[发明专利]非接触式电能传输的高频振动主轴系统及拘束件制造方法

说明书

一种非接触式电能传输的高频振动主轴系统及拘束件制造方法，该高频振动主轴系统包括有：一主轴；一刀把；一电能传输装置，包括有一第一感应模块及一第二感应模块；第二感应模块设置于主轴或刀把，第二感应模块用以通过非接触电磁感应方式接收来自第一感应模块的电能；一振荡器，设置于刀把，振荡器与第二感应模块电性连接以接收电能，并且用以受控制而致使刀具产生振动；一拘束件，位于第一、第二感应模块之间。藉由拘束件的设计，可有助于提升第二感应模块的结构强度与稳定性，从而可提升主轴系统的最高转速。

技术领域

本发明与机械加工设备有关；特别是指一种旋转振动加工的非接触式电能传输的高频振动主轴系统及拘束件制造方法。

背景技术

在机械加工设备领域当中，随着科技快速发展，对于具硬脆性或黏性等特性的难切削或研磨材料的加工需求日益增加，而对于加工的质量与效率也有了更高的要求，因此，利用可旋转振动的主轴系统，对加工刀具产生高频的振荡来对工件进行研磨、切削或穿孔等加工也逐渐受到重视，其中，前述的加工方式，可使得工件表面上的微粒因受高频振荡而自工件分离，除了可降低加工时所产生之加工屑或模料屑等细屑外，以降低切削阻力并增加刀具寿命外，还可使得工件的受加工面更为细致，从而提升工件的精度与质量。

现今主轴系统的发展主流为具有非接触式电能传输功能的旋转主轴，然而受限于现有主轴系统在结构设计上的缺陷，其主轴的极限转速无法作进一步突破，否则主轴在旋转时所产生的离心力将会导致主轴系统之电能传输装置破裂、解体，因此，现有的主轴系统仍有诸多待改善的地方。

发明内容

有鉴于此，本发明之目的在于提供一种高频振动主轴系统，可强化、补强主轴系统之电能传输装置的结构强度，以提升主轴系统的性能以及突破主轴最高转速的限制。

缘以达成上述目的，本发明提供的一种非接触式电能传输的高频振动主轴系统包括有：一主轴；一刀把，以可拆离的方式结合在该主轴上，该刀把用以结合一刀具；一电能传输装置，包括有一第一感应模块以及一第二感应模块，该第一感应模块与该第二感应模块之间相距有一间隔；该第二感应模块设置于该主轴或该刀把，该第二感应模块用以通过非接触电磁感应方式接收来自第一感应模块的电能；一振荡器，设置于该刀把，该振荡器与该第二感应模块电性连接以接收该电能，并且用以受控制而致使该刀具产生振动；一拘束件，设置于该第二感应模块上，且位于该第一感应模块与该第二感应模块之间。

其中，该第二感应模块包括有一磁芯以及一线圈，该磁芯系呈环型，该线圈系环设于该磁芯的外周；该拘束件系包覆该磁芯以及该线圈。

其中，该第二感应模块包括有一磁芯以及一线圈，该磁芯系呈环型，且该磁芯具两个沿径向向外凸出的凸部以及位于该两个凸部之间的一凹部；该线圈系环设于该磁芯的该凹部当中；该拘束件系至少位于该磁芯之一该凸部与该第一感应模块之间。

其中，该拘束件包括有一第一部分以及一第二部分，该第一部分位于一该凸部与该第一感应模块之间，该第二部分位于另一该凸部与该第一感应模块之间。

其中，该第一部分与该第二部分为相分离地分别设置于该两个凸部上。

其中，该拘束件系由非导磁性材料制成。

其中，该拘束件系以复合材料制成。

其中，该拘束件系以碳纤维制成。

其中，该拘束件系缠绕于该第二感应模块的外周，用以提供一拘束力，以抵抗该第二感应模块旋转时所产生的离心力。

其中，该拘束件包括有缠绕在该第二感应模块外周之至少一层以上的碳纤维材料，且其厚度系介于0.25mm至5mm之间。

其中，该拘束件包括有一套设在该碳纤维材料外部的一复合材料。