一种实用单激励超声径扭振动精密车刀以及车削装置

本发明属于机械加工刀具领域，特别是涉及一种实用单激励超声径扭振动精密车刀实用单激励超声径扭振动精密车刀以及车削装置。

背景技术：

1、在机械加工中，车削加工是一种重要的加工方式。传统车刀在加工过程中存在一些问题，如切削力大、切削温度高、刀具磨损快等，这些问题会影响加工精度和表面质量。为了解决这些问题，人们开始研究超声振动辅助加工技术。

2、超声振动辅助加工技术是将超声振动施加到刀具上，使刀具在切削过程中产生超声振动，从而改变切削过程中的力学特性，降低切削力、切削温度和刀具磨损，提高加工精度和表面质量，在车削、铣削、磨削等加工领域得到了广泛的应用。超声振动的主要形式有一维超声振动和椭圆超声振动，研究表明，椭圆超声振动比一维超声振动具有更小的切削力、更高的标量质量等优点，成为超声振动车削的重点研究。

3、然而，现有的超声椭圆振动车刀大多是采用双激励或多激励方式，结构复杂，成本高，且难以实现精确的径扭振动控制。因此，需要一种结构简单、成本低、能够实现精确径扭振动控制的超声振动车刀。

技术实现思路

1、有鉴于此，为了解决现有超声振动车刀结构复杂、成本高、难以实现精确径扭振动控制的问题，本发明提出一种实用单激励超声径扭振动精密车刀以及车削装置。

2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种实用单激励超声径扭振动精密车刀，包括刀架、单激励超声径扭振动系统和刀片，所述刀架与单激励超声径扭振动系统连接，所述刀片安装在单激励超声径扭振动系统的前端，

3、单激励超声径扭振动系统包括超声换能器和变幅杆，所述超声换能器与变幅杆连接，所述变幅杆的前端与刀片连接。

4、更进一步的，变幅杆外周安装有法兰盘。

5、更进一步的，所述刀架与单激励超声径扭振动系统通过变幅杆外周的法兰盘固定连接。

6、更进一步的，所述超声换能器为压电陶瓷换能器。

7、更进一步的，所述超声换能器包括后端盖、压电陶瓷和电极，所述后端盖、压电陶瓷和电极依次连接。

8、更进一步的，所述电极通过紧固螺钉与变幅杆连接。

9、更进一步的，所述变幅杆为阶梯型变幅杆。

10、更进一步的，所述刀片为合金刀片或涂层刀片。

11、更进一步的，所述刀架与单激励超声径扭振动系统通过螺纹连接。

12、更进一步的，所述刀片通过螺钉安装在单激励超声径扭振动系统的前端。

13、一种车削装置，包括上述实用单激励超声径扭振动精密车刀。

14、与现有技术相比，本发明所述的一种实用单激励超声径扭振动精密车刀以及车削装置的有益效果是：

15、1、本发明采用单激励方式，结构简单，成本低，能够实现精确的径扭振动控制，相应提高了车刀相对工件的转速，从而提高了加工精度和表面质量。

16、2、本发明在切削加工工艺过程中，由于振动系统的扭振的同时径向振动回缩，带动刀片回缩，保护了已加工表面，同时刀片脱离加工表面或进给量减少，提高了刀片使用寿命。

技术特征：

1.一种实用单激励超声径扭振动精密车刀，其特征在于：包括刀架(1)、单激励超声径扭振动系统(2)和刀片(3)，所述刀架(1)与单激励超声径扭振动系统(2)连接，所述刀片(3)安装在单激励超声径扭振动系统(2)的前端，

2.根据权利要求1所述的实用单激励超声径扭振动精密车刀，其特征在于：变幅杆(5)外周安装有法兰盘，所述刀架(1)与单激励超声径扭振动系统(2)通过变幅杆(5)外周的法兰盘固定连接。

3.根据权利要求1所述的实用单激励超声径扭振动精密车刀，其特征在于：所述超声换能器(4)为压电陶瓷换能器。

4.根据权利要求3所述的实用单激励超声径扭振动精密车刀，其特征在于：所述超声换能器(4)包括后端盖(6)、压电陶瓷(7)和电极(8)，所述后端盖(6)、压电陶瓷(7)和电极(8)依次连接。

5.根据权利要求4所述的实用单激励超声径扭振动精密车刀，其特征在于：所述电极(8)通过紧固螺钉与变幅杆(5)连接。

6.根据权利要求1所述的实用单激励超声径扭振动精密车刀，其特征在于：所述变幅杆(5)为阶梯型变幅杆。

7.根据权利要求1所述的实用单激励超声径扭振动精密车刀，其特征在于：所述刀片(3)为合金刀片。

8.根据权利要求1所述的实用单激励超声径扭振动精密车刀，其特征在于：所述刀架(1)与单激励超声径扭振动系统(2)通过螺纹连接。

9.根据权利要求1所述的实用单激励超声径扭振动精密车刀，其特征在于：所述刀片(3)通过螺钉安装在单激励超声径扭振动系统(2)的前端。

10.一种车削装置，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的实用单激励超声径扭振动精密车刀。

技术总结
本发明提出了一种实用单激励超声径扭振动精密车刀以及车削装置，属于机械加工刀具领域。解决了现有超声振动车刀结构复杂、成本高、难以实现精确径扭振动控制的问题。它包括刀架、单激励超声径扭振动系统和刀片，刀架与单激励超声径扭振动系统连接，通过单激励超声径扭振动系统中变幅杆的法兰盘固定连接，刀片安装在单激励超声径扭振动系统的前端，单激励超声径扭振动系统内部设有超声换能器和变幅杆，超声换能器与变幅杆连接，变幅杆的前端与刀片连接。本发明采用单激励方式，结构简单，成本低，能够实现精确的径扭振动控制，相应提高了车刀相对工件的转速，从而提高了加工精度和表面质量。

技术研发人员：刘泽祥,朱长卿,吴超,束攀峰,张弛
受保护的技术使用者：常州机电职业技术学院
技术研发日：
技术公布日：2025/1/28