片44a的前表面在第一通槽42a的一侧对称开设有第二固定孔45a，该第一固定孔43a为椭圆形设置，第二固定孔45a为“S”型设置，并且该第一通槽42a、第一固定孔43a和第二固定孔45a可用于调整第一刀片44a的共振频率，同时该第一通槽42a、第一固定孔43a和第二固定孔45a的尺寸、间距和位置分布等根据转接台3和第一刀片44a的共振频率进行设置。

通过将第一刀片44a进行优化，能够使得超声波切割刀具的切深更深，同时不易折断，使用寿命更长。

实施例二

一种通用型超声波切割刀具，包括换能器1以及连接在换能器1下端的变幅杆2，变幅杆2的下端设置有转接台3，转接台3的下表面安装有连接座32，且转接台3的上表面安装有安装杆33，变幅杆2的下端开设有与安装杆33螺纹连接的卡孔，转接台3的前表面与后表面均设置有拉板31，拉板31的后表面在转接台3的前方对称设置有限位杆314，连接座32的下表面开设有安装槽34，且安装槽34的内部在滑动安装有推板35，连接座32的下方设置有刀片机构4；

刀片机构4也包括为长方形设置的第二刀片44b，第二刀片44b的中间长方形宽度比上下长方形宽度宽，且第二刀片44b的上表面安装有第二安装板41b，第二安装板41b的前表面对称开设有与第二安装孔46b，第二刀片44b的前表面开设有第二通槽42b，且第二刀片44b的前表面位于中间位置开设的42的上方与下方均开设有第四固定孔45b，第二刀片44b的前表面在第二通槽42b的两侧均设置有第三固定孔43b。

第二通槽42b为长方形开设，第二刀片44b为高速钢，第四固定孔45b在第二刀片44b的前表面对称开设有十个，且第四固定孔45b为圆孔型开设，第三固定孔43b在第二刀片44b的前表面对称开设有四个，且第三固定孔43b同样为圆孔型开设，限位板313的半径比限位杆314的半径大，定位孔312的长度比限位杆314在第一安装孔46a内部的长度长，

该设置在第二安装板41b安装到连接座32下表面开设的安装槽34的内部后，会使得第二刀片44b与转接台3在同一频率产生振型一致的共振，二者在该共振频率下的振型波动幅度一致；

并且该第二刀片44b为长方形设置，而该第二刀片44b的中间长方形宽度比上下长方形宽度宽，这样设置不仅能够使得共振的效果更好，同时也会使得第二刀片44b的厚度增加，从而提高第二刀片44b的强度，同时该第二刀片44b的切深深，所以使得该第二刀片44b的使用范围广；

并且为了调整转接台3和第二刀片44b的共振频率和振型，首先在第二刀片44b的前表面对称开设有第二通槽42b，并且在且第二刀片44b的前表面位于中间位置开设的42的上方与下方均开设有第四固定孔45b，第二刀片44b的前表面在第二通槽42b的两侧均设置有第三固定孔43b，该且第四固定孔45b为圆孔型开设，且第三固定孔43b为同样为圆孔型开设，利用第二通槽42b、第三固定孔43b和第四固定孔45b可用于调整第二刀片44b的共振频率，同时该第二通槽42b、第三固定孔43b和第四固定孔45b的尺寸、间距和位置分布等根据转接台3和第二刀片44b的共振频率进行设置。

通过将第二刀片44b进行优化，能够使得超声波切割刀具的切深更深，同时不易折断，使用寿命更长。

在图1、图7、图8和图9中：连接座32的内部开设有定位孔312，限位杆314的外部在定位孔312的内部设置有限位板313，且限位杆314的外部在限位板313的一侧套接有第一弹簧311，限位杆314的一端嵌入至第一安装板41a两侧开设的第一安装孔46a内部，限位板313的半径比限位杆314的半径大，定位孔312的长度比限位杆314在第一安装孔46a内部的长度长；该设置可利用拉板31的拉动可使得限位杆314从第一安装孔46a的内部移出，这样即可使得第一安装板41a连接第一刀片44a从连接座32下表面开设的安装槽34中移出，从而对第一刀片44a更换，操作简单方便。

在图7、图8和图9中：推板35的两侧对称设置有滑块352，安装槽34的内侧开设有与滑块352滑动的滑槽353，滑块352的上表面连接有第二弹簧351，第二弹簧351的顶端连接在滑槽353的内部上表面，滑块352的下表面设置有拉绳354，拉绳354的一端套接在限位杆314的外部，该设置在限位杆314拉动时，会使得拉绳354连接的滑块352也会在滑槽353中滑动，这样即可将推板35向下拉动，从而可将第一安装板41a从安装槽34中顶出，以便于工作人员将第一刀片44a进行更换。

本发明的工作原理及使用流程：首先在将第一刀片44a进行安装使用时，先将转接台3上端设置的安装杆33与换能器1下端连接的变幅杆2进行连接，在将转接台3安装好后，可在将第一刀片44a上表面设置的第一安装板41a安装到连接座32下表面开设的安装槽34的内部，在安装时，首先将连接座32前表面与后表面设置的拉板31进行拉动，这样会使得拉板31连接的限位杆314进入到定位孔312的内部，同时也会使得套接在限位杆314外部的第一弹簧311受到挤压发生形变，此时可将第一安装板41a嵌入到安装槽34的内部，在嵌入后使用可将拉板31释放，这样则会使得限位杆314外部的第一弹簧311恢复形变，从而使得限位杆314的一端嵌入至第一安装板41a外部开设的第一安装孔46a中，从而将第一刀片44a安装在连接座32的下表面，并且安装的贴合性好，同时使得第一刀片44a与转接台3的共振性同步；

当将第一刀片44a与转接台3下表面设置的连接座32拆卸时，首先工作人员通过将连接座32前表面与后表面设置的拉板31进行拉动，这样会使得拉板31连接的限位杆314进入到定位孔312的内部，同时也会使得套接在限位杆314外部的第一弹簧311受到挤压发生形变，而在限位杆314拉动的同时，套接在限位杆314外部的拉绳354会带动滑块352在滑槽353中滑动，在滑动过程中推板35也会向下移动，这样则会将第一安装座41a从安装槽34中顶出，以便于工作人员将第一刀片44a进行更换，同样在对第二刀片44b进行安装拆卸时也是通过该方式。

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。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种通用型超声波切割刀具，其特征在于：包括换能器（1）以及连接在换能器（1）下端的变幅杆（2），所述变幅杆（2）的下端设置有转接台（3），所述转接台（3）的下表面安装有连接座（32），且转接台（3）的上表面安装有安装杆（33），所述变幅杆（2）的下端开设有与安装杆（33）螺纹连接的卡孔，所述转接台（3）的前表面与后表面均设置有拉板（31），所述拉板（31）的后表面在转接台（3）的前方对称设置有限位杆（314），所述连接座（32）的下表面开设有安装槽（34），且安装槽（34）的内部在滑动安装有推板（35），所述连接座（32）的下方设置有刀片机构（4）；

所述刀片机构（4）包括嵌入安装在安装槽（34）内部的第一安装板（41a），所述第一安装板（41a）的下表面连接有波浪形设置的第一刀片（44a），所述第一刀片（44a）的前表面对称开设有第一通槽（42a）。

2.如权利要求1所述的一种通用型超声波切割刀具，其特征在于：所述刀片机构（4）还包括开设在两个第一通槽（42a）之间的第一固定孔（43a），所述第一刀片（44a）的前表面在第一通槽（42a）的一侧对称开设有第二固定孔（45a），所述第一安装板（41a）的前表面对称开设有第一安装孔（46a）。

3.如权利要求1所述的一种通用型超声波切割刀具，其特征在于：所述第一通槽（42a）为长方形开设，所述第一刀片（44a）为高速钢。

4.如权利要求2所述的一种通用型超声波切割刀具，其特征在于：所述第一固定孔（43a）为椭圆形设置，所述第二固定孔（45a）为“S”型设置。

5.如权利要求1所述的一种通用型超声波切割刀具，其特征在于：所述刀片机构（4）也包括为长方形设置的第二刀片（44b），所述第二刀片（44b）的中间长方形宽度比上下长方形宽度宽，且第二刀片（44b）的上表面安装有第二安装板（41b），所述第二安装板（41b）的前表面对称开设有与第二安装孔（46b），所述第二刀片（44b）的前表面开设有第二通槽（42b），且第二刀片（44b）的前表面位于中间位置开设的（42）的上方与下方均开设有第四固定孔（45b），所述第二刀片（44b）的前表面在第二通槽（42b）的两侧均设置有第三固定孔（43b）。

6.如权利要求5所述的一种通用型超声波切割刀具，其特征在于：所述第二通槽（42b）为长方形开设，所述第二刀片（44b）为高速钢。

7.如权利要求5所述的一种通用型超声波切割刀具，其特征在于：所述第四固定孔（45b）在第二刀片（44b）的前表面对称开设有十个，且第四固定孔（45b）为圆孔型开设，所述第三固定孔（43b）在第二刀片（44b）的前表面对称开设有四个，且第三固定孔（43b）同样为圆孔型开设。

8.如权利要求1所述的一种通用型超声波切割刀具，其特征在于：所述连接座（32）的内部开设有定位孔（312），所述限位杆（314）的外部在定位孔（312）的内部设置有限位板（313），且限位杆（314）的外部在限位板（313）的一侧套接有第一弹簧（311），所述限位杆（314）的一端嵌入至第一安装板（41a）两侧开设的第一安装孔（46a）内部。

9.如权利要求8所述的一种通用型超声波切割刀具，其特征在于：所述限位板（313）的半径比限位杆（314）的半径大，所述定位孔（312）的长度比限位杆（314）在第一安装孔（46a）内部的长度长。

10.如权利要求1所述的一种通用型超声波切割刀具，其特征在于：所述推板（35）的两侧对称设置有滑块（352），所述安装槽（34）的内侧开设有与滑块（352）滑动的滑槽（353），所述滑块（352）的上表面连接有第二弹簧（351），所述第二弹簧（351）的顶端连接在滑槽（353）的内部上表面，所述滑块（352）的下表面设置有拉绳（354），所述拉绳（354）的一端套接在限位杆（314）的外部。

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