一种基于超声波马达原理的径向可调整的镗刀结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于超声波马达原理的径向可调整的镗刀结构，它包括刀具机构和刀具控制机构；刀具机构包括刀体、压电陶瓷、振动体、摩擦片和刀夹；压电陶瓷、振动体和摩擦片自上至下依次设置在刀体底端，刀夹设置在摩擦片底端，刀夹上安装有刀片；刀具控制机构包括直流电源、信号发生器和功率放大电路；直流电源为信号发生器和功率放大电路供电，信号发生器将产生的两路高频交变信号传输至功率放大电路，功率放大电路对高频交变信号进行功率放大后施加在压电陶瓷上；压电陶瓷产生超声波振动并传递给振动体，振动体通过摩擦片驱动刀夹沿径向运动。本实用新型专利技术具有机械结构紧密、调整精度高、调整范围大和可即时调整等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机械制造
，具体涉及一种基于超声波马达原理的径向可调整的镗刀结构。
技术介绍
镗刀是镗削刀具的一种，用于工件的内孔加工、扩孔或仿形等，其可在镗床、车床或铣床上使用。现有镗刀一般包括刀体、刀片，这种镗刀的镗削直径是预先调节好的，只能镗削固定直径的内孔。如果需要镗削不同直径的内孔，则需要使用多把镗刀，或者停止加工重新调整。即便是重新调整镗刀的镗削直径，人工也很难把握镗刀的伸出量，因此加工孔的精度往往不高，这大大限制了镗削工艺的使用。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的上述问题，本技术提供了一种基于超声波马达原理的径向可调整的镗刀结构。为实现上述目的，本技术采取以下技术方案：一种基于超声波马达原理的径向可调整的镗刀结构包括刀具机构和刀具控制机构；所述刀具机构包括刀体、压电陶瓷、振动体、摩擦片和刀夹；所述压电陶瓷、振动体和摩擦片自上至下依次设置在所述刀体底端，所述刀夹设置在所述摩擦片底端，所述刀夹上安装有刀片；所述刀具控制机构包括直流电源、信号发生器和功率放大电路；所述直流电源为所述信号发生器和功率放大电路供电，所述信号发生器将产生的两路高频交变信号传输至所述功率放大电路，所述功率放大电路对高频交变信号进行功率放大后施加在所述压电陶瓷上；所述压电陶瓷产生超声波振动并传递给所述振动体，所述振动体通过所述摩擦片驱动所述刀夹沿径向运动。进一步地，所述信号发生器产生的高频交变信号为两路相位相差90度或270
度的信号。进一步地，所述刀夹与所述刀体、压电陶瓷、振动体和摩擦片组装时为过盈配合。进一步地，所述振动体采用不锈钢、硬铝合金和铜合金中的一种或多种。进一步地，所述摩擦片由耐磨材料制成。进一步地，与所述刀夹相接触的所述摩擦片的表面采用耐磨涂层材料TiN、TiCN和TiAlN中的一种或多种。进一步地，与所述振动体相接触的所述摩擦片的表面采用橡胶基摩擦材料、塑料基摩擦材料、末冶金烧结含油金属摩擦材料和表面陶瓷涂层摩擦材料中的一种或多种。进一步地，所述刀夹由硬质合金材料制成。本技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本技术通过将超声波马达原理与传统的镗刀相结合，使得本技术提供的径向可调整的镗刀结构具有机械结构紧密、调整精度高、调整范围大和可即时调整等优点。附图说明图1是本技术提供的一种实施例中基于超声波马达原理的径向可调整的镗刀结构的原理图。图中：1、刀体；2、压电陶瓷；3、振动体；4、摩擦片；5、刀夹；6、直流电源；7、信号发生器；8、功率放大电路。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进行详细的描述。如图1所示，本技术提供了一种基于超声波马达原理的径向可调整的
镗刀结构，其包括刀具机构和刀具控制机构。其中，刀具机构包括刀体1、压电陶瓷2、振动体3、摩擦片4和刀夹5。压电陶瓷2、振动体3和摩擦片4自上至下依次设置在刀体1底端，刀夹5设置在摩擦片4底端，刀夹5上安装有刀片。为保证刀夹5安装的稳定性，刀夹5与刀体1、压电陶瓷2、振动体3和摩擦片4组装时为过盈配合。刀具控制机构包括直流电源6、信号发生器7和功率放大电路8。直流电源6为信号发生器7和功率放大电路8供电，信号发生器7将产生的两路相位相差90度的高频交变信号传输至功率放大电路8，功率放大电路8对接收到的高频交变信号进行功率放大后施加在压电陶瓷2上。压电陶瓷2利用逆压电效应产生超声波振动。超声波振动传递给振动体3，振动体3通过摩擦片4驱动刀夹5沿径向运动，从而调整刀夹5的位置。上述过程中，振动体3相当于超声波马达中的定子，刀夹5相当于超声波马达中的转子。进一步地，通过改变信号发生器7产生的两路高频交变信号的相位相差，可以改变刀夹5的运动方向。两路高频交变信号的相位相差为90度时与两路高频交变信号的相位相差为270度时相比，刀夹5的运动方向相反。上述实施例中，振动体3采用不锈钢、硬铝合金和铜合金等材料。上述实施例中，摩擦片4由耐磨材料制成，其应当满足的基本要求有：摩擦因数要尽可能地高，以便将振动能高效地转化成回转能；耐磨性好，且其对偶件的磨损也很轻微；摩擦力不随时间而发生变化，能长期稳定地工作；无摩擦噪音，不引起转子和定子的附加振动；能够进行精密机械加工，热化学稳定性好。与刀夹5相接触的摩擦片4的表面采用TiN(氮化钛)、TiCN(氮碳化钛)和TiAlN(氮铝化钛)等耐磨涂层材料。与振动体3相接触的摩擦片4的表面采用橡胶基摩擦材料、塑料基摩擦材料、末冶金烧结含油金属摩擦材料和表面陶瓷涂层摩擦材料。上述实施例中，刀夹5由硬质合金材料制成。本技术基于超声波马达原理的径向可调整的镗刀结构能够在线沿刀体1的径向调整刀夹5的位置。由于采用超声波马达原理进行调整，因此本技术与传统的镗刀相比，具有机械结构紧密、调整精度高、调整范围大和可即时调整等优点。本技术不局限于上述最佳实施方式，本领域技术人员在本技术的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于超声波马达原理的径向可调整的镗刀结构，其特征在于：它包括刀具机构和刀具控制机构；所述刀具机构包括刀体、压电陶瓷、振动体、摩擦片和刀夹；所述压电陶瓷、振动体和摩擦片自上至下依次设置在所述刀体底端，所述刀夹设置在所述摩擦片底端，所述刀夹上安装有刀片；所述刀具控制机构包括直流电源、信号发生器和功率放大电路；所述直流电源为所述信号发生器和功率放大电路供电，所述信号发生器将产生的两路高频交变信号传输至所述功率放大电路，所述功率放大电路对高频交变信号进行功率放大后施加在所述压电陶瓷上；所述压电陶瓷产生超声波振动并传递给所述振动体，所述振动体通过所述摩擦片驱动所述刀夹沿径向运动。

【技术特征摘要】
1.一种基于超声波马达原理的径向可调整的镗刀结构，其特征在于：它包括刀具机构和刀具控制机构；所述刀具机构包括刀体、压电陶瓷、振动体、摩擦片和刀夹；所述压电陶瓷、振动体和摩擦片自上至下依次设置在所述刀体底端，所述刀夹设置在所述摩擦片底端，所述刀夹上安装有刀片；所述刀具控制机构包括直流电源、信号发生器和功率放大电路；所述直流电源为所述信号发生器和功率放大电路供电，所述信号发生器将产生的两路高频交变信号传输至所述功率放大电路，所述功率放大电路对高频交变信号进行功率放大后施加在所述压电陶瓷上；所述压电陶瓷产生超声波振动并传递给所述振动体，所述振动体通过所述摩擦片驱动所述刀夹沿径向运动。2.如权利要求1所述的一种基于超声波马达原理的径向可调整的镗刀结构，其特征在于：所述信号发生器产生的高频交变信号为两路相位相差90度或270度的信号。3.如权利要求1所述的一种基于超声波马达原理的径向可调整的镗刀结构，其特征在于：所述刀夹与...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆阳，
申请(专利权)人：陆阳，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23