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基于超磁致伸缩的气冷式旋振刀杆的制作方法

时间:2022-01-16 阅读: 作者:专利查询

基于超磁致伸缩的气冷式旋振刀杆的制作方法

1.本实用新型涉及一种超磁致伸缩刀杆,特别是一种基于超磁致伸缩的气冷式旋振刀杆。


背景技术:

2.超磁致伸缩材料在磁场驱动下会发生大的应变伸长,它作为一种新型的能量转换功能材料,与压电材料相比具有应变大、强力、机电耦合系数高、响应速度快等优异特性。在强力和高功率密度及高精度、快速响应和高可靠性等方面,具有无法比拟的优点,基于超磁致伸缩材料的振动刀柄可应用于高密度芳纶纸蜂窝材料的切割,高密度芳纶纸蜂窝材料酚醛树脂层厚度大,在酚醛树脂-芳纶纸-酚醛树脂的材料分布下整体呈现硬脆性-柔韧性-硬脆性的材料特点,即使采用超磁致振动刀杆加刀具的方式对其进行切割,发热仍然是不可避免的,尤其是采用基于超磁致伸缩的旋振刀杆时,当刀杆端部安装盘刀后,切割时盘刀的旋转、振动都会产生热量,目前在切割过程中需要间歇式地进行加工,以给予盘刀处充分的冷却时间,但如此一来会影响加工效率,因此,亟需研发一款可以有效控制发热量的超磁致旋振刀杆,以满足对高密度芳纶纸蜂窝材料的切割要求。


技术实现要素:

3.本实用新型的目的在于,提供一种基于超磁致伸缩的气冷式旋振刀杆。本实用新型通过气冷的方式对刀杆输出端进行有效的降温,从而提高安装的刀具的使用寿命、提高加工效率。
4.本实用新型的技术方案:基于超磁致伸缩的气冷式旋振刀杆,包括围成四边形结构的钢制弹性框架,所述钢制弹性框架的一条边上开有豁口,与所述豁口所在边相邻的其中一条边上连接有一段刀具安装柄,所述刀具安装柄内置有传动转轴,传动转轴的输入端经同步轮和同步带连接有电机,传动转轴的输出端从刀具安装柄的末端伸出;所述钢制弹性框架内夹装有超磁致伸缩驱动器,所述超磁致伸缩驱动器能将自身的伸缩运动转化为所述刀具安装柄在径向上的振动;所述钢制弹性框架上连接有快换主盘,所述快换主盘上设有进气口和出气口,所述进气口连接气源,所述出气口连接有气冷管道,所述气冷管道的输出端朝向传动转轴的输出端。
5.与现有技术相比,本实用新型的有益效果体现在:通过在钢制弹性框架上安装快换主盘,通过快换主盘上的进气口、出气口分别安装气源和气冷管道,从钢制弹性框架布置气冷管道,将气冷管道的输出端朝向传动转轴的输出端,可以对传动转轴输出端,也即刀杆输出端安装的刀具进行有效的气冷降温,使得本实用新型安装刀具后可以连续地对材料进行切割加工,提高加工效率,还能提高安装的刀具的使用寿命。
6.前述的基于超磁致伸缩的气冷式旋振刀杆中,所述刀具安装柄与钢制弹性框架为一体式结构,刀具安装柄设置在钢制弹性框架其中一条边的轴向延长处。
7.前述的基于超磁致伸缩的气冷式旋振刀杆中,所述传动转轴的输出端连接有钨合
金盘刀。
8.前述的基于超磁致伸缩的气冷式旋振刀杆中,所述进气口和出气口均安装有气冷接头,在快换主盘内部设有连通进气口和出气口的流道。
9.前述的基于超磁致伸缩的气冷式旋振刀杆中,所述超磁致伸缩驱动器的外侧环设有硅钢片组,所述硅钢片组内嵌于钢制弹性框架的内侧面。
10.前述的基于超磁致伸缩的气冷式旋振刀杆中,所述豁口的两侧经调压螺栓和碟簧组弹性连接,所述超磁致伸缩驱动器经预压螺栓固定在钢制弹性框架内。
附图说明
11.图1是本实用新型的三维结构示意图;
12.图2是本实用新型的二维结构示意图;
13.图3是本实用新型另一视角的二维结构示意图。
14.附图标记:1-钢制弹性框架,2-豁口,3-刀具安装柄,4-传动转轴,5-同步轮,6-同步带,7-电机,8-超磁致伸缩驱动器,9-快换主盘,10-气冷管道,11-气冷接头,12-硅钢片组,13-调压螺栓,14-碟簧组,15-预压螺栓,16-快换工具盘,41-钨合金盘刀,81-线圈骨架,82-励磁线圈,83-超磁致伸缩材料。
具体实施方式
15.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明,但并不作为对本实用新型限制的依据。
16.实施例:基于超磁致伸缩的气冷式旋振刀杆,结构如图1至图3所示,包括围成四边形结构的钢制弹性框架1,所述钢制弹性框架1的一条边上开有豁口2,与所述豁口2所在边相邻的其中一条边上连接有一段刀具安装柄3,所述刀具安装柄3内置有传动转轴4,传动转轴4的输入端经同步轮5和同步带6连接有电机7,传动转轴4的输出端从刀具安装柄3的末端伸出;所述钢制弹性框架1内夹装有超磁致伸缩驱动器8,所述超磁致伸缩驱动器8能将自身的伸缩运动转化为所述刀具安装柄3在径向上的振动;所述钢制弹性框架1上连接有快换主盘9,所述快换主盘9上设有进气口和出气口,所述进气口连接气源,所述出气口连接有气冷管道10,所述气冷管道10的输出端朝向传动转轴4的输出端。
17.作为优选,传动转轴4的输出端连接有钨合金盘刀41,冷气对钨合金盘刀41处进行降温。
18.作为优选,刀具安装柄3与钢制弹性框架1为一体式结构,减少振动损失,刀具安装柄3设置在钢制弹性框架1其中一条边的轴向延长处。
19.作为优选,进气口和出气口均安装有气冷接头11,在快换主盘9内部设有连通进气口和出气口的流道,结构布局合理,便于进气和出气。
20.作为优选,豁口2的两侧经调压螺栓13和碟簧组14弹性连接,稳定性好,所述超磁致伸缩驱动器8经预压螺栓15固定在钢制弹性框架1内,预压螺栓15压住超磁致伸缩驱动器8伸缩方向上的一端,使得超磁致伸缩驱动器8的伸缩位移向另一端输出,从而利用杠杆原理将微位移变形可以完全传输到钨合金盘刀41。
21.作为优选,超磁致伸缩驱动器8包括线圈骨架81、励磁线圈82和超磁致伸缩材料
83,无固定的外壳,散热效率高,超磁致伸缩材料83的一端抵住预压螺栓15,另一端抵住钢制弹性框架1内部的一个面,稳定性好。
22.作为优选,钢制弹性框架1选择非导磁材料,因此需要在超磁致伸缩驱动器8的外侧环设置硅钢片组12,硅钢片组12内嵌于钢制弹性框架1的内侧面,硅钢片组12作为磁回路能降低磁回路上的涡流损耗,能量利用率更高。
23.作为优选,快换主盘9连接有快换工具盘16,可以实现快速装夹。
24.本实用新型的工作原理:励磁线圈82通入交变电流,产生交变磁场驱动中间的超磁致伸缩材料83发生伸缩变形,超磁致伸缩材料83的变形推动钢制弹性框架1发生变形,钢制弹性框架1上连接的刀具安装柄3部分会将位移放大传递到钨合金盘刀41,从而使钨合金盘刀41发生振动,同时,在电机7、同步轮5、同步带6和传动转轴4的作用下,钨合金盘刀41高速旋转,钨合金盘刀41的刀头处以旋振的方式切削加工蜂窝材料,在切削加工时,气冷管道10的输出端不断地向钨合金盘刀41的刀头处输出冷气,对其进行降温。
25.在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
26.以上仅是本实用新型的优选实施方式,本实用新型的保护范围并不仅仅局限于上述实施例,凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。