CN109570537A - 一种双节点结构的超声波车刀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双节点结构的超声波车刀，分别在波长处增加凸缘，并且在凸缘对称的侧面切掉两个平面用于刀架的夹持面，由于这两处部位正好位于整段超声波长振幅最小的部位，故当与夹持点接触时可认为近似于静止状态，所以超声能量损失几乎接近于零，在刀杆前端装上超声波刀片，用锁紧垫片和锁紧螺栓固定锁紧，将超声波振动与超声波刀片切削力同时叠加作用在被加工工件上，达到超声波车刀的加成效果，同时在车刀杆的另一端连接有一个增加振幅的调幅器，可配以不同比例以适用于各种不同材料的加工工件。
Description
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，特别涉及一种双节点结构的超声波车刀。
背景技术
目前，超声波技术已经越来越普遍地运用到金属加工中。在传统机加工技术上加上超声波，可以使加工过程中切削力更小，工件表面更光洁，还能减少加工刀具的磨损，延长刀具的寿命。但因为需要在刀具上加上超声波能量，所以一般需要在刀具及相应刀架上加上换能器等超声传递装置。这就对本来结构相对简单的刀具增加了额外的结构和体积。目前很多超声波刀具对装夹位置的设计都存在一定的缺陷，这就会造成装夹位置能量损耗过大，超声作用不充分，没有完全发挥加上超声能量后刀具的优势。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题，而提供一种双节点结构的超声波车刀。
为了解决上述问题，本发明提供了一种技术方案：一种双节点结构的超声波车刀，包括凸缘、刀杆后端、第一圆弧过渡面、夹持面、第二圆弧过渡面、刀杆中端、刀杆前端、刀片凹槽、超声波刀片、锁紧垫片和锁紧螺栓；所述刀杆后端整体成型在刀杆中端的右侧，所述刀杆前端整体成型在刀杆中端的左侧；所述刀杆中端与刀杆后端和刀杆前端的连接处均整体成型有一个凸缘；所述凸缘的右侧均整体成型有一个第一圆弧过渡面，所述凸缘的左侧均整体成型有一个第二圆弧过渡面；所述凸缘上均设有夹持面；所述刀杆前端的左侧面上设有一个刀片凹槽；所述刀片凹槽中设有一个超声波刀片，所述超声波刀片通过锁紧螺栓固定连接在刀片凹槽中；所述锁紧垫片位于超声波刀片和锁紧螺栓之间。
作为优选，还包括调幅器、前驱发射端、换能器、冷却接口和射频线接口；所述调幅器连接在刀杆后端的右侧面上；所述前驱发射端连接在换能器的左侧面上；所述前驱发射端的左侧连接在调幅器的右侧面上；所述换能器的右侧面中心位置上连接有一个射频线接口，所述换能器的右侧面上还设有两个冷却接口。
作为优选，两个所述冷却接口以圆形阵列的方式均布在换能器的右侧面上。
作为优选，所述刀杆后端与刀杆中端和刀杆前端的直径一致。
作为优选，所述第一圆弧过渡面和第二圆弧过渡面结构一致。
本发明的有益效果：本发明具有结构合理简单、生产成本低、安装方便，功能齐全，可以最大化的发挥超声振动在车削加工中的作用，最大限度地解决刀具及加工件发热量大，工件表面粗糙度不佳，刀具磨损过快的问题，分别在波长处增加凸缘，并且在凸缘对称的侧面切掉两个平面用于刀架的夹持面，由于这两处部位正好位于整段超声波长振幅最小的部位，故当与夹持点接触时可认为近似于静止状态，所以超声能量损失几乎接近于零，在刀杆前端装上超声波刀片，用锁紧垫片和锁紧螺栓固定锁紧，将超声波振动与超声波刀片切削力同时叠加作用在被加工工件上，达到超声波车刀的加成效果，同时在车刀杆的另一端连接有一个增加振幅的调幅器，可配以不同比例以适用于各种不同材料的加工工件。
附图说明
为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的部分结构示意图。
1-凸缘；2-刀杆后端；3-第一圆弧过渡面；4-夹持面；5-第二圆弧过渡面；6-刀杆中端；7-刀杆前端；8-刀片凹槽；9-超声波刀片；10-锁紧垫片；11-锁紧螺栓；12-调幅器；13-前驱发射端；14-换能器；15-冷却接口；16-射频线接口。
具体实施方式
如图1和图2所示，本具体实施方式采用以下技术方案：一种双节点结构的超声波车刀，包括凸缘1、刀杆后端2、第一圆弧过渡面3、夹持面4、第二圆弧过渡面5、刀杆中端6、刀杆前端7、刀片凹槽8、超声波刀片9、锁紧垫片10和锁紧螺栓11；所述刀杆后端2整体成型在刀杆中端6的右侧，所述刀杆前端7整体成型在刀杆中端6的左侧；所述刀杆中端6与刀杆后端2和刀杆前端7的连接处均整体成型有一个凸缘1；所述凸缘1的右侧均整体成型有一个第一圆弧过渡面3，所述凸缘1的左侧均整体成型有一个第二圆弧过渡面5；所述凸缘1上均设有夹持面4；所述刀杆前端7的左侧面上设有一个刀片凹槽8；所述刀片凹槽8中设有一个超声波刀片9，所述超声波刀片9通过锁紧螺栓11固定连接在刀片凹槽8中；所述锁紧垫片10位于超声波刀片9和锁紧螺栓11之间。
如图1和图2所示，还包括调幅器12、前驱发射端13、换能器14、冷却接口15和射频线接口16；所述调幅器12连接在刀杆后端2的右侧面上；所述前驱发射端13连接在换能器14的左侧面上；所述前驱发射端13的左侧连接在调幅器12的右侧面上；所述换能器14的右侧面中心位置上连接有一个射频线接口16，所述换能器14的右侧面上还设有两个冷却接口15。
其中，两个所述冷却接口15以圆形阵列的方式均布在换能器14的右侧面上；所述刀杆后端2与刀杆中端6和刀杆前端7的直径一致；所述第一圆弧过渡面3和第二圆弧过渡面5结构一致。
本发明的使用状态为：本发明具有结构合理简单、生产成本低、安装方便，功能齐全，可以最大化的发挥超声振动在车削加工中的作用，最大限度地解决刀具及加工件发热量大，工件表面粗糙度不佳，刀具磨损过快的问题，分别在波长处增加凸缘1，并且在凸缘1对称的侧面切掉两个平面用于刀架的夹持面4，由于这两处部位正好位于整段超声波长振幅最小的部位，故当与夹持点接触时可认为近似于静止状态，所以超声能量损失几乎接近于零，在刀杆前端7装上超声波刀片9，用锁紧垫片10和锁紧螺栓11固定锁紧，将超声波振动与超声波刀片9切削力同时叠加作用在被加工工件上，达到超声波车刀的加成效果，同时在车刀杆的另一端连接有一个增加振幅的调幅器12，可配以不同比例以适用于各种不同材料的加工工件。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种双节点结构的超声波车刀，其特征在于：包括凸缘(1)、刀杆后端(2)、第一圆弧过渡面(3)、夹持面(4)、第二圆弧过渡面(5)、刀杆中端(6)、刀杆前端(7)、刀片凹槽(8)、超声波刀片(9)、锁紧垫片(10)和锁紧螺栓(11)；
所述刀杆后端(2)整体成型在刀杆中端(6)的右侧，所述刀杆前端(7)整体成型在刀杆中端(6)的左侧；
所述刀杆中端(6)与刀杆后端(2)和刀杆前端(7)的连接处均整体成型有一个凸缘(1)；
所述凸缘(1)的右侧均整体成型有一个第一圆弧过渡面(3)，所述凸缘(1)的左侧均整体成型有一个第二圆弧过渡面(5)；
所述凸缘(1)上均设有夹持面(4)；
所述刀杆前端(7)的左侧面上设有一个刀片凹槽(8)；
所述刀片凹槽(8)中设有一个超声波刀片(9)，所述超声波刀片(9)通过锁紧螺栓(11)固定连接在刀片凹槽(8)中；
所述锁紧垫片(10)位于超声波刀片(9)和锁紧螺栓(11)之间。
2.根据权利要求1所述的一种双节点结构的超声波车刀，其特征在于：还包括调幅器(12)、前驱发射端(13)、换能器(14)、冷却接口(15)和射频线接口(16)；
所述调幅器(12)连接在刀杆后端(2)的右侧面上；
所述前驱发射端(13)连接在换能器(14)的左侧面上；
所述前驱发射端(13)的左侧连接在调幅器(12)的右侧面上；
所述换能器(14)的右侧面中心位置上连接有一个射频线接口(16)，所述换能器(14)的右侧面上还设有两个冷却接口(15)。
3.根据权利要求2所述的一种双节点结构的超声波车刀，其特征在于：两个所述冷却接口(15)以圆形阵列的方式均布在换能器(14)的右侧面上。
4.根据权利要求1所述的一种双节点结构的超声波车刀，其特征在于：所述刀杆后端(2)与刀杆中端(6)和刀杆前端(7)的直径一致。
5.根据权利要求1所述的一种双节点结构的超声波车刀，其特征在于：所述第一圆弧过渡面(3)和第二圆弧过渡面(5)结构一致。
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