超声浮动刀柄、加工装置及机床的制作方法

1.本实用新型涉及刀柄技术领域，特别是涉及一种超声浮动刀柄、加工装置及机床。


背景技术：

2.数控机床在攻丝加工过程中，数控机床的刀柄上安装有丝锥，通过丝锥进行刚性攻丝，丝锥的加工过程是，先正转切入后反转退出；然而在长期的交变扭矩下，丝锥容易产生断裂，影响攻丝加工进程，大大影响了攻丝的工作效率，同时增加了生产成本。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种超声浮动刀柄、加工装置及机床，所述超声浮动刀柄能解决现有的刀柄攻丝时丝锥容易断裂，影响攻丝的工作效率，增加了生产成本的问题。
4.本实用新型提供一种超声浮动刀柄，包括：刀柄主体、浮动外壳、换能器和若干个弹性浮动件；所述刀柄主体开设有用于容纳所述浮动外壳的容纳腔，所述容纳腔的周侧开设有用于容纳所述弹性浮动件的限位槽，所述限位槽用于对所述弹性浮动件进行浮动限位；所述浮动外壳开设有若干个与所述弹性浮动件对应设置的凹槽，所述弹性浮动件的一端与所述凹槽连接；所述换能器连接所述浮动外壳。
5.进一步的，所述弹性浮动件包括销钉和橡胶圈，所述销钉的一端与所述凹槽连接，所述销钉的另一端套设有所述橡胶圈，且所述销钉的直径小于所述限位槽的直径。
6.进一步的，还包括档销钉，所述销钉的另一端连接有所述档销钉。
7.进一步的，所述换能器包括变幅杆和压电振子，所述变幅杆连接所述压电振子；所述变幅杆具有连接件，所述变幅杆通过所述连接件与所述浮动外壳连接；所述浮动外壳开设有安装腔体，所述压电振子位于所述安装腔体内。
8.进一步的，还包括筒夹和螺帽，所述螺帽用于将所述筒夹连接在所述变幅杆上。
9.进一步的，所述刀柄主体开设有连通所述容纳腔和所述刀柄主体的外部的电线槽，所述浮动外壳上设有通线孔，以使电线依次通过电线槽和所述通线孔并连接所述换能器。
10.进一步的，所述通线孔和电线槽均设有过孔密封套。
11.进一步的，还包括无线传输接收装置，安装在刀柄主体上，用于接收超声波电能并将所述超声波电能传递给所述换能器。
12.本实用新型还提供一种加工装置，包括：超声波电源以及上述的超声浮动刀柄，所述超声波电源用于连接所述超声浮动刀柄并将超声波电能传输给所述超声浮动刀柄。
13.本实用新型还提供一种机床，包括：机床本体、超声波主轴和设置于机床本体上的上述的加工装置。
14.本实用新型通过在刀柄主体的容纳腔设置浮动外壳，浮动外壳上连接有弹性浮动件，浮动外壳和换能器连接，换能器上下运动时，带动浮动外壳和弹性浮动件进行上下运
动，通过刀柄主体的限位槽对弹性浮动件进行限位，使得弹性浮动件进行上下浮动，带动整体换能器的上下浮动，从而换能器带动丝锥进行浮动钻孔，可以实现大幅度降低切削力，具有扭矩过载保护性能及防止刚性接触，减少丝锥磨损，可防止丝锥断裂，大幅度增加了丝锥的使用时间和工作效率，同时降低生产成本。
附图说明
15.图1为本实用新型提供的超声浮动刀柄的结构示意图；
16.图2为本实用新型提供的超声浮动刀柄的a-a’方向的剖面示意图；
17.图3为本实用新型提供的超声浮动刀柄的d区的结构示意图；
18.图4为本实用新型提供的超声浮动刀柄的b-b’方向的剖面示意图；
19.图5为本实用新型提供的超声浮动刀柄的a-a’方向的另一剖面示意图；
20.图6为本实用新型提供的超声浮动刀柄的浮动外壳的结构示意图。
21.图中，100、刀柄主体；110、容纳腔；111、限位槽；112、电线槽；120、中心通水孔；200、浮动外壳；210、凹槽；220、通线孔；310、销钉；320、橡胶圈；330、档销钉；410、压电振子；420、变幅杆；430、筒夹；500、无线接收装置；610、过孔密封套。
具体实施方式
22.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。
23.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
24.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
25.请参照图1至图4，本实用新型提供一种超声浮动刀柄，包括：刀柄主体100、浮动外壳200、换能器和若干个弹性浮动件；刀柄主体100开设有用于容纳浮动外壳200的容纳腔110，容纳腔110的周侧开设有用于容纳弹性浮动件的限位槽111，限位槽111用于对弹性浮动件进行浮动限位；浮动外壳200开设有若干个与弹性浮动件对应设置的凹槽210，弹性浮动件的一端与凹槽210连接；换能器的一端连接浮动外壳200，换能器的另一端连接丝锥。
26.具体的，工作时，请参照图2和图5，在刀柄主体100的容纳腔110设置浮动外壳200，浮动外壳200上的凹槽210与弹性浮动件过盈连接，浮动外壳200和换能器连接，换能器上下
运动时，带动浮动外壳200和弹性浮动件进行上下运动，通过刀柄主体100的限位槽111对弹性浮动件进行限位，弹性浮动件在限位槽111的限位下进行上下浮动，具体的，当换能器带动弹性浮动件向上运动时，弹性浮动件向上运动触碰到限位槽111时，弹性浮动件受到压缩，获得向下的弹力，从而弹性浮动件向下运动，且带动换能器向下运动，当弹性浮动件向下运动触碰到限位槽111时，弹性浮动件同样受到压缩，获得向上的弹力，从而弹性浮动件向上运动，且带动换能器向上运动；从而实现整体换能器的上下浮动，从而换能器带动丝锥进行浮动钻孔，可以实现大幅度降低切削力，具有扭矩过载保护性能及防止刚性接触，减少丝锥磨损，可防止丝锥断裂，大幅度增加了丝锥的使用时间和工作效率，同时降低生产成本。
27.在其中一些实施例中，请参照图3，弹性浮动件包括销钉310和橡胶圈320，销钉310的一端与凹槽210连接，销钉310的另一端套设有橡胶圈320，可以理解的是，销钉310的直径小于限位槽111的直径，从而销钉310远离凹槽210的一端可安装于限位槽111内，同时，销钉310套设有橡胶圈320，橡胶圈320与限位槽111过盈连接；换能器上下运动，带动浮动外壳200上下运动，从而与浮动外壳200连接的销钉310跟着上下运动，当销钉310向上运动时，橡胶圈320浮动触碰到限位槽111，橡胶圈320收到压缩，获得向下的弹力，带动销钉310向下运动，与销钉310连接的浮动外壳200向下运动，从而带动换能器向下运动，当销钉310向下运动销钉310的橡胶圈320触碰到限位槽111时，橡胶圈320同样受到压缩，获得向上的弹力，带动销钉310向上运动，且与销钉310连接的浮动外壳200向上运动，带动换能器向上运动；从而实现整体换能器的上下浮动，从而换能器带动丝锥进行上下浮动钻孔。
28.可选的，销钉310套设有橡胶圈320的一端的直径与销钉310与凹槽210连接的一端的直径相比逐渐增大，从而橡胶圈320从直径小的一端套设进销钉310，方便快捷，同时避免橡胶圈320滑落。
29.在其中一些实施例中，还包括档销钉，销钉310的另一端连接有档销钉330；可以理解的是，请参照图2至图4，限位槽111容纳销钉310的另一端且销钉310的另一端套设有橡胶圈320，为了避免橡胶圈320从销钉310上滑落，在销钉310的另一端连接档销钉330，其中，档销钉330的直径大于橡胶圈320的直径，从而更好地将橡胶圈320限制在销钉310上，避免橡胶圈320从销钉310滑落。
30.在其中一些实施例中，弹性浮动件为两个，两个弹性浮动件相对于容纳腔110的轴向对称设置，从而限位槽111用于对两个弹性浮动件进行浮动限位，弹性浮动件进行上下浮动，带动整体换能器的上下浮动，实现超声自动化浮动柔性钻孔。
31.在其中一些实施例中，换能器包括变幅杆420和设置在变幅杆420的第一端的压电振子410，变幅杆420的第二端用于与丝锥连接，变幅杆420的第一端具有连接件，变幅杆420通过连接件与浮动外壳200连接；浮动外壳200开设有安装腔体，压电振子410位于安装腔体内；压电振子410收到无线传输接收装置500传递的电信号，从而实现换能器的上下运动，以带动弹性运动件的上下运动，实现弹性浮动件的上下浮动。
32.在其中一些实施例中，将压电振子410安装在变幅杆420的第一端的端面上，将变幅杆420的装配法兰装配在超声波刀体的安装腔体的对应装配腔体内，使得超声波换能器安装在超声波刀体上；将压盖设置在装配法兰远离压电振子410的一侧，将压盖装配在超声波刀体的安装腔体的对应装配位置上，且使得压盖压紧装配法兰。
33.在其中一些实施例中，还包括无线传输接收装置500，安装在刀柄主体100上，将无线传输接收装置500过盈安装在超声波刀体的外侧，并在无线传输接收装置500与超声波刀体之间进行点焊连接；无线传输接收装置500用于接收超声波电能并将超声波电能传递给换能器的压电振子410，换能器的压电振子410收到电信号，从而实现换能器的上下运动，以带动弹性运动件的上下运动，实现弹性浮动件的上下浮动。
34.在其中一些实施例中，还包括筒夹430和螺帽，筒夹430的一端连接变幅杆420，筒夹430的另一端连接丝锥，螺帽用于将筒夹430连接在变幅杆420上；筒夹430与变幅杆420连接，螺帽将筒夹430连接在变幅杆420上，通过筒夹430来夹持丝锥，变幅杆420上下浮动时带动筒夹430和丝锥上下浮动，从而实现柔性钻孔。
35.在其中一些实施例中，筒夹430采用弹簧刀柄筒夹430；通过弹簧刀柄筒夹430，实现对丝锥的夹持，以带动丝锥进行柔性钻孔。
36.在其中一些实施例中，请参照图5，刀柄主体开设有连通容纳腔110和刀柄主体100的外部的电线槽112，浮动外壳200上设有通线孔220，以使电线依次通过电线槽112和通线孔220并连接换能器；从而换能器的电源线依次通过通线孔220和电线槽112并连接外部的超声波电源，另外，信号线从无线传输接收装置500依次通过电线槽112和通线孔220并连接换能器，其中，无线传输接收装置500将感应到的信号还原成高频电能信号并通过信号线传递给换能器的压电振子410，实现换能器的通电和信号传输。
37.进一步的，通线孔220和电线槽112均设有过孔密封套610；请参照图5，为了避免中心通水孔120的液体溢出通过通线孔220渗入到换能器，造成换能器损坏，在通线孔220上设有过孔密封套610；另外，为了避免刀柄主体100的外部的杂质通过电线槽112进入到刀柄主体内部，在电线槽112上设有过孔密封套610。
38.上述，无线传输接收装置500将感应到的信号还原成高频电能信号传递给换能器的压电振子410，换能器的压电振子410收到电信号，从而实现换能器的上下运动；通过在刀柄主体100的容纳腔110设置浮动外壳200，浮动外壳200上连接有弹性浮动件，浮动外壳200和换能器连接，换能器上下运动时，带动浮动外壳200和弹性浮动件进行上下运动，通过刀柄主体100的限位槽111对弹性浮动件进行限位，使得弹性浮动件进行上下浮动，带动整体换能器的上下浮动，从而换能器带动丝锥进行浮动钻孔，可以实现大幅度降低切削力，具有扭矩过载保护性能及防止刚性接触，减少丝锥磨损，可防止丝锥断裂，大幅度增加了丝锥的使用时间和工作效率，同时降低生产成本。
39.本实用新型还提供一种加工装置，包括：超声波电源以及上述的超声浮动刀柄，超声波电源用于连接超声浮动刀柄并将超声波电能传输给超声浮动刀柄。
40.本实用新型还提供一种机床，包括：机床本体、超声波主轴和设置于机床本体上的上述的加工装置。
41.在其中一些实施例中，主轴上安装有无线传输发射装置，无线传输发射装置与超声电源发生器连接；无线传输发射装置用于发送信号到无线传输接收装置500，无线传输接收装置500与无线传输发射装置对应设置并接收无线传输发射装置的信号。
42.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于
本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。