[發明專利]一種用于固體燃料的超聲波輔助整形刀具

在審

• 申請號: 201810705611.4
• 申請日: 2018-07-02
• 公開（公告）號: CN108940798A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 徐立平;馬元明;張浩;韓曉娟;杜鵬;馮浩然
• 申請（專利權）人: 西安航天化學動力有限公司
• 主分類號: B06B1/02
• 分類號: B06B1/02;B06B3/02;B26D1/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 慕安榮

一種用于固體燃料的超聲波輔助整形刀具，超聲波變幅桿的內端穿過殼體一端的端蓋裝入殼體內；超聲波換能器固定在超聲波變幅桿內端端面中心。超聲波變幅桿位于殼體外一端端面中心固定安裝有整形刀頭。溫度傳感器和濕度傳感器分別固定在殼體的內表面。溫度傳感器的信號輸出端通過數據線與控制箱的溫度采集端連通。濕度傳感器的信號輸出端通過數據線與控制箱的濕度采集端連通。本發明的刀具與工件之間間斷接觸，徹底改變了傳統的切割模式，切割中刀具與工件之間的長時間接觸，不僅能夠降低刀具與工件接觸時產生的熱量、降低了加工溫度，還能夠避免刀具在切割過程中長時間的與工件擠壓，在延長刀具使用壽命的同時，也增加了加工精度。

技術領域：

本發明涉及機械加工領域，具體是一種用于固體燃料的加工修正超聲波輔助整形刀具。

背景技術

目前，固體燃料的整形包括手工整形和機械整形，而這兩種方法都是基于傳統的手工刀具切割，或者機械運動帶動刀具完成整形。由于固體燃料是易燃易爆的危險品，具有極高的摩擦感度，并且固體燃料具有很好韌性。在一般的手工整形過程中，固體燃料的整形刀具采用工具鋼材質的碳鋼整形刀具，由于固體燃料的韌性非常好，即使整形刀具相當鋒利也需要操作人員對刀具施加較大的切削力才能將固體燃料切割分離開來。這樣不但增大了操作人員的勞動強度，整形效率低。最重要的是，一旦施加的切削力過大，就很難防止鋼質整形刀具滑出與金屬殼體接觸碰撞發出火花，這樣就極易引起固體燃料燃燒爆炸，非常危險。

發明內容

為降低現有技術中存在的危險性高、操作人員的勞動強度高的不足，本發明提出了一種用于固體燃料的超聲波輔助整形刀具。

本發明包括超聲波換能器、超聲波變幅桿、整形刀頭、殼體、溫度傳感器和濕度傳感器。所述的超聲波變幅桿的內端穿過殼體一端的端蓋裝入殼體內；超聲波換能器位于殼體內，并通過連接螺栓固定在所述超聲波變幅桿內端端面中心。所述的超聲波變幅桿位于殼體外一端端面中心固定安裝有整形刀頭。溫度傳感器和濕度傳感器分別固定在所述殼體的內表面，并使溫度傳感器位于所述超聲波換能器一端，使濕度傳感器位于所述超聲波變幅桿一端。所述溫度傳感器的信號輸出端通過數據線與控制箱的溫度采集端連通，當溫度傳感器采集到的溫度超過工藝要求的設定值時，通過溫度控制模塊終止位于該控制箱內的超聲波發生器工作；所述濕度傳感器的信號輸出端通過數據線與控制箱的濕度采集端連通，當濕度傳感器采集到的濕度超過工藝要求的設定值時，通過濕度控制模塊終止位于該控制箱內的超聲波發生器工作。

所述殼體有兩層，分別是內層鋁合金殼體和外層絕緣防爆殼體。所述的內層鋁合金殼體為兩個半圓筒形，當兩個半圓筒形對合并通過兩個卡圈將兩個半圓筒形固定后，形成圓筒狀的內層鋁合金殼體。

所述的外層絕緣防爆殼體亦為兩個半圓筒形，當兩個半圓筒形對合并通過兩個卡圈將兩個半圓筒形固定后，形成圓筒狀的外層絕緣防爆殼體。

所述內層鋁合金殼體的內表面為所述殼體的內表面。在所述殼體的內表面固定有消靜電連接樁。所述殼體一端的端面有用于引出數據線束的通孔；所述殼體另一端的端面有超聲波變幅桿的過孔，并使該超聲波變幅桿裝入該過孔后，二者之間過盈配合。

所述超聲波變幅桿為回轉體。在該超聲波變幅桿內端端面的中心有螺紋孔；在該超聲波變幅桿外端端面的中心有整形刀頭連接桿的插槽，安裝時，將所述整形刀頭連接桿裝入該插槽內并固定。

所述超聲波換能器上的正負極電流接線柱分別通過導線與控制箱內超聲波發生器的正負極連通。所述整形刀頭的刀頭固定螺栓上連接有接地消靜電導線，該接地消靜電導線同時與位于殼體的內表面的固定消靜電連接樁連通后，接入控制箱內的接地消靜電接口。

所選用的超聲波換能器的頻率為10～40KHz，功率為10～1000W。