本发明涉及超声波加工技术领域，特别是涉及一种超声波刀柄。
背景技术：
超声加工是利用超声频率作小振幅振动的工具，并通过它与工件之间游离于液体中的磨料对被加工表面的捶击作用，使工件材料表面逐步破碎的特种加工。普通超声加工是通过液态介质加工产品，属于特种加工，应用范围小，无法用在范围较广的切削加工、磨削加工中，且超声加工机床结构复杂，价格高昂。因此，将超声加工与工具旋转组合起来的旋转超声加工模式逐渐得到越来越广泛的应用。
一般的，普通超声加工用的超声波刀柄是一体式的，其主要是作为机床主轴与切削刀具之间的连接件，除了刚性连接机床主轴与切削刀具，没有其它作用。为了适应旋转超声加工，把振动系统集成到超声波刀体中的超声波刀柄应运而生。但是，传统集成有振动系统的超声波刀柄，结构不够稳固，其变幅杆经过碰撞容易发生倾斜，从而加大变幅杆的圆跳动，影响变幅杆的动平衡，导致超声波刀柄加工精度较差，使用寿命较短。
技术实现要素：
基于此，有必要提供一种超声波刀柄，该超声波刀柄结构性能好，加工精度高，使用寿命长。
其技术方案如下：
一种超声波刀柄，包括：
超声波刀体，第一端用于与机床主轴连接，第二端开设有安装腔体；
无线传输发射装置，用于安装在机床主轴上，用于与超声电源发生器连接；
无线传输接收装置，安装在超声波刀体上，与所述无线传输发射装置对应设置；
超声波换能器，包括变幅杆和设置在所述变幅杆的第一端的压电振子，所述变幅杆的第二端用于与切削刀具连接，所述变幅杆的第一端具有装配法兰，所述变幅杆通过所述装配法兰与所述超声波刀体的第二端连接，所述压电振子位于所述安装腔体内；
压盖，设置在装配法兰远离压电振子的一侧，所述压盖与所述超声波刀体连接，且所述压盖压紧所述装配法兰；以及
密封胶，设置在所述压盖与所述装配法兰之间。
上述超声波刀柄，超声波刀体用于起到连接机床主轴、安装超声波换能器等部件的作用，无线传输发射装置用于将超声电源发生器产生的高频电能信号通过无线传输的方式传递到无线传输接收装置上，无线传输接收装置用于接收无线传输发射装置发出的信号并将感应到的信号还原成高频电能信号，传递给超声波换能器，超声波换能器用于利用压电振子的压电逆效应将频率电信号转换为高频机械振动，并通过变幅杆对机械振动进行放大传输到加工工件，进而能够配合传统普通机床实现超声加工。所述超声波刀柄，能够应用于传统的普通机床，在不改变普通机床结构的情况下进行超声加工，超声波换能器通过变幅杆的装配法兰与超声波刀体连接，通过设置压盖，压盖能够给变幅杆的装配法兰压力，使装配法兰和超声波刀体组合更加紧密，加强产品结构强度，进一步地，通过在压盖与装配法兰之间设置密封胶，密封胶能够将压盖、变幅杆以及超声波刀体三者之间的间隙填满，能够进一步加强产品的结构强度，并形成防水保护，防止渗水进入超声波刀体的安装腔体内腔破坏压电振子的压电效应，该超声波刀柄结构性能好，产品经掉地或碰撞后变幅杆不易倾斜，不易影响变幅杆的圆跳动和动平衡，加工精度高，使用寿命长。
进一步地，所述压盖呈两端开口的中空结构，所述压盖的内壁用于与变幅杆的装配面匹配，所述压盖的一侧外壁上设有用于与刀体的装配面相配合的装配螺纹，所述压盖上与所述装配螺纹相对应的盖体部分为压紧部，所述压紧部用于压紧所述装配法兰，所述压盖本体的另一侧为施力部，所述压盖本体在其压紧部与施力部之间为裁剪部。
进一步地，所述超声波换能器还包括盖板、锁紧螺栓以及热缩绝缘管，所述变幅杆的第一端端面上开设有与所述锁紧螺栓匹配的螺纹孔，所述压电振子上开设有安装孔，所述盖板设置在所述压电振子远离所述变幅杆的一侧，所述盖板上开设有固定孔，所述锁紧螺栓用于穿过所述固定孔、安装孔与所述螺纹孔配合，使得所述压电振子、盖板锁紧在所述变幅杆上，所述热缩绝缘管设置在所述锁紧螺栓与所述压电振子、盖板之间。
进一步地，所述热缩绝缘管包括第一绝缘管以及第二绝缘管，所述第一绝缘管的长度与所述压电振子和所述盖板的长度之和匹配，所述第一绝缘管套设在所述锁紧螺栓的外侧，且所述第一绝缘管的安装位置与所述压电振子、盖板的位置相对应，所述第二绝缘管的长度与所述压电振子的长度匹配，所述第二绝缘管套设在所述第一绝缘管的外侧，且所述第二绝缘管的安装位置与所述压电振子的位置相对应。
进一步地，所述无线传输发射装置包括发射环支架、发射磁芯以及发射线圈，所述发射环支架上设有刀体贯穿孔，所述发射环支架上在所述刀体贯穿孔的外围设有第一安装槽，所述发射环支架上在所述第一安装槽的外围还设有装配孔，所述装配孔用于与机床主轴的非旋转端面上的支架安装孔相配合，所述发射磁芯安装在所述第一安装槽中，所述发射磁芯上设有第二安装槽，所述发射线圈设置在所述第二安装槽中。
进一步地，所述装配孔为条形装配孔。
进一步地，所述无线传输接收装置包括接收环支架、接收磁芯以及接收线圈，所述接收环支架套设在所述超声波刀体的外侧，所述接收环支架上设有第三安装槽，所述接收磁芯安装在所述第三安装槽中，所述接收磁芯上设有第四安装槽，所述接收线圈安装在所述第四安装槽中。
进一步地，所述超声波刀体的外壁上设有定位凸台，所述定位凸台用于定位所述无线传输接收装置。
进一步地，所述装配法兰靠近所述压电振子的侧面为第一侧面，所述装配法兰远离所述压电振子的侧面为第二侧面，所述第一侧面上开设有环形凹槽，所述环形凹槽位于所述压电振子的外边缘与所述变幅杆的连接处，所述第二侧面上开设有减振孔。
进一步地，所述变幅杆的外壁上设有螺旋槽或曲线槽。
附图说明
图1为本发明一实施例所述的超声波刀柄的结构示意图；
图2为本发明一实施例所述的超声波刀柄的正视图；
图3为图2中的超声波刀柄的剖视图；
图4为本发明一实施例所述的超声波刀体的结构示意图；
图5为图4中的超声波刀柄的剖视图；
图6为本发明一实施例所述的无线传输发射装置的结构示意图；
图7为本发明一实施例所述的无线传输接收装置的结构示意图；
图8为本发明一实施例所述的压盖的结构示意图；
图9为本发明一实施例所述的超声波换能器的结构示意图；
图10为图9中的超声波换能器的剖视图；
图11为本发明一实施例所述的超声波换能器的爆炸结构示意图；
图12为图11中的热缩绝缘管的剖视图；
图13为本发明一实施例所述的变幅杆的结构示意图；
图14为图13中的变幅杆的剖视图。
附图标记说明：
100、超声波刀体，110、安装腔体，111、压盖装配腔体，112、法兰装配腔体，113、压电振子装配腔体，120、定位凸台，130、过线孔，140、电极避让槽，200、无线传输发射装置，210、发射环支架，211、刀体贯穿孔，212、第一安装槽，213、装配孔，215、插头安装面，216、接线通道，220、发射磁芯，221、第二安装槽，222、第一接线口，230、发射线圈，300、无线传输接收装置，310、接收环支架，311、第三安装槽，312、第二接线口，320、接收磁芯，321、第四安装槽，322、第三接线口，330、接收线圈，400、超声波换能器，410、变幅杆，411、装配法兰，412、环形凹槽，413、减振孔，414、螺旋槽，415、螺纹孔，420、压电振子，421、安装孔，422、第一压电陶瓷片，423、第一电极片，424、第二压电陶瓷片，425、第二电极片，426、第三压电陶瓷片，427、第三电极片，428、第四压电陶瓷片，429、第四电极片，430、盖板，431、固定孔，440、锁紧螺栓，441、螺帽，442、装配侧面，443、螺杆，450、热缩绝缘管，451、第一绝缘管，452、第二绝缘管，500、压盖，510、压紧部，512、装配螺纹，520、施力部，522、施力凸缘，530、裁剪部，532、退刀槽。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本文所使用的术语“第一”、“第二”等在本文中用于区分对象，但这些对象不受这些术语限制。
如图1、图2、图3、图6所示，一实施例提供一种超声波刀柄，包括：
超声波刀体100，第一端用于与机床主轴连接，第二端开设有安装腔体110；
无线传输发射装置200，用于安装在机床主轴上，用于与超声电源发生器连接；
无线传输接收装置300，安装在超声波刀体100上，与所述无线传输发射装置200对应设置；
超声波换能器400，包括变幅杆410和设置在所述变幅杆410的第一端的压电振子420，所述变幅杆410的第二端用于与切削刀具连接，所述变幅杆410的第一端具有装配法兰411，所述变幅杆410通过所述装配法兰411与所述超声波刀体100的第二端连接，所述压电振子420位于所述安装腔体110内，所述压电振子420与所述无线传输接收装置300连接；
压盖500，设置在装配法兰411远离压电振子420的一侧，所述压盖500与所述超声波刀体100连接，且所述压盖500压紧所述装配法兰411；以及
密封胶(图中未示出)，设置在所述压盖500与所述装配法兰411之间。
上述超声波刀柄，超声波刀体100用于起到连接机床主轴、安装超声波换能器400等部件的作用，无线传输发射装置200用于将超声电源发生器产生的高频电能信号通过无线传输的方式传递到无线传输接收装置300上，无线传输接收装置300用于接收无线传输发射装置200发出的信号并将感应到的信号还原成高频电能信号传递给超声波换能器400，超声波换能器400用于利用压电振子420的压电逆效应将频率电信号转换为高频机械振动，并通过变幅杆410对机械振动进行放大传输到加工工件，进而能够配合传统普通机床实现超声加工。所述超声波刀柄，能够应用于传统的普通机床，在不改变普通机床结构的情况下进行超声加工，超声波换能器400通过变幅杆410的装配法兰411与超声波刀体100连接，通过设置压盖500，压盖500能够给变幅杆410的装配法兰411压力，使装配法兰411和超声波刀体100组合更加紧密，加强产品结构强度，进一步地，通过在压盖500与装配法兰411之间设置密封胶，密封胶能够将压盖500、变幅杆410以及超声波刀体100三者之间的间隙填满，能够进一步加强产品的结构强度，并形成防水保护，防止渗水进入超声波刀体100的安装腔体110内腔破坏压电振子420的压电效应，该超声波刀柄结构性能好，产品经掉地或碰撞后变幅杆410不易倾斜，不易影响变幅杆410的圆跳动和动平衡，加工精度高，使用寿命长。
具体地，密封胶设置时，可在装配法兰411与超声波刀体100装配后，在装配法兰411远离压电振子420的侧面上涂设密封胶，待密封胶未干前装配压盖500，进而使得密封胶将压盖500、变幅杆410以及超声波刀体100三者之间的间隙填满。
进一步地，如图3、图4所示，所述超声波刀体100的外壁上设有定位凸台120，所述定位凸台120用于定位所述无线传输接收装置300。通过在超声波刀体100的外壁上设置定位凸台120，定位凸台120的位置可根据设计需求预先设置好，当无线传输接收装置300安装在超声波刀体100上时，定位凸台120能够起到安装定位的作用，无线传输接收装置300可直接安装在定位凸台120处即可，无需反复调整安装位置，安装方便，操作简单，安装效率高。
本实施例中，所述定位凸台120为沿着所述刀本体的周向设置的环形凸台。一般地，无线传输接收装置300外观上为圆环状，通过采用环形凸台，一方面，无线传输接收装置300安装时环形凸台能够对无线传输接收装置300的装配处起到较好的定位限位作用，定位效果好；另一方面，使得本实施例的超声波刀体100整体性好。
如图3、图5所示，所述安装腔体110包括沿着所述超声波刀体100的外端向内端方向依次连通设置的压盖装配腔体111、法兰装配腔体112以及压电振子装配腔体113。所述压盖装配腔体111、法兰装配腔体112以及压电振子装配腔体113形成阶梯腔体结构。如此，安装腔体110的法兰装配腔体112、压电振子装配腔体113及压盖装配腔体111可用来对应安装变幅杆410的装配法兰411、压电振子420、压盖500，各腔体由外向内采用阶梯腔体结构，有利于各部件的定位装配，装配方便。
本实施例中，所述超声波刀体100在其压盖装配腔体111相对应的内壁上设有锁紧螺纹，从而，便于与压盖500螺纹配合，实现压盖500的装配。进一步地，所述超声波刀体100的外壁上开设有与所述压电振子装配腔体113连通的过线孔130。如此，过线孔130便于实现压电振子420的正极、负极与无线传输接收装置300的接收线圈330的接线。进一步地，所述超声波刀体100与其压电振子装配腔体113相对应的内壁上开设有电极避让槽140，所述电极避让槽140沿着所述超声波刀体100的轴向方向设置。如此，电极避让槽140能够避让压电振子420的电极接线耳，防止压电振子420的电极接线耳受挤压损坏而影响使用性能。
进一步地，如图6所示，所述无线传输发射装置200包括发射环支架210、发射磁芯220以及发射线圈230。所述发射环支架210上设有刀体贯穿孔211。所述发射环支架210上在所述刀体贯穿孔211的外围设有第一安装槽212。所述发射环支架210上在所述第一安装槽212的外围还设有装配孔213，所述装配孔213用于与机床主轴的非旋转端面上的支架安装孔相配合。所述发射磁芯220安装在所述第一安装槽212中。所述发射磁芯220上设有第二安装槽221，所述发射线圈230设置在所述第二安装槽221中。采用上述结构，发射磁芯220与发射线圈230能够通过发射环支架210安装在机床主轴上，发射环支架210的刀体贯穿孔211用于通过超声波刀体100，便于超声波刀体100与机床主轴连接，发射环支架210可通过紧固件穿入装配孔213、支架安装孔实现与机床主轴的连接，本实施例的发射环支架210具备连接机床主轴、承载发射磁芯220与发射线圈230、便于超声波刀体100通过的作用，其为一体结构，相比于传统采用分体的锁环与发射环配合的结构，发射环支架210与机床主轴连接时只要将紧固件拧紧即可，锁紧方便，锁紧之后受外力作用时，不易出现倾斜或转动，固定牢靠，进而也不易现干涉超声波刀体100的状况。可选地，所述发射磁芯220为发射铁氧体。
本实施例中，所述发射环支架210上用于安装插头的侧面为插头安装面215。所述发射环支架210内部设有接线通道216，所述接线通道216的一端与所述第一安装槽212连通，所述接线通道216的另一端贯穿所述插头安装面215。所述第二安装槽221远离所述刀体贯穿孔211的外槽壁上设有第一接线口222。采用上述结构，发射线圈230的接线可以通过第一接线口222、接线通道216穿出发射环支架210的插头安装面215，然后接线与插头连接实现与超声电源发生器连接，接线从内部接线，操作方便，且能够有效保护接线。
进一步地，所述装配孔213为条形装配孔。如此，本实施例的发射环支架210可适用不同型号的机床主轴，当不同机床主轴的非旋转端面上的支架安装孔421位置有差异时，可通过将紧固件装配在条形装配孔213的不同位置来适应，通用性好，操作方便。可选地，所述装配孔213为两个，两个所述装配孔213沿着所述刀体贯穿孔211的周向方向间隔均匀设置。如此，装配可靠，通用性好。
进一步地，如图7所示，所述无线传输接收装置300包括接收环支架310、接收磁芯320以及接收线圈330。所述接收环支架310套设在所述超声波刀体100的外侧。所述接收环支架310上设有第三安装槽311，所述接收磁芯320安装在所述第三安装槽311中。所述接收磁芯320上设有第四安装槽321，所述接收线圈330安装在所述第四安装槽321中。采用上述结构，接收磁芯320和接收线圈330能够通过接收环支架310安装在超声波刀体100上，接收磁芯320能够与无线传输发射装置200的发射磁芯220感应，从而起到无线接收作用，将感应到的磁场还原成高频电能信号传输给压电振子420。可选地，所述接收磁芯320为接收铁氧体。
本实施例中，所述第三安装槽311靠近所述接收环支架310中心的内槽壁上开设有第二接线口312，所述第四安装槽321靠近所述接收环支架310中心的内槽壁上开设有第三接线口322，且所述第三接线口322的位置与所述第二接线口312的位置对应。从而接收线圈330的接线可以通过第三接线口322、第二接线口312引入至接收环支架310的中空结构中，便于与超声波刀体100内的压电振子420接线，接线方便，且接线从内部进行，能够有效保护接线。
进一步地，如图3、图8所示，所述压盖500呈两端开口的中空结构，所述压盖500的内壁用于与变幅杆410的对应装配面匹配。所述压盖500的一侧外壁上设有用于与刀体的装配面相配合的装配螺纹512，所述压盖500上与所述装配螺纹512相对应的盖体部分为压紧部510。所述压紧部510用于压紧所述装配法兰411。所述压盖500本体的另一侧为施力部520。所述压盖500本体在其压紧部510与施力部520之间为裁剪部530。所述压盖500采用上述结构，压盖500通过其中空结构套设在变幅杆410的对应装配面的外侧，可通过在施力部520施力转动压盖500，使得压紧部510与超声波刀体100的装配面配合锁紧，压紧部510压紧变幅杆410的装配法兰411，然后再在压盖500的裁剪部530处对压盖500进行裁剪，保留压紧部510在超声波刀体100上实现给变幅杆410一个压力，使变幅杆410和超声波刀体100配更加紧密，并且，最后安装在本实施例的超声波刀柄上的只有压盖500的压紧部510，相比于传统结构，无需在压紧部510上设置施力槽，既能够使得变幅杆410和超声波刀体100装配紧密，又不会影响超声波刀柄的圆跳动和动平衡。
可选地，所述装配螺纹512的轴向长度与超声波刀体100的对应装配面的轴向长度相匹配。从而，当所述压紧部510装配至超声波刀体100内后，压紧部510远离装配法兰411的外端与超声波刀体100端部平齐，装配后的超声波刀柄整体结构稳固，掉地或碰撞不易损坏，且整体性好，结构美观。
本实施例中，所述压盖500的另一侧的外壁上设有用于与扳手匹配的施力凸缘522，所述压盖500上与所述施力凸缘522相对应的盖体部分为所述施力部520。从而，对压盖500进行锁紧时，可采用扳手配合施力凸缘522进行锁紧，锁紧可靠，操作方便。进一步地，所述压盖500的外壁上在其压紧部510与施力部520之间开设有退刀槽532，所述压盖500上与所述退刀槽532相对应的盖体部分为所述裁剪部530。采用上述结构，进行裁剪时，可采用车床在压盖500的退刀槽532处对压盖500进行裁剪，操作方便。
进一步地，如图9、图10、图11所示，所述超声波换能器400还包括盖板430、锁紧螺栓440以及热缩绝缘管450。所述变幅杆410的第一端端面上开设有与所述锁紧螺栓440匹配的螺纹孔415。所述压电振子420上开设有安装孔421。所述盖板430设置在所述压电振子420远离所述变幅杆410的一侧。所述盖板430上开设有固定孔431。所述锁紧螺栓440用于穿过所述固定孔431、安装孔421与所述螺纹孔415配合，使得所述压电振子420、盖板430锁紧在所述变幅杆410上。所述热缩绝缘管450设置在所述锁紧螺栓440与所述压电振子420、盖板430之间。进而，变幅杆410的第一端相当于压电振子420的前盖板，盖板430相当于压电振子420的后盖板，通过锁紧螺栓440与变幅杆410上的螺纹孔415配合将压电振子420锁紧在变幅杆410上，无需额外设置压电振子420的前盖板，结构简单，且采用锁紧螺栓440锁紧，装配方便；通过在锁紧螺栓440与压电振子420、盖板430之间设置热缩绝缘管450，热缩绝缘管450能够起到绝缘保护的作用，防止压电振子420通过锁紧螺栓440发生短路，提高产品使用的稳定性，热缩绝缘管450在安装时可先热缩安装在锁紧螺栓440上，不会影响锁紧螺栓440的装配，装配方便。
进一步地，如图10、图11、图12所示，所述热缩绝缘管450包括第一绝缘管451以及第二绝缘管452，所述第一绝缘管451的长度与所述压电振子420和所述盖板430的长度之和匹配，所述第一绝缘管451套设在所述锁紧螺栓440的外侧，且所述第一绝缘管451的安装位置与所述压电振子420、盖板430的位置相对应，所述第二绝缘管452的长度与所述压电振子420的长度匹配，所述第二绝缘管452套设在所述第一绝缘管451的外侧，且所述第二绝缘管452的安装位置与所述压电振子420的位置相对应。
采用上述结构，本实施例的超声波换能器400的各部件装配时，可先将第一绝缘管451套设在锁紧螺栓440的外侧后加热收缩，将盖板430套设在锁紧螺栓440的外侧，第一绝缘管451位于锁紧螺栓440与盖板430之间，然后再将第二绝缘管452套设在锁紧螺栓440的外侧后加热收缩，将压电振子420套设在锁紧螺栓440的外侧，第一绝缘管451、第二绝缘管452位于锁紧螺栓440与压电振子420之间，最后再将锁紧螺栓440整体锁紧至变幅杆410的螺纹孔415中，完成装配。第一绝缘管451可先起到一层绝缘保护作用，又不会太厚而影响锁紧螺栓440与盖板430的装配，第二绝缘管452可着重对压电振子420再起到一层绝缘保护作用，能够对压电振子420加强保护，有效防止压电振子420的各电极片发生短路，保护效果好；在实现较好保护效果的基础上，各部件装配方便，装配效率较高。
如图11所示，在其中一个实施例中，所述压电振子420包括依次叠设的第一压电陶瓷片422、第一电极片423、第二压电陶瓷片424、第二电极片425、第三压电陶瓷片426、第三电极片427、第四压电陶瓷片428以及第四电极片429。所述第一压电陶瓷片422的负极与所述变幅杆410的第一端端面相接，所述第一压电陶瓷片422的正极与所述第二压电陶瓷片424的正极相对设置，所述第二压电陶瓷片424的负极与所述第三压电陶瓷片426的负极相对设置，所述第三压电陶瓷片426的正极与所述第四压电陶瓷片428的正极相对设置，所述第四压电陶瓷片428的负极与所述第四电极片429相接。如此，通过相应的电极片，相邻的压电陶瓷片之间正极与正极相接，负极与负极相接，通过向相应的电极片通电，能够实现压电振子420的压电特性。具体地，所述第一压电陶瓷片422、第一电极片423、第二压电陶瓷片424、第二电极片425、第三压电陶瓷片426、第三电极片427、第四压电陶瓷片428以及第四电极片429均设有相匹配的通孔，每块压电陶瓷片与电极片上的通孔共同形成所述安装孔421。
进一步地，所述锁紧螺栓440包括螺帽441以及与所述螺帽441连接的螺杆443。所述螺帽441与所述螺杆443连接的侧面为装配侧面442。所述装配侧面442为光滑平面，所述装配侧面442与所述螺杆443上的螺纹的中轴线垂直。进而，由于锁紧螺栓440的装配侧面442表面光滑，且装配侧面442与所述螺杆443上的螺纹的中轴线垂直，当锁紧螺栓440拧紧后，锁紧螺栓440能够为压电振子420提供的压力均匀的锁紧力，使得压电振子420表面各处所受到的压力统一均匀，提高压电振子420的性能，保证本实施例的超声波刀柄的阻抗与频率在设计范围内。
进一步地，如图3、图13、图14所示，所述装配法兰411靠近所述压电振子420的侧面为第一侧面，所述装配法兰411远离所述压电振子420的侧面为第二侧面，所述第一侧面上开设有环形凹槽412，所述环形凹槽412位于所述压电振子420的外边缘与所述变幅杆410的连接处，所述第二侧面上开设有减振孔413。进而，通过在装配法兰411上设置环形凹槽412与减振孔413，对装配法兰411进行减材料处理，使得装配法兰411强度减弱，减小装配法兰411与杆本体间的连接面积，准确定位连接位置，使得连接位置处于变幅杆410的振动节点处，进而干扰超声波传递，使装配法兰411的装配面无振动，能够阻隔超声振动的传递，形成超声阻隔技术，使得压电振子420的机械振动更容易带动变幅杆410本身振动，高效放大振幅，减少能量损失。
进一步地，所述变幅杆410的外壁上设有螺旋槽或曲线槽414。通过在杆本体的外壁上开设螺旋槽414或曲线槽，相比于传统变幅杆410外壁为圆柱或圆锥的光面结构，该超声波换能器400应用在超声波振动系统中时，超声波刀柄高速旋转，螺旋槽414或曲线槽可以将一部分轴向振动转化为沿圆周方向的振动，使得部分纵向振动转化成扭振，从而为切削工件增加扭转方向的超声振动，实现纵扭复合加工，有利于实现大振幅加工。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。