应用于数控加工的HSK类型超声波抛光刀柄结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种应用于数控加工的HSK类型超声波抛光刀柄结构，其包括HSK刀柄、保持套、无线电能发射端、无线电能接收端、安装板、压板和频率为20～70 kHz的高频率超声换能器；高频率超声换能器包括压电陶瓷组件、变幅杆、夹头、压帽和竹制磨头或油石磨头；本实用新型专利技术的结构设计巧妙、合理，保持套的下端对称设有两安装臂，有效简化整体结构，体积轻巧，不仅工作稳定性好，还给拆装工序带来方便；且以电磁感应的方式传递超声能量，无需接触；另外，采用竹制磨头或油石磨头，有效利用其韧性材料特性以对被加工材料进行抛光,而且高频率超声换能器采用高频率的，更适用于抛光处理，抛光效果好。

HSK type ultrasonic polishing tool holder structure for NC machining

The utility model discloses a HSK type ultrasonic polishing tool holder structure for numerical control processing, which comprises a HSK tool holder, a retainer, a radio power transmitter, a radio power receiver, a mounting plate, a pressing plate and a high frequency ultrasonic transducer with a frequency of 20-70 kHz, and a high frequency ultrasonic transducer including a piezoelectric ceramic module, a radio power transmitter, a radio power receiver, a mounting plate, a pressing plate and a frequency of 20-70 The structure of the utility model is ingenious and reasonable, and the lower end of the sleeve is symmetrically equipped with two mounting arms, which effectively simplifies the overall structure and is light in volume. The utility model not only has good working stability, but also brings convenience to the disassembly and assembly process; and the ultrasonic energy is transmitted by electromagnetic induction. In addition, the use of bamboo grinding head or oil stone grinding head, the effective use of its tough material characteristics to polish the material to be processed, and high-frequency ultrasonic transducer using high-frequency, more suitable for polishing treatment, polishing effect is good.

【技术实现步骤摘要】
应用于数控加工的HSK类型超声波抛光刀柄结构
本技术涉及超声刀柄
，特别涉及一种应用于数控加工的HSK类型超声波抛光刀柄结构。
技术介绍
当前一些特殊材料应用越来越广泛，比如玻璃、蓝宝石、碳化硅、复合材料等。这些材料由于机械特性很硬脆，导致采用传统的抛光工艺无法满足这些材料的加工精度的要求。在超声辅助加工中，超声能是加工工艺最为关键的参数，其起到降低切削力等作用。换能器(Transducer)是超声加工中提供超声能量的核心执行机构，其工作原理为利用压电逆效应将频率电信号转换为高频超声振动，并将超声能传输到加工材料。传统的超声波抛光方法为手持式操作，没有配合机床的高精密运动。由于采用人为的手持操作，其抛光精度不能保证，加工效率也很低。再之，当前超声抛光方式，仅采用超声波单一能量来工作，没有结合其它旋转能量，加工精度、效率、刀具寿命等优势并没有得到全面提升。传统的超声刀柄均为采用分体式结构设计，进而增加了超声电主轴结构的复杂性，使用范围窄，而且一般都是采用滑环方式来传递超声能量，这种接触式结构会存在：易磨损和主轴转速低等问题等一系列问题使得超声复合加工很难推广于实际生产。另外，其结构也不利于自动换刀，易出现刀柄、卡刀手、刀库等机械结构的干涉，限制了超声加工的进一步应用与推广。为此，本专利技术人研发了一种可自动换刀的HSK超声波刀柄结构，专利申请号为“201610928275.0”，其包括HSK刀柄、保持架、无线电能发射端、无线电能接收端、超声换能器和压板，HSK刀柄靠近超声换能器的一端外周面位置上设有卡刀位，且卡刀位处于无线电能接收端的下方位置；但是其结构相对而言还是比较复杂，仍具有改进的空间，比如保持架的结构较为复杂，安装繁琐，同时体积笨重，影响到超声工作稳定性和效率，而且超声换能器的固定结构仍需优化。并且，其也不是很适用于抛光使用。
技术实现思路
针对上述不足，本技术的目的在于，提供一种结构设计巧妙、合理，结构简单，适用于抛光使用的应用于数控加工的HSK类型超声波抛光刀柄结构。本技术为实现上述目的所采用的技术方案为：一种应用于数控加工的HSK类型超声波抛光刀柄结构，其包括HSK刀柄、保持套、无线电能发射端、无线电能接收端、安装板、压板和频率为20～70kHz的高频率超声换能器；电主轴的下端面设有用来安装HSK刀柄的装配位，保持套套设固定在电主轴的下端，保持套的下端对称设有两轴向延伸的安装臂，安装板的两端与安装臂相连接，该安装板的底面中部位置向凹入形成安装位，该安装位上设有与所述装配位相对应的通孔，所述无线电能发射端设置在该通孔的周缘位置；HSK刀柄的上端设有与所述装配位相适配的安装头，该安装头的下方位置径向增大形成与所述无线电能接收端相适配的套接部，该套接部的下方位置径向增大形成能将无线电能接收端定位托住的定位托部，该定位托部的下方位置径向凹入形成换刀卡槽，该换刀卡槽的外周面上设有弧形凸面和水平基面；HSK刀柄的上端穿过通孔设置在装配位上；所述高频率超声换能器包括压电陶瓷组件、变幅杆、夹头、压帽和竹制磨头或油石磨头，变幅杆的下端的端面上设有与所述夹头相适配的锥形腔，变幅杆的下端外周面上设有与所述压帽相适配的外螺纹，夹头设置在该锥形腔中，竹制磨头或油石磨头放置在该夹头的夹口中，压帽拧在外螺纹上并迫使夹头将竹制磨头或油石磨头夹紧；变幅杆的上端径向凸起形成联接部；该变幅杆的上端面中心位置轴向凸起形成安装凸台，该安装凸台的周缘位置轴向凸起形成固定圈，该固定圈的内壁与安装凸台的外壁之间具有间隔，压电陶瓷组件通过螺栓固定在安装凸台上；所述HSK刀柄的下端内按由下至上的顺序依次设有与所述压板相适配的第一凹腔、与联接部相适配的第二凹腔和用来容置压电陶瓷组件的第三凹腔；所述高频率超声换能器的联接部通过压板固定在第二凹腔上；所述无线电能接收端对应无线电能发射端的位置处套设在套接部上，且该无线电能接收端上的连接线穿过线孔并与所述高频率超声换能器相连接。作为本技术的进一步改进，所述安装板的外形轮廓为方形，其的两端设有圆弧凸起。作为本技术的进一步改进，所述无线电能发射端包括原边保护套及设置在该原边保护套内的原边磁芯，该原边磁芯上卷绕有感应线圈。作为本技术的进一步改进，所述无线电能接收端包括副边保护套及设置在该副边保护套内的副边磁芯，该副边磁芯上卷绕有感应线圈。作为本技术的进一步改进，所述保持套上呈圆心对称设有多个径向锁紧螺丝孔。作为本技术的进一步改进，所述安装臂的外表面上间隔设有两环形凹槽。作为本技术的进一步改进，所述电主轴的下端设有锥形面。作为本技术的进一步改进，所述螺栓包括双头螺杆和螺母，双头螺杆的一端连接在变幅杆的安装凸台的中心位置处，另一端穿过压电陶瓷组件，并通过螺母锁紧。作为本技术的进一步改进，所述压帽的直径为10～30mm。作为本技术的进一步改进，所述第二凹腔的长度大于10mm。作为本技术的进一步改进，所述HSK刀柄的型号为HSK30、HSK40或HSK50,或其它HSK系列类似的刀柄结构。本技术的有益效果为：本技术的结构设计巧妙、合理，保持套的下端对称设有两安装臂，有效简化整体结构，体积轻巧，不仅工作稳定性好，还给拆装工序带来方便，并使得HSK刀柄与主轴相对独立，给日常使用与更换带来方便；无线电能发射端设置安装板上，以电磁感应的方式传递超声能量，无需与无线电能接收端直接接触，有效解决传统滑环方式所带来的磨损及主轴转速低等问题等一系列问题，进一步提升超声电主轴的工作稳定性，具有高稳定、高转速、高精度、长寿命等优点；换刀卡槽位于无线电能接收端的下方位置，并且设有设有弧形凸面和水平基面，更利于自动换刀，实现刀库的自动更换与放置刀柄，有效避免出现刀柄、卡刀手、刀库等机械结构之间的相互干涉；采用竹制磨头或油石磨头，即采用竹具或油石材料制成的磨头，有效利用其韧性材料特性以对被加工材料进行抛光,而且高频率超声换能器采用高频率的，更适用于抛光处理，抛光效果好。另外所述高频率超声换能器的联接部通过压板固定在第二凹腔上，整体结构紧凑，配合紧密，确保工作精度和稳定性，易于安装和实现。下面结合附图与实施例，对本技术进一步说明。附图说明图1是本技术的立体结构示意图。图2是本技术的剖视结构示意图。图3是本技术中变幅杆的结构示意图。具体实施方式实施例：见图1至图3，本技术提供的一种应用于数控加工的HSK类型超声波抛光刀柄结构，其包括HSK刀柄1、保持套2、无线电能发射端3、无线电能接收端4、安装板5、压板6和频率为20～70kHz的高频率超声换能器7；电主轴8的下端面设有用来安装HSK刀柄1的装配位，保持套2套设固定在电主轴8的下端，保持套2的下端对称设有两轴向延伸的安装臂9，安装板5的两端与安装臂9相连接，设有安装臂98后，有效简化保持套2的结构。体积轻小，在减轻自重的同时，减少超声能量的径向扩散，更能保证超声能量的传递路径，有效提升超声能量传递效率。而且安装臂9的两侧为镂空结构，能清楚实时查看到HSK刀柄1与电主轴87连接结构，使用安全、可靠。高频率超声换能器7采用高频率的，更适用于抛光处理，抛光效果好。所述安装板5的底面中部位置向凹入形成安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于数控加工的HSK类型超声波抛光刀柄结构，其特征在于：其包括HSK刀柄、保持套、无线电能发射端、无线电能接收端、安装板、压板和频率为20～70kHz的高频率超声换能器；电主轴的下端面设有用来安装HSK刀柄的装配位，保持套套设固定在电主轴的下端，保持套的下端对称设有两轴向延伸的安装臂，安装板的两端与安装臂相连接，该安装板的底面中部位置向凹入形成安装位，该安装位上设有与所述装配位相对应的通孔，所述无线电能发射端设置在该通孔的周缘位置；HSK刀柄的上端设有与所述装配位相适配的安装头，该安装头的下方位置径向增大形成与所述无线电能接收端相适配的套接部，该套接部的下方位置径向增大形成能将无线电能接收端定位托住的定位托部，该定位托部的下方位置径向凹入形成换刀卡槽，该换刀卡槽的外周面上设有弧形凸面和水平基面；HSK刀柄的上端穿过通孔设置在装配位上；所述高频率超声换能器包括压电陶瓷组件、变幅杆、夹头、压帽和竹制磨头或油石磨头，变幅杆的下端的端面上设有与所述夹头相适配的锥形腔，变幅杆的下端外周面上设有与所述压帽相适配的外螺纹，夹头设置在该锥形腔中，竹制磨头或油石磨头放置在该夹头的夹口中，压帽拧在外螺纹上并迫使夹头将竹制磨头或油石磨头夹紧；变幅杆的上端径向凸起形成联接部；该变幅杆的上端面中心位置轴向凸起形成安装凸台，该安装凸台的周缘位置轴向凸起形成固定圈，该固定圈的内壁与安装凸台的外壁之间具有间隔，压电陶瓷组件通过螺栓固定在安装凸台上；所述HSK刀柄的下端内按由下至上的顺序依次设有与所述压板相适配的第一凹腔、与联接部相适配的第二凹腔和用来容置压电陶瓷组件的第三凹腔；所述高频率超声换能器的联接部通过压板固定在第二凹腔上；所述无线电能接收端对应无线电能发射端的位置处套设在套接部上，且该无线电能接收端上的连接线穿过线孔并与所述高频率超声换能器相连接。...

【技术特征摘要】
1.一种应用于数控加工的HSK类型超声波抛光刀柄结构，其特征在于：其包括HSK刀柄、保持套、无线电能发射端、无线电能接收端、安装板、压板和频率为20～70kHz的高频率超声换能器；电主轴的下端面设有用来安装HSK刀柄的装配位，保持套套设固定在电主轴的下端，保持套的下端对称设有两轴向延伸的安装臂，安装板的两端与安装臂相连接，该安装板的底面中部位置向凹入形成安装位，该安装位上设有与所述装配位相对应的通孔，所述无线电能发射端设置在该通孔的周缘位置；HSK刀柄的上端设有与所述装配位相适配的安装头，该安装头的下方位置径向增大形成与所述无线电能接收端相适配的套接部，该套接部的下方位置径向增大形成能将无线电能接收端定位托住的定位托部，该定位托部的下方位置径向凹入形成换刀卡槽，该换刀卡槽的外周面上设有弧形凸面和水平基面；HSK刀柄的上端穿过通孔设置在装配位上；所述高频率超声换能器包括压电陶瓷组件、变幅杆、夹头、压帽和竹制磨头或油石磨头，变幅杆的下端的端面上设有与所述夹头相适配的锥形腔，变幅杆的下端外周面上设有与所述压帽相适配的外螺纹，夹头设置在该锥形腔中，竹制磨头或油石磨头放置在该夹头的夹口中，压帽拧在外螺纹上并迫使夹头将竹制磨头或油石磨头夹紧；变幅杆的上端径向凸起形成联接部；该变幅杆的上端面中心位置轴向凸起形成安装凸台，该安装凸台的周缘位置轴向凸起形成固定圈，该固定圈的内壁与安装凸台的外壁之间具有间隔，压电陶瓷组件通过螺栓固定在安装凸台上；所述HSK刀柄的下端内按由下至上的顺序依次设有与所述压板相适配的第一凹腔、与联接部相适配的第二凹腔和用来容置压电陶瓷组件的第三凹腔；所述高频率超声换能器的联接部通过压板固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：张增英，张亮亮，刘升，尤晓镇，黄海兵，
申请(专利权)人：东莞市优超精密技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44