[实用新型]一种超声加工刀柄以及一种超声加工系统

说明书

本实用新型公开了一种超声加工刀柄，包括刀柄壳体、超磁致伸缩换能器、盖板和刀具，其中所述刀柄壳体上设有空腔，所述超磁致伸缩换能器设置于所述空腔内并通过所述盖板压紧固定，且所述超磁致伸缩换能器和所述刀具分别与所述盖板固定连接。本实用新型还公开了一种超声加工系统，包括励磁线圈和超声加工刀柄，其中所述励磁线圈的基体部分为扇形的柱体结构，该扇形的柱体结构环绕设置在所述刀柄壳体的空腔外。本实用新型提出的超声加工刀柄以及超声加工系统解决了现有的超声加工刀柄体积较大、结构复杂且难以换刀等问题。

技术领域

本实用新型涉及超声精密特种加工技术领域，尤其涉及一种超声加工刀柄以及一种超声加工系统。

背景技术

旋转超声加工技术是针对脆性材料的有效加工技术，可以显著提升加工质量、减小切削力、延长刀具寿命。目前超声加工系统使用的超声换能器主要基于电致伸缩和磁致伸缩两大类材料。超磁致伸缩材料是一种近年来得到广泛关注的磁致伸缩超声换能材料，它具有磁致伸缩性能高、输出功率大、能量密度大、响应速度快、超声输出稳定等优点。使用超磁致伸缩材料制作的超声换能器应用于旋转超声加工系统，可以显著提高超声加工系统的超声输出功率，有效提升加工质量和效率，同时可有效避免超声振动失效的情况。

在使用旋转超声加工技术加工形状较为复杂的零件时，需要使用多种规格的刀具。现有的基于电致伸缩或磁致伸缩材料的超声加工系统多使用感应电能传输的方式进行电能传输，其安装在机床主轴端的原边线圈和安装在超声刀柄的副边线圈会影响机床自动换刀，因而在使用时只能采取手动换刀的方式，严重制约了加工效率。另外，目前使用的超磁致伸缩超声刀柄，多具有结构复杂、体积大、发热量大的特点，阻碍了其推广应用。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本实用新型的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

实用新型内容

为解决现有的超声加工刀柄体积较大、结构复杂且难以换刀等问题，本实用新型提出了一种超声加工刀柄以及一种超声加工系统。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型公开了一种超声加工刀柄，包括刀柄壳体、超磁致伸缩换能器、盖板和刀具，其中所述刀柄壳体上设有空腔，所述超磁致伸缩换能器设置于所述空腔内并通过所述盖板压紧固定，且所述超磁致伸缩换能器和所述刀具分别与所述盖板固定连接。

进一步地，所述超磁致伸缩换能器包括超磁致伸缩棒、导磁环、导磁柱、永磁体，所述超磁致伸缩棒、所述导磁柱和所述永磁体分别套合连接在一中心柱上，所述导磁环套合在所述超磁致伸缩棒、所述导磁柱和所述永磁体的外周处。

进一步地，超磁致伸缩换能器还包括散热柱，所述散热柱与所述导磁环分别套合在所述超磁致伸缩棒、所述导磁柱和所述永磁体的外周处。

进一步地，所述导磁环包括第一导磁环和第二导磁环，其中所述第一导磁环、所述散热柱和第二导磁环依次套合在所述超磁致伸缩棒、所述导磁柱和所述永磁体的外周处。

进一步地，所述导磁柱包括第一导磁柱和第二导磁柱，所述超磁致伸缩棒包括N段超磁致伸缩棒，即第1超磁致伸缩棒、第2超磁致伸缩棒、……、第N超磁致伸缩棒，所述永磁体包括N+1段永磁体，即第1永磁体、第2永磁体、……、第N永磁体、第N+1永磁体，其中所述第一导磁柱和所述第二导磁柱套合连接在所述中心柱的两端，N+1段永磁体和N段超磁致伸缩棒分别相互间隔套合在所述第一导磁柱和所述第二导磁柱之间，也即所述第一导磁柱、所述第1永磁体、所述第1超磁致伸缩棒、所述第2永磁体、所述第2超磁致伸缩棒、……、所述第N永磁体、所述第N超磁致伸缩棒、所述第N+1永磁体和所述第二导磁柱依次套合连接在所述中心柱上，其中N为大于或等于1的整数。

进一步地，所述刀柄壳体的所述空腔处的壁厚不大于5mm。