CN115041979A - 一种用于数控加工中心的材料超声波换能器执行机构切割装置 - Google Patents

一种用于数控加工中心的材料超声波换能器执行机构切割装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于数控加工中心的材料超声波换能器执行机构切割装置，包括安装在数控加工中心机床上的刀柄，所述刀柄下端固定连接外包壳，外包壳下端中心固定连接安装锥孔座，安装锥孔座内嵌入安装锥头，安装锥头下端固定连接刀头，安装锥头设有用于将其锁定在安装锥孔座上的锁定组件，所述外包壳内部上端固定连接导电滑环。通过本发明设计的一种用于数控加工中心的材料超声波换能器执行机构切割装置，采用能够对刀具进行快速中心定位的莫氏锥度配合结构，并且装拆也比较便捷，同时通过应用导电滑环简化装置连接线路，提升设备供电稳定性，整体结构简单，使用成本控制较低，在机械加工技术领域有可利用价值。

Description

一种用于数控加工中心的材料超声波换能器执行机构切割 装置
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，具体为一种用于数控加工中心的材料超声波换能器执行机构切割装置。
背景技术
现有数控加工中心的材料超声波换能器执行机构切割装置中，刀具的安装方式较为麻烦，需要多个螺栓进行锁紧连接，不方便装拆，同时超声波换能器执行机构的供电电路和控制电路较为分散杂乱，不方便进行线路的辨别，然后在超声波换能器执行机构工作时，振动容易使供电接头松动，不利于保持供电稳定性。
发明内容
为解决上述背景技术中提出的问题，本发明的目的在于提供一种用于数控加工中心的材料超声波换能器执行机构切割装置。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括安装在数控加工中心机床上的刀柄，所述刀柄下端固定连接外包壳，外包壳下端中心固定连接安装锥孔座，安装锥孔座内嵌入安装锥头，安装锥头下端固定连接刀头，安装锥头设有用于将其锁定在安装锥孔座上的锁定组件，所述外包壳内部上端固定连接导电滑环，导电滑环的中心内腔中设置有陶瓷片，陶瓷片的下段配合容设于声波换能器执行机构顶部形成的环形槽中，导电滑环电性连接控制器和主电源线，控制器电性连接超声波换能器执行机构，控制器固定连接在外包壳的内壁上，超声波换能器执行机构下端固定连接在安装锥孔座顶端上。
作为本发明优选的，所述锁定组件包括上下对称固定连接在安装锥座外部的上夹板和下夹板，上夹板和下夹板之间设置转盘，转盘的上下面均固定连接筋环，上夹板和下夹板相互靠近的一侧对应转盘的筋环位置开设环槽，上下的筋环对应转动连接在上夹板和下夹板的环槽内，转盘下侧面还匀布开设若干斜槽，下夹板对应若干斜槽开设若干滑槽，滑槽内滑动连接夹座，夹座一端接触安装锥头，夹座另一端活动连接在滑槽内。
作为本发明优选的，所述外包壳的侧壁对应超声波换能器执行机构的位置固定穿过有风机，风机的外部设有防护网，防护网固定连接在外包壳的侧壁外部。
作为本发明优选的，所述转盘的边缘设置防滑纹
作为本发明优选的，所述转盘靠近边缘的位置螺纹连接有锁紧螺栓。
作为本发明优选的，所述的刀柄采用反扣螺纹+莫氏锥度配合与所述的外包壳配合定位连接，确保连接牢固的同时，同轴度在0.003㎜以内。
所述的超声波换能器执行机构采用钛合金材料制作成形，保证装置强度和最佳综合力学性能。
本发明的有益效果如下：
1、通过本发明设计的一种用于数控加工中心的材料超声波换能器执行机构切割装置，本发明采用导电滑环传输，保证能降传输效率，简化装置连接线路，提升设备稳定性，可靠性。本发明采用能够对刀具进行快速中心定位的莫氏锥度配合结构，并且装拆也比较便捷，同时通过应用导电滑环简化装置连接线路，提升设备供电稳定性，整体结构简单，使用成本控制较低，在机械加工技术领域有可利用价值。通过本发明的机构，通过电能转化成超声振动的机械能，用来加工质地软且韧性好的柔性材料，如芳纶、铝箔蜂窝，固化前的碳纤维、玻璃纤维预浸料等，多用于航空航天先进制造行业。2、本发明设计小巧，结构简单，使用灵活，较同类产产品体积减小60％，能量通过无线滑环传输效率提升20％，设备振动稳定可靠，刀具寿命提高45％，利于打破国外垄断，提高自身竞争优势。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为图1中A的放大结构示意图；
图3为本发明中转盘的结构示意图。
图中：1、刀头；2、安装锥头；3、锁紧螺栓；4、安装锥孔座；5、防护网；6、风机；7、外包壳；8、刀柄；9、导电滑环；10、控制器；11、超声波换能器执行机构；12、上夹板；13、转盘；14、筋环；15、下夹板；16、滑槽；17、夹座；18、斜槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图3所示，包括安装在数控加工中心机床上的刀柄8，所述刀柄8下端固定连接外包壳7，外包壳7下端中心固定连接安装锥孔座4，安装锥孔座4内嵌入安装锥头2，安装锥头2下端固定连接刀头1，安装锥头2设有用于将其锁定在安装锥孔座4上的锁定组件，所述外包壳7内部上端固定连接导电滑环9，导电滑环的中心内腔中设置有陶瓷片，陶瓷片的下段配合容设于声波换能器执行机构顶部形成的环形槽中，导电滑环9电性连接控制器10和主电源线，控制器10电性连接超声波换能器执行机构11，控制器10固定连接在外包壳7的内壁上，超声波换能器执行机构11下端固定连接在安装锥孔座4顶端上。
作为本发明的一种技术优化方案，通过设置导电滑环9，能够简化装置连接线路，提升设备供电稳定性，设置安装锥头2和安装锥孔座4，能够快速对刀具进行中心定位。
参考图1-3，锁定组件包括上下对称固定连接在安装锥座外部的上夹板12和下夹板15，上夹板12和下夹板15之间设置转盘13，转盘13的上下面均固定连接筋环14，上夹板12和下夹板15相互靠近的一侧对应转盘13的筋环14位置开设环槽，上下的筋环14对应转动连接在上夹板12和下夹板15的环槽内，转盘13下侧面还匀布开设若干斜槽18，下夹板15对应若干斜槽18开设若干滑槽16，滑槽16内滑动连接夹座17，夹座17一端接触安装锥头2，夹座17另一端活动连接在滑槽16内。
作为本发明的一种技术优化方案，通过设置锁定组件，能够通过转动转盘13控制使转盘13上的斜槽18控制夹座17沿滑槽16移动，通过夹座17对安装锥头2进行位置锁定。
参考图1，外包壳7的侧壁对应超声波换能器执行机构11的位置固定穿过有风机6，风机6的外部设有防护网5，防护网5固定连接在外包壳7的侧壁外部。
作为本发明的一种技术优化方案，通过设置风机6，能够对超声波换能器执行机构11进行快速散热，设置防护网5，能够保护风机6。
转盘13的边缘设置防滑纹路。
作为本发明的一种技术优化方案，通过设置防滑纹路，方便对转盘13进行转动。
参考图1，转盘13靠近边缘的位置螺纹连接有锁紧螺栓3。
作为本发明的一种技术优化方案，通过设置锁紧螺栓3，能够对转盘13进行位置锁定，避免转盘13滑转。
本发通过主电源线对导电滑环9进行供电，通过导电滑环9传输电力到陶瓷片，由控制器10控制超声波换能器执行机构11运行以及功率调整，超声波换能器执行机构11使安装锥孔座4产生振动，带动安装锥头2控制刀头1振动，达到振动切割效果。通过风机6的运行对超声波换能器执行机构11进行快速散热，当需要对刀头1进行更换时，可以松动锁紧螺栓3，转动转盘13，使转盘13上的斜槽18控制夹座17沿滑槽16移动，使夹座17远离安装锥头2，然后就能将安装锥头2从安装锥孔座4内卸出进行刀具的更换。

Claims (7)

1.一种用于数控加工中心的材料超声波换能器执行机构切割装置，包括安装在数控加工中心机床上的刀柄(8)，其特征在于：所述刀柄(8)下端固定连接外包壳(7)，外包壳(7)下端中心固定连接安装锥孔座(4)，安装锥孔座(4)内嵌入安装锥头(2)，安装锥头(2)下端固定连接刀头(1)，安装锥头(2)设有用于将其锁定在安装锥孔座(4)上的锁定组件，所述外包壳(7)内部上端固定连接导电滑环(9)，导电滑环的中心内腔中设置有陶瓷片，陶瓷片的下段配合容设于声波换能器执行机构顶部形成的环形槽中，导电滑环(9)电性连接控制器(10)和主电源线，控制器(10)电性连接超声波换能器执行机构(11)，控制器(10)固定连接在外包壳(7)的内壁上，超声波换能器执行机构(11)下端固定连接在安装锥孔座(4)顶端上。
2.根据权利要求1所述的一种用于数控加工中心的材料超声波换能器执行机构切割装置，其特征在于：所述锁定组件包括上下对称固定连接在安装锥座外部的上夹板(12)和下夹板(15)，上夹板(12)和下夹板(15)之间设置转盘(13)，转盘(13)的上下面均固定连接筋环(14)，上夹板(12)和下夹板(15)相互靠近的一侧对应转盘(13)的筋环(14)位置开设环槽，上下的筋环(14)对应转动连接在上夹板(12)和下夹板(15)的环槽内，转盘(13)下侧面还匀布开设若干斜槽(18)，下夹板(15)对应若干斜槽(18)开设若干滑槽(16)，滑槽(16)内滑动连接夹座(17)，夹座(17)一端接触安装锥头(2)，夹座(17)另一端活动连接在滑槽(16)内。
3.根据权利要求2所述的一种用于数控加工中心的材料超声波换能器执行机构切割装置，其特征在于：所述外包壳(7)的侧壁对应超声波换能器执行机构(11)的位置固定穿过有风机(6)，风机(6)的外部设有防护网(5)，防护网(5)固定连接在外包壳(7)的侧壁外部。
4.根据权利要求3所述的一种用于数控加工中心的材料超声波换能器执行机构切割装置，其特征在于：所述转盘(13)的边缘设置防滑纹路。
5.根据权利要求1或4所述的一种用于数控加工中心的材料超声波换能器执行机构切割装置，其特征在于：所述转盘(13)靠近边缘的位置螺纹连接有锁紧螺栓(3)。
6.根据权利要求5所述的一种用于数控加工中心的材料超声波换能器执行机构切割装置，其特征在于：所述的刀柄采用反扣螺纹+莫氏锥度配合与所述的外包壳配合定位连接。
7.根据权利要求6所述的一种用于数控加工中心的材料超声波换能器执行机构切割装置，其特征在于：所述的超声波换能器执行机构采用钛合金材料制作成形。
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