本实用新型专利技术公开了一种纯扭超声振动加工装置，包括刀柄、超声换能器和变幅杆组件，超声换能器包括一级变幅杆和两个相同的超声振动模块，两个超声振动模块分别固定连接在一级变幅杆沿轴向方向的两端处，一级变幅杆沿轴向方向的中间位置处的外圆周上设有紧固部，一级变幅杆在紧固部沿轴向方向的两侧分别设有纵扭转化结构；变幅杆组件包括二级变幅杆和刀具，刀具固定连接在二级变幅杆的前端，二级变幅杆的后端设有第一空腔，紧固部固定连接于二级变幅杆的后端；刀柄的前端设有第二空腔，二级变幅杆固定连接于刀柄的前端。本实用新型专利技术克服了超声振动加工装置实现纯扭转超声振动的难题。超声振动加工装置实现纯扭转超声振动的难题。超声振动加工装置实现纯扭转超声振动的难题。
【技术实现步骤摘要】
一种纯扭超声振动加工装置
[0001]本技术涉及超声波加工
，尤其涉及一种纯扭超声振动加工装置。
技术介绍
[0002]随着现代科技和工业不断发展，越来越多的新型材料被专利技术与应用，例如硅基材料、陶瓷材料和复合材料等。这些新型材料具有良好性能的同时也具备了难加工的缺点。而超声振动加工具有减小切削力和切削温度、减小刀具磨损、提高加工零件质量和缩短加工时间的效果；其中扭转超声振动加工技术在铣削、钻削硬脆复合材料时具有明显改善效果。如今很多超声振动加工装置为单一纵振或纵扭复合运动，实现超声纵扭复合振动较为复杂，而实现纯扭转超声振动更为复杂，因此纯扭转超声振动加工装置在超声领域应用稀少。
[0003]以上
技术介绍
内容的公开仅用于辅助理解本技术的构思及技术方案，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
技术介绍
不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
技术实现思路
[0004]为克服现有超声振动加工装置实现纯扭转超声振动难题，本技术提出了一种纯扭超声振动加工装置。
[0005]为达到上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0006]本技术公开了一种纯扭超声振动加工装置，包括刀柄、超声换能器和变幅杆组件，其中所述超声换能器包括一级变幅杆和两个相同的超声振动模块，两个所述超声振动模块分别固定连接在所述一级变幅杆沿轴向方向的两端处，所述一级变幅杆沿轴向方向的中间位置处的外圆周上设有紧固部，所述一级变幅杆在所述紧固部沿轴向方向的两侧分别设有纵扭转化结构，且所述紧固部两侧的所述纵扭转化结构沿所述紧固部垂直于轴向方向的中心面呈镜像分布；所述变幅杆组件包括二级变幅杆和刀具，所述刀具固定连接在所述二级变幅杆的前端，所述二级变幅杆的后端设有第一空腔，所述紧固部固定连接于所述二级变幅杆的后端，以使得所述一级变幅杆位于所述紧固部前侧的一端和连接于所述一级变幅杆前端的所述超声振动模块设置于所述第一空腔内；所述刀柄的前端设有第二空腔，所述二级变幅杆固定连接于所述刀柄的前端，以使得所述一级变幅杆位于所述紧固部后侧的一端和连接于所述一级变幅杆后端的所述超声振动模块设置于所述第二空腔内。
[0007]优选地，所述纵扭转化结构为在所述一级变幅杆的外圆周处开设的多条螺旋沟槽，且所述一级变幅杆在所述紧固部两侧所开设的所述螺旋沟槽除旋向相反之外其他参数完全相同。
[0008]优选地，所述紧固部为所述一级变幅杆的外圆周处凸出设置的第一法兰。
[0009]优选地，所述纯扭超声振动加工装置还包括第一紧固单元，所述第一紧固单元前端设有第一内螺纹，所述二级变幅杆后端设有第一外螺纹，且所述第一内螺纹与所述第一外螺纹相互配合以通过所述第一紧固单元将所述紧固部固定连接于所述二级变幅杆的后
端。
[0010]优选地，所述二级变幅杆的外圆周处凸出设置有第二法兰，所述第二法兰位于所述二级变幅杆上的超声振动为零的节点处。
[0011]优选地，所述第二法兰的外圆周处从后向前设有导向部和第二外螺纹，所述第二空腔的前端口处设有第二内螺纹，所述第二外螺纹与所述第二内螺纹相互匹配以将所述二级变幅杆固定连接于所述刀柄的前端。
[0012]优选地，所述纯扭超声振动加工装置还包括第二紧固单元，所述第二紧固单元上设有第三外螺纹，所述第三外螺纹也与所述第二内螺纹相互匹配以将所述第二紧固单元固定连接于所述刀柄上所述第二内螺纹的前端处。
[0013]优选地，所述超声振动模块包括盖板、螺钉、多个压电陶瓷片和多个电极片，多个所述电极片和多个所述压电陶瓷片同轴且沿轴向交替排列在所述盖板和所述一级变幅杆之间，所述螺钉穿过所述盖板、多个所述电极片和多个所述压电陶瓷片之后与所述一级变幅杆端部设置的螺纹孔固定连接，以将多个所述电极片和多个所述压电陶瓷片固定连接在所述一级变幅杆的端部。
[0014]优选地，所述变幅杆组件还包括弹簧夹头和螺帽，所述刀具通过所述弹簧接头和所述螺帽固定连接在所述二级变幅杆的前端。
[0015]与现有技术相比，本技术的有益效果在于：本技术公开的纯扭超声振动加工装置，其中的超声换能器中的一级变幅杆沿轴向方向的两端固定连接两个相同的超声振动模块，且一级变幅杆的两侧设有呈镜像分布的纵扭转化结构，使得超声换能器可以通过一级变幅杆实现前后双激励，将超声换能器的纵向超声振动相互抵消，从而输出纯扭超声振动，纯扭超声振动又经过二级变幅杆进行二级变幅，将纯扭超声振动经二次放大，进一步获得较大的纯扭超声振动，在铣削、钻削硬脆复合材料时具有明显改善效果。
附图说明
[0016]图1是本技术优选实施例公开的纯扭超声振动加工装置的结构示意图；
[0017]图2a是图1中的超声换能器的剖面结构示意图；
[0018]图2b是图1中的超声换能器的结构外观示意图；
[0019]图3是图1中的变幅杆组件的剖面结构示意图；
[0020]图4是图1中的超声换能器与变幅杆组件的装配结构示意图。
具体实施方式
[0021]以下对本技术的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本技术的范围及其应用。
[0022]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接既可以是用于固定作用也可以是用于电路/信号连通作用。
[0023]需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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，仅是为了便于描述本技术实施例和简化描述，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技术的限制。
[0024]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本技术实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0025]如图1所示，本技术优选实施例公开了一种纯扭超声振动加工装置，由超声换能器1、变幅杆组件2、第一紧固单元3、第二紧固单元4和刀柄5组成。
[0026]如图2a所示，超声换能器1包括一级变幅杆105和两个相同的超声振动模块，两个超声振动模块分别固定连接在一级变幅杆105沿轴向方向的两端处，一级变幅杆105沿轴向方向的中间位置处的外圆周上设有第一法兰1053，一级变幅杆105在第一法兰1053沿轴向的两侧分别设有纵扭转化结构，且第一法兰1053两侧的纵扭转化结构沿第一法兰1053垂直于轴向方向的中心本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种纯扭超声振动加工装置，其特征在于，包括刀柄、超声换能器和变幅杆组件，其中：所述超声换能器包括一级变幅杆和两个相同的超声振动模块，两个所述超声振动模块分别固定连接在所述一级变幅杆沿轴向方向的两端处，所述一级变幅杆沿轴向方向的中间位置处的外圆周上设有紧固部，所述一级变幅杆在所述紧固部沿轴向方向的两侧分别设有纵扭转化结构，且所述紧固部两侧的所述纵扭转化结构沿所述紧固部垂直于轴向方向的中心面呈镜像分布；所述变幅杆组件包括二级变幅杆和刀具，所述刀具固定连接在所述二级变幅杆的前端，所述二级变幅杆的后端设有第一空腔，所述紧固部固定连接于所述二级变幅杆的后端，以使得所述一级变幅杆位于所述紧固部前侧的一端和连接于所述一级变幅杆前端的所述超声振动模块设置于所述第一空腔内；所述刀柄的前端设有第二空腔，所述二级变幅杆固定连接于所述刀柄的前端，以使得所述一级变幅杆位于所述紧固部后侧的一端和连接于所述一级变幅杆后端的所述超声振动模块设置于所述第二空腔内。2.根据权利要求1所述的纯扭超声振动加工装置，其特征在于，所述纵扭转化结构为在所述一级变幅杆的外圆周处开设的多条螺旋沟槽，且所述一级变幅杆在所述紧固部两侧所开设的所述螺旋沟槽除旋向相反之外其他参数完全相同。3.根据权利要求1所述的纯扭超声振动加工装置，其特征在于，所述紧固部为所述一级变幅杆的外圆周处凸出设置的第一法兰。4.根据权利要求1所述的纯扭超声振动加工装置，其特征在于，还包括第一紧固单元，所述第一紧固单元前端设有第一内螺纹，所述二级变幅杆后端设有第...
【专利技术属性】
技术研发人员：许超，赵学奇，马原，
申请(专利权)人：深圳市青鼎装备有限公司，
类型：新型
国别省市：
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