【技术实现步骤摘要】
本申请涉及超声加工领域，特别是涉及一种超声加工结构及超声加工系统。
技术介绍
1、随着智能物联网装备在各行各业的应用，新型材料的加工需求在高端制造中不断拓展。新型材料由于存在硬脆特性，传统加工方式刀具磨损较快，切削压力大，工件加工质量和效率低。超声加工成为解决这一难题的有效手段。
2、目前用于超声加工的超声刀柄面对高强度、高硬度的材料不能有效去除，主要原因是超声刀柄的工作频率有限，一般仅在20khz~30khz范围，而提升超声刀柄的工作频率，会使超声刀柄的漏感值随之增加。超声刀柄的漏感值增加后，需要匹配更高的功率才能维持原有振幅，进而使超声刀柄的能量传输效率大幅度降低，未转化为振幅的能量会转变为超声刀柄的热能，导致超声刀柄发热异常，降低超声刀柄的使用寿命。因此，目前的超声加工结构存在兼顾提高工作频率以及提高能量传输效率的问题。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对目前的超声加工结构无法兼顾提高工作频率以及提高能量传输效率的问题，提供一种超声加工结构及超声加工系统。
2、第一方面，一种超声加工结构，包括：
3、柄体，沿自身轴向设有安装腔；
4、振动装置，包括刀具和换能器组件，所述换能器组件连接于所述柄体且一部分位于所述安装腔内，另一部分位于所述安装腔外并连接所述刀具；
5、无线传输装置，包括发射组件和接收组件，所述接收组件连接于所述柄体周向并且与所述换能器组件电性连接，所述发射组件沿所述柄体的径向方向上与所述柄体间隔设置，并
6、在其中一个实施例中，所述原边磁芯包括第一芯体、第二芯体和第三芯体，所述第一芯体和所述第三芯体沿所述柄体的径向上间隔相对设置，所述第二芯体连接于所述第一芯体和所述第三芯体之间，以使三者之间共同构设形成用于放置所述原边线圈的第一线圈槽，所述第一芯体、所述第二芯体及所述第三芯体中至少一者的厚度大于5mm；
7、和/或，所述副边磁芯包括第四芯体、第五芯体和第六芯体，所述第四芯体和所述第六芯体沿所述柄体的径向上间隔相对设置，所述第五芯体连接于所述第四芯体和所述第六芯体之间，以使三者共同构设形成用于放置所述副边线圈的第二线圈槽，所述第四芯体、所述第五芯体以及所述第六芯体中至少一者的厚度大于5mm。
8、在其中一个实施例中，所述换能器组件包括变幅杆、压电陶瓷组和装夹法兰，所述装夹法兰沿自身厚度方向上贯穿设有安装孔，沿所述柄体的径向方向上，所述装夹法兰的内圈与所述变幅杆连接，所述装夹法兰的外圈至少部分与所述安装腔的腔壁连接，沿所述柄体的轴向上，所述变幅杆的一端与位于所述安装腔内的所述压电陶瓷组连接，另一端位于所述安装腔外并与所述刀具连接；所述压电陶瓷组与所述接收组件电性连接。
9、在其中一个实施例中，所述装夹法兰包括相连接的第一连接部和第二连接部，所述第一连接部位于所述安装腔外，所述第二连接部位于所述安装腔内，所述第一连接部设有所述安装孔，所述第一连接部的内缘与所述变幅杆连接，所述第一连接部的侧面抵接于所述柄体的外壁，所述第二连接部沿所述柄体轴向上的一端连接于所述第一连接部，另一端朝所述安装腔内延伸，所述第二连接部的外周面抵接于所述安装腔的腔壁，沿所述柄体的径向上，所述第二连接部与所述变幅杆间隔设置，所述第二连接部、所述第一连接部以及所述变幅杆之间构设形成容纳槽，所述换能器组件还包括减振件，所述减振件位于所述容纳槽中。
10、在其中一个实施例中，沿所述柄体的轴向上，所述装夹法兰背离所述安装腔的端面凹设有第一凹槽。
11、在其中一个实施例中，所述变幅杆包括相连接的第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分的交界处设有所述装夹法兰，所述第一部分部分位于所述安装腔内与所述压电陶瓷组连接，所述第二部分位于所述安装腔外与所述刀具连接；沿所述柄体的轴向方向上，所述压电陶瓷组和所述第一部分的连接位置中靠近所述装夹法兰的一端与所述装夹法兰之间的距离等于所述第二部分的长度。
12、在其中一个实施例中，所述换能器组件位于所述安装腔外的部分设有第一卡接孔，所述振动装置还包括卡位组件，所述卡位组件包括第一卡接件和第二卡接件，所述第一卡接件贯穿设有第二卡接孔，所述第一卡接件至少部分位于所述第一卡接孔内并抵接于所述换能器组件的内壁，所述刀具至少部分位于所述第二卡接孔内并抵接于所述第一卡接件的内壁，所述第二卡接件同时抵接于所述换能器组件的外壁以及所述第一卡接件的外壁。
13、在其中一个实施例中，换能器组件还包括后盖板，所述后盖板同时与所述压电陶瓷组以及所述变幅杆连接，所述后盖板位于所述压电陶瓷组背离所述刀具的一侧，沿所述柄体的轴向方向上，所述压电陶瓷组的长度为所述后盖板的长度的两倍。
14、在其中一个实施例中，所述柄体环绕自身凹设有第二凹槽，所述第二凹槽靠近所述换能器组件设置；
15、和/或，所述超声加工结构还包括支撑装置，所述支撑装置包括移动组件和主轴抱环，所述移动组件连接于所述主轴抱环，所述移动组件与所述发射组件连接，并用于驱动所述发射组件沿所述柄体的轴向移动；沿所述主轴的轴向上，所述振动装置和所述无线传输装置均位于所述主轴抱环所围设的环状区域内；
16、和/或，所述发射组件还包括原边保护套，所述原边保护套与所述柄体和所述接收组件均间隔设置，所述原边保护套设有第一容纳腔和与所述第一容纳腔连通且朝向所述副边磁芯的第一开口，所述原边磁芯连接于所述原边保护套，所述原边磁芯和所述原边线圈均位于所述第一容纳腔内，所述发射组件还包括设于所述第一容纳腔内的电容件；
17、和/或，所述接收组件还包括副边保护套，所述副边保护套套接于所述柄体，所述副边保护套设有第二容纳腔和与所述第二容纳腔连通且朝向所述原边磁芯的第二开口，所述副边磁芯连接于所述副边保护套，所述副边磁芯和所述副边线圈均位于所述第二容纳腔内；
18、和/或，沿所述柄体的轴向方向上，所述原边磁芯和所述副边磁芯之间的距离为0.1mm~0.3mm。
19、第二方面，一种超声加工系统，所述超声加工系统包括超声波驱动控制器和如第一方面所述的超声加工结构。
20、上述超声加工结构的柄体与机床主轴连接，用于固定振动装置和接收组件。原边线圈用于接收55khz~65khz的高频电信号，原边线圈与副边线圈间隙设置，利用电磁感应原理，原边磁芯和原边线圈将55khz~65khz高频电信号传递至副边磁芯和副边线圈中，实现无线传输。副边线圈将55khz~65khz的高频电信号传递至换能器组件，换能器组件将高频电信号转变为高频纵向振动并传递至刀具，使刀具产生本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超声加工结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的超声加工结构，其特征在于，所述原边磁芯包括第一芯体、第二芯体和第三芯体，所述第一芯体和所述第三芯体沿所述柄体的径向上间隔相对设置，所述第二芯体连接于所述第一芯体和所述第三芯体之间，以使三者之间共同构设形成用于放置所述原边线圈的第一线圈槽，所述第一芯体、所述第二芯体及所述第三芯体中至少一者的厚度大于5mm；
3.根据权利要求1所述的超声加工结构，其特征在于，所述换能器组件包括变幅杆、压电陶瓷组和装夹法兰，所述装夹法兰沿自身厚度方向上贯穿设有安装孔，沿所述柄体的径向方向上，所述装夹法兰的内圈与所述变幅杆连接，所述装夹法兰的外圈至少部分与所述安装腔的腔壁连接，沿所述柄体的轴向上，所述变幅杆的一端与位于所述安装腔内的所述压电陶瓷组连接，另一端位于所述安装腔外并与所述刀具连接；所述压电陶瓷组与所述接收组件电性连接。
4.根据权利要求3所述的超声加工结构，其特征在于，所述装夹法兰包括相连接的第一连接部和第二连接部,所述第一连接部位于所述安装腔外，所述第二连接部位于所述安装腔内，所述第一连接部
5.根据权利要求3所述的超声加工结构，其特征在于，沿所述柄体的轴向上，所述装夹法兰背离所述安装腔的端面凹设有第一凹槽。
6.根据权利要求3所述的超声加工结构，其特征在于，所述变幅杆包括相连接的第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分的交界处设有所述装夹法兰，所述第一部分部分位于所述安装腔内与所述压电陶瓷组连接，所述第二部分位于所述安装腔外与所述刀具连接；沿所述柄体的轴向方向上，所述压电陶瓷组和所述第一部分的连接位置中靠近所述装夹法兰的一端与所述装夹法兰之间的距离等于所述第二部分的长度。
7.根据权利要求3所述的超声加工结构，其特征在于，所述换能器组件位于所述安装腔外的部分设有第一卡接孔，所述振动装置还包括卡位组件，所述卡位组件包括第一卡接件和第二卡接件，所述第一卡接件贯穿设有第二卡接孔，所述第一卡接件至少部分位于所述第一卡接孔内并抵接于所述换能器组件的内壁，所述刀具至少部分位于所述第二卡接孔内并抵接于所述第一卡接件的内壁，所述第二卡接件同时抵接于所述换能器组件的外壁以及所述第一卡接件的外壁。
8.根据权利要求3所述的超声加工结构，其特征在于，换能器组件还包括后盖板，所述后盖板同时与所述压电陶瓷组以及所述变幅杆连接，所述后盖板位于所述压电陶瓷组背离所述刀具的一侧，沿所述柄体的轴向方向上，所述压电陶瓷组的长度为所述后盖板的长度的两倍。
9.根据权利要求1所述的超声加工结构，其特征在于，所述柄体环绕自身凹设有第二凹槽，所述第二凹槽靠近所述换能器组件设置；
10.一种超声加工系统，其特征在于，所述超声加工系统包括超声波驱动控制器和如权利要求1至9任一项所述的超声加工结构。
...【技术特征摘要】
1.一种超声加工结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的超声加工结构，其特征在于，所述原边磁芯包括第一芯体、第二芯体和第三芯体，所述第一芯体和所述第三芯体沿所述柄体的径向上间隔相对设置，所述第二芯体连接于所述第一芯体和所述第三芯体之间，以使三者之间共同构设形成用于放置所述原边线圈的第一线圈槽，所述第一芯体、所述第二芯体及所述第三芯体中至少一者的厚度大于5mm；
3.根据权利要求1所述的超声加工结构，其特征在于，所述换能器组件包括变幅杆、压电陶瓷组和装夹法兰，所述装夹法兰沿自身厚度方向上贯穿设有安装孔，沿所述柄体的径向方向上，所述装夹法兰的内圈与所述变幅杆连接，所述装夹法兰的外圈至少部分与所述安装腔的腔壁连接，沿所述柄体的轴向上，所述变幅杆的一端与位于所述安装腔内的所述压电陶瓷组连接，另一端位于所述安装腔外并与所述刀具连接；所述压电陶瓷组与所述接收组件电性连接。
4.根据权利要求3所述的超声加工结构，其特征在于，所述装夹法兰包括相连接的第一连接部和第二连接部,所述第一连接部位于所述安装腔外，所述第二连接部位于所述安装腔内，所述第一连接部设有所述安装孔，所述第一连接部的内缘与所述变幅杆连接，所述第一连接部的侧面抵接于所述柄体的外壁，所述第二连接部沿所述柄体轴向上的一端连接于所述第一连接部，另一端朝所述安装腔内延伸，所述第二连接部的外周面抵接于所述安装腔的腔壁，沿所述柄体的径向上，所述第二连接部与所述变幅杆间隔设置，所述第二连接部、所述第一连接部以及所述变幅杆之间构设形成容纳槽，所述换能器组件还包括减振件，所述减振件位于所述容纳槽中。
5.根据权利要求3所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：隆志力，赵恒，鞠建忠，叶书苑，张笑群，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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