CN209754647U - 动态平衡刀柄及超声波加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种动态平衡刀柄及超声波加工装置，涉及超声波加工装置技术领域，为在一定程度上解决刀柄因与动平衡环之间产生相对振动及摩擦而影响加工精度的问题。所述动态平衡刀柄包括：刀柄主体、安装轴和变幅杆，刀柄主体的一端与与安装轴连接，另一端与变幅杆连接，变幅杆上设置有凸台，凸台与变幅杆为一体结构，凸台内设置有配重孔，配重孔的数量为多个，配重孔用于安装配重件。所述动态平衡刀柄能够进行动态平衡调整，避免刀柄因与动平衡环之间产生相对振动及摩擦而影响加工精度。同时，由于将配重孔集成于变幅杆，因此使得刀柄结构更为紧凑，以便于设计为更小尺寸，满足在加工小型零件时对于刀柄的小型化需求。

Description

动态平衡刀柄及超声波加工装置

技术领域

本实用新型涉及超声波加工装置技术领域，尤其是涉及一种动态平衡刀柄及超声波加工装置。

背景技术

目前，超声波加工装置中，通常使用刀柄分别来与机床的主轴以及刀盘连接。

在现有技术中，为避免主轴在带动刀柄旋转过程中出现刀柄转动不平衡的现象，部分刀柄上安装有动平衡环，动平衡环为环状结构，其包括本体和调节件，环体套装在刀柄上，并通过螺栓或者过盈配合等方式与刀柄连接，通过调节调节件在本体上的位置，从而对于刀柄进行动态平衡调整。

但是，由于在使用过程中，刀柄始终在旋转，因此，刀柄与动平衡环之间会产生相对振动，并产生摩擦，振动及摩擦将会影响刀柄的转动，从而影响加工精度。此外，为保证动平衡环上的调节件具有一定的调节范围，因此动平衡环的外径相对较大，将动平衡环套装到刀柄上后，使得刀柄整体尺寸变大，如此设置，在使用刀柄加工微小尺寸的工件时，由于刀柄尺寸过大，因此加工精度易受到影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种动态平衡刀柄，以在一定程度上解决现有技术中存在的刀柄因与动平衡环之间产生相对振动及摩擦而影响加工精度的技术问题。

本实用新型提供的动态平衡刀柄，包括：刀柄主体、安装轴和变幅杆，所述刀柄主体的一端与所述安装轴连接，另一端与所述变幅杆连接，所述变幅杆上设置有凸台，所述凸台靠近于所述变幅杆与所述刀柄主体的连接处，所述凸台与所述变幅杆为一体结构，所述凸台内设置有配重孔，所述配重孔的数量为多个，所述配重孔用于与配重件可拆卸连接。

在上述技术方案中，进一步地，所述配重孔的开口朝向背离所述变幅杆的轴心的方向，所述配重件能够相对所述配重孔沿所述配重孔的轴向移动。

在上述技术方案中，进一步地，所述凸台为环形结构，所述凸台的内圈与所述变幅杆衔接为一体结构。

在上述技术方案中，进一步地，多个所述配重孔在所述凸台上间隔且均匀设置。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述配重孔为螺纹孔，所述配重件为调节螺钉，所述调节螺钉具有与所述螺纹孔匹配的外螺纹。

在上述技术方案中，进一步地，所述凸台的部分区域与所述刀柄主体接触。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述刀柄主体与所述变幅杆之间形成有容置腔。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述变幅杆背离所述刀柄主体的一侧设置有装配孔，所述装配孔用于安装筒夹，所述筒夹用于夹紧刀具，所述装配孔为圆台状结构。

相对于现有技术，本实用新型所述的动态平衡刀柄具有以下优势：

本实用新型所述的动态平衡刀柄在使用的过程中，可在配重孔内安装配重件，从而来实现刀柄的动态平衡调整。由于配重件安装于变幅杆的凸台上，而凸台与变幅杆为一体结构，因此在转动过程中，凸台与变幅杆的振幅一致，凸台与变幅杆之间将不会产生相对振动或者摩擦，从而减轻了因刀柄内部零件相对摩擦振动而影响加工精度的问题。

本实用新型的另一目的在于提出一种超声波加工装置，以在一定程度上解决现有技术中存在的刀柄因与动平衡环之间产生相对振动及摩擦而影响加工精度的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种超声波加工装置，包括刀具和如上述技术方案所述的动态平衡刀柄，所述动态平衡刀柄与所述刀具连接。

所述超声波加工装置与上述动态平衡刀柄相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例提供的动态平衡刀柄处于第一视角的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的动态平衡刀柄处于第二视角的结构示意图一；

图3为本实用新型实施例提供的动态平衡刀柄处于第二视角的结构示意图二；

图4为本实用新型实施例提供的动态平衡刀柄的剖视图；

图5为本实用新型实施例提供的动态平衡刀柄中刀柄主体的剖视图；

图6为本实用新型实施例提供的动态平衡刀柄中变幅杆与配重件的装配示意图；

图7为本实用新型实施例提供的动态平衡刀柄中变幅杆与另一种配重件的装配示意图。

图中：

10-刀柄主体； 11-容置腔； 12-卡块；

20-安装轴； 30-变幅杆； 31-凸台；

32-配重孔； 33-装配孔； 40-配重件；

50-密封螺帽。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型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实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

如图1-图7所示，本实用新型实施例提供的动态平衡刀柄，包括：刀柄主体10、安装轴20和变幅杆30，刀柄主体10的一端与安装轴20连接，另一端与变幅杆30连接，变幅杆30上设置有凸台31，凸台31靠近于变幅杆30与刀柄主体10的连接处，凸台31与变幅杆30为一体结构，在制造过程中一体成型制成，凸台31设置有配重孔32，配重孔32的数量为多个，配重孔32用于与配重件40可拆卸连接。

本实用新型实施例提供的动态平衡刀柄在使用的过程中，可在配重孔内安装配重件，从而来实现刀柄的动态平衡调整。由于配重件安装于变幅杆的凸台上，而凸台与变幅杆为一体结构，因此在转动过程中，凸台与变幅杆的振幅一致，凸台与变幅杆之间将不会产生相对振动或者摩擦，从而减轻了因刀柄内部零件相对摩擦振动而影响加工精度的问题。

同时，由于本实施例提供的动态平衡刀柄中，将凸台直接与变幅杆制造为一体结构，与现有技术中的在后续装配过程中在变幅杆外侧套设并连接动平衡环相比，本实施例提供的变幅杆结构更为紧凑，可设计为更小尺寸，从而满足在加工小型零件时对于刀柄的小型化需求。例如，配重孔的深度可大于凸台伸出于变幅杆的外侧壁的高度，即配重孔在贯穿凸台后向变幅杆的内部凹陷一定距离，如此可以在保证配重孔的深度的情况下进一步减小凸台外凸于变幅杆的区域的尺寸，即减小刀柄的整体结构尺寸，以进一步缩小刀柄尺寸，满足微小零件的加工要求。

具体地，在调节的过程中，在一种具体实现方式中，可以通过在部分配重孔内安装配重件，而在部分配重孔内不安装配重件，通过调整配重件在变幅杆外周的分布来对刀柄进行动态调整。

在另一种具体实现方式中，可通过在不同的配重孔内安装不同重量的配重件来对刀柄进行动态调整。

在采用这种动态调整方式时，可使得不同配重件的外轮廓形状及尺寸相同，而通过改变配重件的材料来改变不同配重件的重量，例如，刀柄配备有多组配重件，所有的配重件的外轮廓形状及尺寸相同，不同组别的配重件采用不同密度的材料制作，同组内的配重件采用相同材料制作。因此，同组内的各配重件的重量相同，不同组的配重件的重量不同。使用密度大的材料制作的配重件的重量大于使用密度相对较小的材料制作的配重件的重量。在使用过程中，可根据刀柄的实际情况选用同组的多个配重件，或者不同组的多个配重件，并通过不同配重件在刀柄上的不同分布来实现对刀柄的动态调整。

或者，采取在不同配重件内设置不同容积的内腔的方式改变不同配重件的重量。例如，刀柄配备有多组配重件，所有的配重件的外轮廓形状、尺寸及材料均相同，配重件内设置有内腔，不同组别的配重件中内腔的容积不等，同组内的各配重件中内腔的容积相等。内腔的容积相对较大的配重件的重量相对较轻，内腔的容积相对较小的配重件的重量相对较大。在使用的过程中，可根据刀柄的实际情况选用同组的多个配重件，或者不同组的多个配重件，并通过不同配重件在刀柄上的不同分布来实现对刀柄的动态调整。

在不同于上述两种实现方式的另一种实现方式中，可通过调整配重件在配重孔内的安装位置改变配重件与变幅杆的轴心之间的力矩，从而对刀柄进行动态调整。

如图6和图7所示，在本实施例的一种具体实施方式中，凸台31与配重件40之间可以采用螺纹连接，具体地，配重孔为螺纹孔，配重件40为调节螺钉，调节螺钉的外周具有与螺纹孔匹配的外螺纹。

将调节螺钉伸入螺纹孔，并转动调节螺钉，即可将调节螺钉安装到螺纹孔中，向相反的方向旋转调节螺钉，即可将调节螺钉从螺纹孔中拆除。此外，通过转动调节螺钉，还可改变调节螺钉伸入到螺纹孔中的区域的长度，从而改变调节螺钉与变幅杆的轴心之间的力矩。

因此，配重件与配重孔之间采用螺纹连接，既便于拆装配重件，也便于改变配重件与变幅杆的轴心之间的力矩。在此种连接方式下，可通过调整配重件在变幅杆外周的分布来对刀柄进行动态调整，也可通过在不同的配重孔内安装不同重量的配重件来对刀柄进行动态调整，还可通过调整配重件在配重孔内的安装位置改变配重件与变幅杆的轴心之间的力矩来对刀柄进行动态调整。

当然，除上述连接方式外，配重件与配重孔还可采用其他连接方式。举例来说，配重件与配重孔采用过盈配合或者卡合方式固定连接。如此设置，可通过调整配重件在变幅杆外周的分布来对刀柄进行动态调整，也可通过在不同的配重孔内安装不同重量的配重件来对刀柄进行动态调整。

配重孔的开口朝向背离变幅杆的轴心的方向，配重件能够相对配重孔沿配重孔的轴向移动。如图4、图6和图7所示，在本实施例的一种具体实施方式中，进一步地，配重孔32的轴心与变幅杆30的轴心垂直，以使得配重件40的移动轨迹与变幅杆30的轴心垂直。

在另一种可选实施方式中，配重孔的轴心也可相对变幅杆的轴心倾斜设置，例如配重孔的轴心相对变幅杆的轴心向背离刀柄主体的方向略微倾斜，如此社会组，配重件的移动轨迹与变幅杆的轴心相对倾斜。

如图1-图3所示，在本实施例的一种具体实施方式中，凸台31的数量为一个，且凸台31为环形结构，凸台31的内圈与变幅杆30衔接为一体结构，所有配重孔32均设置在该环状的凸台31上。

进一步地，多个配重孔在凸台上间隔且均匀设置。

或者，在另一种可行实施方式中，凸台的数量为多个，多个凸台间隔分布且多个凸台围成的环形区域与变幅杆同轴，各凸台上分别设置有一个或多个配重孔。

如图1-图4所示，在上述技术方案中，进一步地，凸台的部分区域与刀柄主体接触。如图4所示方向中，刀柄主体10的左侧与安装轴20连接，刀柄主体10的右侧与变幅杆30连接。凸台31位于变幅杆30的左侧区域，且当将变幅杆30与刀柄主体10装配到一起时，变幅杆30位于凸台31左侧的区域伸入到刀柄主体10的内侧，凸台31的左侧端面与刀柄主体10的右侧端面接触。

进一步地，变幅杆的左侧端面设置有台阶面。

如图4和图5所示，刀柄主体10与安装轴20之间通过卡块12连接，具体地，在刀柄主体10上设置有插槽，在插槽的内壁设置有卡块12，在安装轴20的外壁设置有卡口。在安装的过程中，将安装轴20的部分区域伸入到刀柄主体10的插槽中，并使得卡块12进入到卡口中，从而使得安装轴20与刀柄主体10连接。

如图4和图5所示，在本实施例的一种具体实施方式中，刀柄主体10与变幅杆30之间形成有容置腔11。该容置腔11用于安装超声波元器件。具体地，刀柄主体10与变幅杆30之间可采用过盈配合方式连接。

在上述任一技术方案中，进一步地，变幅杆背离刀柄主体的一侧设置有装配孔，装配孔用于连接筒夹，筒夹用于夹紧刀具。如图6和图7所示，在本实施例的一种具体实施方式中，装配孔33为圆台状结构，内部安装筒夹(未示出)，筒夹用于夹紧刀具，从而进行加工。筒夹与装配孔33为滑动配合安装，筒夹可相对于装配孔33沿筒夹的轴向移动。具体地，如图1和图2所示，变幅杆30设置有外螺纹，变幅杆30上安装密封螺帽50，密封螺帽50具有螺纹孔，密封螺帽50与变幅杆30之间通过螺纹配合连接。密封螺帽50的部分区域套装于筒夹外侧，密封螺帽50远离刀柄主体10的一端设置有开口，该开口与筒夹的开口连通，刀具可穿过密封螺帽50的开口伸入到筒夹内。在旋动密封螺帽50以使得密封螺帽50向靠近于刀柄主体10的一侧移动时，密封螺帽50能够推动筒夹，使得筒夹伸入装配孔33的长度增加，从而使得筒夹的开口收紧，以夹紧刀具。在旋动密封螺帽50以使得密封螺帽50向远离于刀柄主体10的一侧移动时，筒夹由于没有了密封螺帽50的推力，在其自身弹性作用下向装配孔外伸出，筒夹的开口逐渐张开，从而可以将刀具取下。

实施例二

本实用新型实施例提出一种超声波加工装置，包括刀具和上述实施例一提供的动态平衡刀柄，动态平衡刀柄与刀具连接。

具体地，超声波加工装置还包括机床，机床上安装有主轴，动态平衡刀柄包括刀柄主体、安装轴和变幅杆，刀柄主体两端分别与安装轴与变幅杆连接。动态平衡刀柄的安装轴与机床的主轴连接，动态平衡刀柄的变幅杆通过筒夹与刀具连接。

由于超声波加工装置中应用有上述实施例提供的动态平衡刀柄，因此与上述动态平衡刀柄相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种动态平衡刀柄，其特征在于，包括：刀柄主体、安装轴和变幅杆，所述刀柄主体的一端与所述安装轴连接，另一端与所述变幅杆连接，所述变幅杆上设置有凸台，所述凸台靠近于所述变幅杆与所述刀柄主体的连接处，所述凸台与所述变幅杆为一体结构，所述凸台内设置有配重孔，所述配重孔的数量为多个，所述配重孔用于与配重件可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的动态平衡刀柄，其特征在于，所述配重孔的开口朝向背离所述变幅杆的轴心的方向，所述配重件能够相对所述配重孔沿所述配重孔的轴向移动。

3.根据权利要求1所述的动态平衡刀柄，其特征在于，所述凸台为环形结构，所述凸台的内圈与所述变幅杆衔接为一体结构。

4.根据权利要求3所述的动态平衡刀柄，其特征在于，多个所述配重孔在所述凸台上间隔且均匀设置。

5.根据权利要求1-4任一所述的动态平衡刀柄，其特征在于，所述配重孔为螺纹孔，所述配重件为调节螺钉，所述调节螺钉具有与所述螺纹孔匹配的外螺纹。

6.根据权利要求1所述的动态平衡刀柄，其特征在于，所述凸台的部分区域与所述刀柄主体接触。

7.根据权利要求1所述的动态平衡刀柄，其特征在于，所述刀柄主体与所述变幅杆之间形成有容置腔。

8.根据权利要求1所述的动态平衡刀柄，其特征在于，所述变幅杆背离所述刀柄主体的一侧设置有装配孔，所述装配孔用于安装筒夹，所述筒夹用于夹紧刀具，所述装配孔为圆台状结构。

9.一种超声波加工装置，其特征在于，包括刀具和如权利要求1-8任一项所述的动态平衡刀柄，所述动态平衡刀柄与所述刀具连接。