本發(fā)明涉及超聲波加工領(lǐng)域，尤其涉及一種超聲振動群軸刀柄及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在機(jī)械零件中經(jīng)常有按一定規(guī)律重復(fù)排列的結(jié)構(gòu)，如槽、孔等，如果通過單一主軸和單一刀柄、刀具的常規(guī)形式加工，需要進(jìn)行大量重復(fù)的加工路徑，加工效率較低。在機(jī)加領(lǐng)域也有采用多主軸機(jī)床進(jìn)行加工的應(yīng)用，不過考慮整體通用性和經(jīng)濟(jì)性，常規(guī)機(jī)床多數(shù)只有一套主軸系統(tǒng)。在常規(guī)機(jī)床上，通過刀柄將單轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)變?yōu)槎噢D(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)，可以大大提升重復(fù)結(jié)構(gòu)的加工效率，同時又可以通過不同形式的刀柄以適應(yīng)不同的加工場景需求。這種刀柄一般稱為多軸器，是一種新型的加工設(shè)備，針對重復(fù)結(jié)構(gòu)，如孔，可以大幅提高加工效率，但普通的多軸器轉(zhuǎn)速低、切削力大，難以加工硬脆材料、復(fù)合材料或難加工金屬材料，相應(yīng)的加工質(zhì)量差，效率低下。

2、以上背景技術(shù)內(nèi)容的公開僅用于輔助理解本發(fā)明的構(gòu)思及技術(shù)方案，其并不必然屬于本專利申請的現(xiàn)有技術(shù)，在沒有明確的證據(jù)表明上述內(nèi)容在本專利申請的申請日已經(jīng)公開的情況下，上述背景技術(shù)不應(yīng)當(dāng)用于評價本申請的新穎性和創(chuàng)造性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種超聲振動群軸刀柄及其系統(tǒng)，提高了群孔、群槽等結(jié)構(gòu)的加工效率。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明公開了一種超聲振動群軸刀柄，包括動力輸入組件、超聲群軸組件和原邊組件，其中，

4、所述動力輸入組件包括動力輸入基體、動力輸入刀柄和第一齒輪，所述動力輸入刀柄固定連接在所述動力輸入基體上，所述第一齒輪連接在所述動力輸入刀柄的前端；

5、所述超聲群軸組件包括超聲群軸基體和多個超聲刀柄模塊，所述超聲群軸基體與所述動力輸入基體固定連接，各所述超聲刀柄模塊分別包括轉(zhuǎn)軸、超聲換能器、副邊單元和第二齒輪，各所述轉(zhuǎn)軸分別固定連接在所述超聲群軸基體上，所述超聲換能器固定連接在所述轉(zhuǎn)軸的前端，所述第二齒輪固定連接在所述轉(zhuǎn)軸的后端，所述副邊單元固定連接在所述轉(zhuǎn)軸的外圈上且電連接所述超聲換能器，所述超聲換能器的前端用于固定連接超聲加工的刀具；

6、所述原邊組件連接超聲發(fā)生器以用于接收超聲信號，所述原邊組件包括原邊基體和多個原邊單元，所述原邊基體與所述超聲群軸基體固定連接，多個所述原邊單元分別固定連接在所述原邊基體上，且各所述原邊單元與各所述超聲刀柄模塊中的所述副邊單元一一對應(yīng)間隔設(shè)置以將各所述原邊單元接收的超聲信號傳輸至各所述副邊單元；

7、所述第一齒輪連接各所述超聲刀柄模塊中的所述第二齒輪以通過所述第一齒輪的轉(zhuǎn)動同時帶動各所述第二齒輪轉(zhuǎn)動。

8、優(yōu)選地，所述動力輸入組件還包括第一軸承和第一軸套，所述動力輸入基體上開設(shè)第一沉孔，所述第一沉孔內(nèi)設(shè)有第一臺階，所述動力輸入刀柄的前端從所述第一沉孔的后端處插入，所述第一軸承、所述第一軸套和所述第一齒輪依次穿設(shè)并固定連接于所述動力輸入刀柄的前端，所述第一軸承的外圈固定連接在所述第一沉孔內(nèi)且所述第一軸承的后端部抵接在所述第一臺階處。

9、優(yōu)選地，各所述超聲刀柄模塊還包括第二軸承和第二軸套，所述超聲群軸基體上開設(shè)多個第二沉孔，所述第二軸承、所述第二軸套和所述第二齒輪依次穿設(shè)并固定連接于所述轉(zhuǎn)軸的后端，且所述轉(zhuǎn)軸的后端處設(shè)有第二臺階，所述第二軸承的外圈固定連接在所述第二沉孔內(nèi)且所述第二軸承的前端部抵接在所述第二臺階處。

10、優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)軸的前端開設(shè)空腔，所述超聲換能器的后端容置于所述空腔內(nèi)；

11、其中，所述副邊單元固定連接于所述轉(zhuǎn)軸對應(yīng)所述空腔的外圈處，或者，所述轉(zhuǎn)軸上設(shè)有第三臺階，所述第三臺階位于所述空腔的后側(cè)，所述副邊單元固定連接于所述轉(zhuǎn)軸對應(yīng)所述第三臺階的后側(cè)處，且所述副邊單元的外徑小于或等于所述轉(zhuǎn)軸對應(yīng)所述空腔的外圈處的直徑。

12、優(yōu)選地，所述原邊單元對應(yīng)設(shè)置于所述副邊單元的外圈處、前側(cè)處或后側(cè)處。

13、優(yōu)選地，所述原邊基體上設(shè)有多個第三沉孔，所述原邊單元包括原邊磁芯和原邊磁芯支架，各所述原邊磁芯固定連接于所述原邊磁芯支架內(nèi)，各所述原邊磁芯支架分別固定連接于各所述第三沉孔處。

14、優(yōu)選地，所述原邊基體與所述超聲群軸基體為一體固定連接，各所述原邊單元固定連接于所述超聲群軸基體的各所述第二沉孔內(nèi)。

15、優(yōu)選地，各所述第二齒輪的軸心分別位于以所述第一齒輪的軸心為圓心的同一圓上，且各所述第二齒輪分別與所述第一齒輪相互嚙合。

16、優(yōu)選地，各所述第二齒輪分為多組第二齒輪組，每組所述第二齒輪組包括多個所述第二齒輪，且每組所述第二齒輪組中的各所述第二齒輪的軸心分別位于以所述第一齒輪的軸心為圓心的同一圓上；不同組所述第二齒輪組中的所述第二齒輪的軸心分別位于以所述第一齒輪的軸心為圓心的不同圓上；且在每相鄰兩組所述第二齒輪組之間設(shè)有多個齒輪傳動單元，以用于在相鄰兩組所述第二齒輪組中位于內(nèi)側(cè)的所述第二齒輪組中各所述第二齒輪的轉(zhuǎn)動時通過各所述齒輪傳動單元帶動位于外側(cè)的所述第二齒輪組中各所述第二齒輪轉(zhuǎn)動。

17、第二方面，本發(fā)明公開了一種超聲振動群軸刀柄系統(tǒng)，包括防旋轉(zhuǎn)組件和第一方面所述的超聲振動群軸刀柄，所述防旋轉(zhuǎn)組件的第一端固定連接所述超聲振動群軸刀柄，第二端用于固定加工裝置的主軸或主軸座。

18、優(yōu)選地，所述防旋轉(zhuǎn)組件包括第一抱緊圈、第二抱緊圈、第一鎖緊件、第二鎖緊件、石墨銅套和連接軸；

19、所述第一抱緊圈包括第一子固定圈、第二子固定圈和第一連接部，所述第一連接部連接在所述第一子固定圈的開口端和第二子固定圈的開口端之間，所述第一鎖緊件固定連接在所述第一連接部以將所述第一子固定圈和所述第二子固定圈的開口端鎖緊，使得所述動力輸入基體固定連接在所述第一子固定圈內(nèi)，所述連接軸的第一端套合在所述石墨銅套內(nèi)且一并固定連接在所述第二子固定圈內(nèi)；

20、所述第二抱緊圈包括第三子固定圈、第四子固定圈和第二連接部，所述第二連接部連接在所述第三子固定圈的開口端和第四子固定圈的開口端之間，所述第二鎖緊件固定連接在所述第二連接部以將所述第三子固定圈和所述第四子固定圈的開口端鎖緊，使得所述主軸或所述主軸座固定連接在所述第三子固定圈內(nèi)，且所述連接軸的第二端固定連接在所述第四子固定圈內(nèi)。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明公開的超聲振動群軸刀柄及其系統(tǒng)，其中通過連接動力輸入刀柄的第一齒輪與多個超聲刀柄模塊的第二齒輪相互嚙合以同時帶動多個超聲刀柄模塊高速旋轉(zhuǎn)，與此同時，超聲刀柄模塊接收超聲信號，從而使得連接在多個超聲刀柄模塊的前端的刀具能夠產(chǎn)生大振幅地高頻振動，使得多個刀具能夠同時在高速旋轉(zhuǎn)和高頻振動的雙重作用下對難加工復(fù)合材料進(jìn)行加工，多個超聲刀柄模塊共同作用提高了群孔、群槽等結(jié)構(gòu)的加工效率，且工件變形小，并能大幅減少毛邊的產(chǎn)生，提高加工質(zhì)量；從而解決了針對難加工材料普通多軸器無法適用或加工時存在切削力大、效率低、加工質(zhì)量差等問題。

技術(shù)特征：

1.一種超聲振動群軸刀柄，其特征在于，包括動力輸入組件、超聲群軸組件和原邊組件，其中，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲振動群軸刀柄，其特征在于，所述動力輸入組件還包括第一軸承和第一軸套，所述動力輸入基體上開設(shè)第一沉孔，所述第一沉孔內(nèi)設(shè)有第一臺階，所述動力輸入刀柄的前端從所述第一沉孔的后端處插入，所述第一軸承、所述第一軸套和所述第一齒輪依次穿設(shè)并固定連接于所述動力輸入刀柄的前端，所述第一軸承的外圈固定連接在所述第一沉孔內(nèi)且所述第一軸承的后端部抵接在所述第一臺階處。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲振動群軸刀柄，其特征在于，各所述超聲刀柄模塊還包括第二軸承和第二軸套，所述超聲群軸基體上開設(shè)多個第二沉孔，所述第二軸承、所述第二軸套和所述第二齒輪依次穿設(shè)并固定連接于所述轉(zhuǎn)軸的后端，且所述轉(zhuǎn)軸的后端處設(shè)有第二臺階，所述第二軸承的外圈固定連接在所述第二沉孔內(nèi)且所述第二軸承的前端部抵接在所述第二臺階處。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲振動群軸刀柄，其特征在于，所述轉(zhuǎn)軸的前端開設(shè)空腔，所述超聲換能器的后端容置于所述空腔內(nèi)；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲振動群軸刀柄，其特征在于，所述原邊單元對應(yīng)設(shè)置于所述副邊單元的外圈處、前側(cè)處或后側(cè)處。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲振動群軸刀柄，其特征在于，所述原邊基體上設(shè)有多個第三沉孔，所述原邊單元包括原邊磁芯和原邊磁芯支架，各所述原邊磁芯固定連接于所述原邊磁芯支架內(nèi)，各所述原邊磁芯支架分別固定連接于各所述第三沉孔處。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲振動群軸刀柄，其特征在于，所述原邊基體與所述超聲群軸基體為一體固定連接，各所述原邊單元固定連接于所述超聲群軸基體的各所述第二沉孔內(nèi)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲振動群軸刀柄系統(tǒng)，其特征在于，各所述第二齒輪的軸心分別位于以所述第一齒輪的軸心為圓心的同一圓上，且各所述第二齒輪分別與所述第一齒輪相互嚙合。

9.一種超聲振動群軸刀柄系統(tǒng)，其特征在于，包括防旋轉(zhuǎn)組件和權(quán)利要求1至8任一項所述的超聲振動群軸刀柄，所述防旋轉(zhuǎn)組件的第一端固定連接所述超聲振動群軸刀柄，第二端用于固定加工裝置的主軸或主軸座。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的超聲振動群軸刀柄系統(tǒng)，其特征在于，所述防旋轉(zhuǎn)組件包括第一抱緊圈、第二抱緊圈、第一鎖緊件、第二鎖緊件、石墨銅套和連接軸；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種超聲振動群軸刀柄及其系統(tǒng)，該超聲振動群軸刀柄包括動力輸入組件、超聲群軸組件和原邊組件，動力輸入組件包括動力輸入基體、動力輸入刀柄和第一齒輪，第一齒輪連接在動力輸入刀柄的前端；超聲群軸組件包括超聲群軸基體和多個超聲刀柄模塊，各超聲刀柄模塊分別包括轉(zhuǎn)軸、超聲換能器、副邊單元和第二齒輪，第二齒輪固定連接在轉(zhuǎn)軸的后端，副邊單元電連接超聲換能器，超聲換能器的前端用于固定刀具；原邊組件包括原邊基體和多個原邊單元，各原邊單元與各副邊單元一一對應(yīng)間隔設(shè)置以傳輸超聲信號；第一齒輪連接各超聲刀柄模塊中的第二齒輪以通過第一齒輪的轉(zhuǎn)動同時帶動各第二齒輪轉(zhuǎn)動。本發(fā)明提高了群孔、群槽等結(jié)構(gòu)的加工效率。

技術(shù)研發(fā)人員：趙學(xué)奇,許超,馬原
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳市青鼎裝備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30