一种具有多向隔振功能、用于超声波装置的换能器制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种具有多向隔振功能、用于超声波装置的换能器，在法兰上设置减振结构，该减振结构包括开设于法兰至少一个端面的减振槽结构，减振槽结构中至少一个槽体的深度大于法兰的厚度的一半。通过开设减振槽结构对法兰进行减材处理，法兰的强度减弱，且槽体深度大于法兰的厚度的一半，可以将超声波振动向法兰的四周传递扩散，超声波振动通过减振槽结构可以大幅度减少，由此可有效减少超声波振动经法兰传递至超声波装置本体上，确保超声波振动能量有效地传递到加工工具上，以提高加工工具的超声加工效率。该换能器应用于超声波刀柄可减少超声波振动传递至机床主轴，避免超声波振动影响机床主轴转动及损坏机床主轴。

A transducer with multi-directional vibration isolation function for ultrasonic devices

The invention discloses a transducer with multi-directional vibration isolation function for an ultrasonic device. A vibration reduction structure is arranged on a flange. The vibration reduction structure includes a vibration reduction groove structure at least one end face of the flange. The depth of at least one groove body in the vibration reduction groove structure is more than half of the thickness of the flange. The strength of flange is weakened by setting up vibration reduction groove structure to reduce the material of flange, and the depth of groove body is more than half of the thickness of flange. The ultrasonic vibration can be transmitted and diffused around the flange. The ultrasonic vibration can be greatly reduced through the vibration reduction groove structure, which can effectively reduce the transmission of ultrasonic vibration through the flange to the body of the ultrasonic device and ensure the ultrasonic vibration. The energy is effectively transmitted to the processing tools to improve the efficiency of ultrasonic machining. The transducer used in the ultrasonic tool holder can reduce the transmission of ultrasonic vibration to the machine tool spindle, avoid the influence of ultrasonic vibration on the machine tool spindle rotation and damage the machine tool spindle.

【技术实现步骤摘要】
一种具有多向隔振功能、用于超声波装置的换能器
本专利技术涉及超声波加工
，特别是涉及一种具有多向隔振功能、用于超声波装置的换能器及包括该换能器的超声波刀柄。
技术介绍
换能器是超声波装置中提供超声波振动能量的关键性机构，其工作原理为利用压电效应或者磁致伸缩效应将频率电信号转化成高频超声波振动，并将超声波振动能传输至加工工具以对加工工件进行加工。其中，加工工具可以为刀具、磨头等；换能器主要应用于超声波刀柄、超声波夹具、超声波主轴及超声波机床等超声波装置中。现有技术中，由于换能器与超声波装置中的超声波装置本体连接时，较大部分的超声波振动会向超声波装置本体传递，导致超声波振动能量的损失，超声加工效率较低；另外，当换能器应用于超声波刀柄中时，换能器与刀柄本体连接，部分超声波振动经刀柄本体向连接于其后端的机床主轴传递，不仅会影响机床主轴的转动，且会对机床主轴产生冲击甚至造成机床损坏。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有多向隔振功能、用于超声波装置的换能器及包括该换能器的超声波刀柄，能够减少超声波振动经换能器向超声波装置本体的传递，减少超声波振动能量损失，且当此换能器应用于超声波刀柄时，能够避免超声波振动影响机床主轴转动及冲击机床主轴造成机床主轴损坏。为了实现上述目的，本专利技术一方面提出一种具有多向隔振功能、用于超声波装置的换能器，其包括换能器本体及设于所述换能器本体外周的法兰，所述换能器本体的前端用于安装加工工具，所述法兰上设置有用于减少超声波振动从所述换能器向超声波装置本体传递的减振结构；所述减振结构包括开设于所述法兰的至少一个端面的减振槽结构，所述减振槽结构包括一个或多个槽体，至少一个所述槽体的深度大于所述法兰的厚度的一半。作为优选方案，所述法兰设于所述换能器本体的振动节点处。作为优选方案，所述法兰的两个端面均开设有所述减振槽结构，其中，开设于所述法兰的前端面的减振槽结构为第一减振槽结构，开设于所述法兰的后端面的减振槽结构为第二减振槽结构；将所述第一减振槽结构中深度最大的槽体的深度设为L1，所述第二减振槽结构中深度最大的槽体的深度设为L2，所述法兰的厚度设为L，其中，L1+L2≥L。作为优选方案，所述法兰上设有用于与所述超声波装置本体焊接的焊接位。作为优选方案，所述焊接位设于所述法兰的外缘。作为优选方案，所述焊接位设于所述法兰径向的振动节点处。作为优选方案，所述焊接位设于所述法兰的外径最大的区域。作为优选方案，所述焊接位偏离所述法兰沿其厚度方向的中心线位置。作为优选方案，沿所述换能器本体的轴向的截面上观察时，所述焊接位为与所述换能器本体的轴向平行的直线。作为优选方案，所述法兰的两个端面均开设有所述减振槽结构，其中，开设于所述法兰的前端面的减振槽结构为第一减振槽结构，开设于所述法兰的后端面的减振槽结构为第二减振槽结构；所述第一减振槽结构包括以所述法兰的前端面的中心为圆心开设的第一环形凹槽；所述第二减振槽结构包括以所述法兰的后端面的中心为圆心开设的第二环形凹槽；所述第二环形凹槽的直径大于所述第一环形凹槽的直径。作为优选方案，所述第一环形凹槽设于所述法兰与所述换能器本体的连接处。作为优选方案，所述第一减振槽结构还包括以所述法兰的前端面的中心为圆心开设的第三环形凹槽，所述第三环形凹槽的直径大于所述第二环形凹槽的直径。作为优选方案，所述法兰的两个端面均开设有所述减振槽结构，其中，开设于所述法兰的前端面的减振槽结构为第一减振槽结构，开设于所述法兰的后端面的减振槽结构为第二减振槽结构；所述第一减振槽结构包括以所述法兰的前端面的中心为圆心开设的第四环形凹槽，所述第二减振槽结构包括若干第一减振孔，各所述第一减振孔沿所述法兰的后端面的中心周向间隔设置，且各所述第一减振孔围合形成的圆形的直径大于所述第四环形凹槽的直径；所述第一减振孔的深度大于所述第四环形凹槽的深度。作为优选方案，所述第四环形凹槽设于所述法兰与所述换能器本体的连接处。作为优选方案，所述第一减振槽结构还包括开设于所述法兰的前端面的若干第二减振孔，各所述第二减振孔沿所述法兰的前端面的中心周向间隔设置，所述第二减振槽结构还包括以所述法兰的后端面的中心为圆心开设的第六环形凹槽；各所述第二减振孔围合形成的圆形的直径大于所述第四环形凹槽的直径，各所述第一减振孔围合形成的圆形的直径大于所述第六环形凹槽的直径；所述第一减振孔和所述第二减振孔错开布置；所述第二减振孔的深度大于所述第六环形凹槽的深度。作为优选方案，所述第六环形凹槽设于所述法兰与所述换能器本体的连接处。作为优选方案，所述法兰的两个端面均开设有所述减振槽结构，其中，开设于所述法兰的前端面的减振槽结构为第一减振槽结构，开设于所述法兰的后端面的减振槽结构为第二减振槽结构；所述第一减振槽结构包括若干第一弧形槽，所述第二减振槽结构包括若干第二弧形槽，所述第一弧形槽及第二弧形槽均为朝所述法兰径向外侧凸起的圆弧段；且各所述第一弧形槽沿所述法兰的前端面的中心周向间隔设置，各所述第二弧形槽沿所述法兰的后端面的中心周向间隔设置，各所述第二弧形槽围合成的圆形的直径比各所述第一弧形槽围合成的圆形的直径小。作为优选方案，所述第二减振槽结构还包括以所述法兰的后端面的中心为圆心开设的第五环形凹槽，所述第五环形凹槽的直径小于各所述第一弧形槽围合成的圆形的直径，且大于各所述第二弧形槽围合成的圆形的直径；且所述第一弧形槽的深度和第二弧形槽的深度均大于所述第五环形凹槽的深度。作为优选方案，所述换能器本体包括变幅杆及安装于所述变幅杆后端的压电振子，所述变幅杆的前端用于与加工工具连接，所述法兰一体成型于所述变幅杆的外缘。作为优选方案，所述换能器本体包括前端盖及安装于所述前端盖后端的压电振子，所述前端盖的前端用于与加工工具连接，所述法兰一体成型于所述前端盖的外缘。作为优选方案，所述法兰的后端面开设有用于与超声波装置本体紧固连接的安装孔。为了实现相同的目的，本专利技术还提供一种超声波刀柄，其包括刀柄本体、无线信号接收装置及如前述所述的换能器；所述刀柄本体为所述超声波装置本体，所述刀柄本体的后端用于与机床主轴连接，所述刀柄本体的前端开设有内腔，所述无线信号接收装置安装于所述刀柄本体的外周上并用于与外部设置的无线信号发射装置通信连接，所述换能器与所述无线信号接收装置电性连接，所述换能器的后端安装于所述内腔内，且所述法兰与所述刀柄本体固定相连。作为优选方案，所述超声波刀柄还包括压盖，所述刀柄本体的内腔侧壁上设置有台阶，所述法兰的后端面抵接所述台阶，所述压盖套设于所述换能器的外周并抵接所述法兰的前端面。作为优选方案，所述超声波刀柄还包括减振垫，所述减振垫设于所述法兰的后端面和所述台阶之间或者所述减振垫设于所述法兰的前端面和所述压盖之间。作为优选方案，所述减振垫由耐高温材料制成。作为优选方案，所述法兰的外缘设有焊接位，所述法兰通过所述焊接位与所述刀柄本体的安装腔的内侧壁焊接。作为优选方案，所述超声波刀柄还包括销钉，所述销钉的两端分别安装于所述法兰的后端面及所述台阶，以连接所述刀柄本体及所述法兰。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术实施例的一种具有多向隔振功能、用于超声波装置的换能器，其通过在法兰上设置有减振结构，该减振结构包括开设于所述法兰的至少一个端面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有多向隔振功能、用于超声波装置的换能器，其特征在于，包括换能器本体及设于所述换能器本体外周的法兰，所述换能器本体的前端用于安装加工工具，所述法兰上设置有用于减少超声波振动从所述换能器向超声波装置本体传递的减振结构；所述减振结构包括开设于所述法兰的至少一个端面的减振槽结构，所述减振槽结构包括一个或多个槽体，至少一个所述槽体的深度大于所述法兰的厚度的一半。

【技术特征摘要】
1.一种具有多向隔振功能、用于超声波装置的换能器，其特征在于，包括换能器本体及设于所述换能器本体外周的法兰，所述换能器本体的前端用于安装加工工具，所述法兰上设置有用于减少超声波振动从所述换能器向超声波装置本体传递的减振结构；所述减振结构包括开设于所述法兰的至少一个端面的减振槽结构，所述减振槽结构包括一个或多个槽体，至少一个所述槽体的深度大于所述法兰的厚度的一半。2.如权利要求1所述的换能器，其特征在于，所述法兰设于所述换能器本体的振动节点处。3.如权利要求1所述的换能器，其特征在于，所述法兰的两个端面均开设有所述减振槽结构，其中，开设于所述法兰的前端面的减振槽结构为第一减振槽结构，开设于所述法兰的后端面的减振槽结构为第二减振槽结构；将所述第一减振槽结构中深度最大的槽体的深度设为L1，所述第二减振槽结构中深度最大的槽体的深度设为L2，所述法兰的厚度设为L，其中，L1+L2≥L。4.如权利要求1所述的换能器，其特征在于，所述法兰上设有用于与所述超声波装置本体焊接的焊接位。5.如权利要求4所述的换能器，其特征在于，所述焊接位设于所述法兰的外缘。6.如权利要求5所述的换能器，其特征在于，所述焊接位设于所述法兰径向的振动节点处。7.如权利要求5所述的换能器，其特征在于，所述焊接位设于所述法兰的外径最大的区域。8.如权利要求4所述的换能器，其特征在于，所述焊接位偏离所述法兰沿其厚度方向的中心线位置。9.如权利要求7所述的换能器，其特征在于，沿所述换能器本体的轴向的截面上观察时，所述焊接位为与所述换能器本体的轴向平行的直线。10.如权利要求1-9任一项所述的换能器，其特征在于，所述法兰的两个端面均开设有所述减振槽结构，其中，开设于所述法兰的前端面的减振槽结构为第一减振槽结构，开设于所述法兰的后端面的减振槽结构为第二减振槽结构；所述第一减振槽结构包括以所述法兰的前端面的中心为圆心开设的第一环形凹槽；所述第二减振槽结构包括以所述法兰的后端面的中心为圆心开设的第二环形凹槽；所述第二环形凹槽的直径大于所述第一环形凹槽的直径。11.如权利要求10所述的换能器，其特征在于，所述第一环形凹槽设于所述法兰与所述换能器本体的连接处。12.如权利要求11所述的换能器，其特征在于，所述第一减振槽结构还包括以所述法兰的前端面的中心为圆心开设的第三环形凹槽，所述第三环形凹槽的直径大于所述第二环形凹槽的直径。13.如权利要求1-9任一项所述的换能器，其特征在于，所述法兰的两个端面均开设有所述减振槽结构，其中，开设于所述法兰的前端面的减振槽结构为第一减振槽结构，开设于所述法兰的后端面的减振槽结构为第二减振槽结构；所述第一减振槽结构包括以所述法兰的前端面的中心为圆心开设的第四环形凹槽，所述第二减振槽结构包括若干第一减振孔，各所述第一减振孔沿所述法兰的后端面的中心周向间隔设置，且各所述第一减振孔围合形成的圆形的直径大于所述第四环形凹槽的直径；且所述第一减振孔的深度大于所述第四环形凹槽的深度。14.如权利要求13所述的换能器，其特征在于，所述第四环形凹槽设于所述法兰与所述换能器本体的连接处。15.如权利要求13所述的换能器，其特征在于，所述第一减振槽结构还包括开设于所述法兰的前端面的若干第二减振孔，各所述第二减振孔沿所述法兰的前端面的中心周向间隔设置，所述第二减振槽结构还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟秋，颜炳姜，
申请(专利权)人：广州汇专工具有限公司，汇专科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44