[发明专利]一种超声波加工设备及其超声波主轴

权利要求书

1.一种超声波主轴，其特征在于，包括：

主轴壳体；

旋转轴，其可转动的穿设于所述主轴壳体内，所述旋转轴的前端面开设有安装孔；

前端盖，其设于所述主轴壳体的前端并环绕所述旋转轴设置；

发射架，其直接安装于所述前端盖的前端面并环绕所述旋转轴设置，所述发射架的前端面开设有环绕所述旋转轴的第一容纳槽；

超声波无线发射装置，其设于所述第一容纳槽内，所述超声波无线发射装置包括环绕所述旋转轴设置的发射线圈和用于容置所述发射线圈的发射铁氧体；

其中，所述第一容纳槽的容积为V立方毫米，所述第一容纳槽的内径为D₁毫米，所述发射线圈的体积为V₁立方毫米，所述发射线圈的匝数为N，组成所述发射线圈的单匝导线的横截面积为S平方毫米，所述发射架的内径为D₂毫米，所述发射铁氧体的体积为V₂立方毫米，上述参数值满足如下函数关系：

其中，V₂＝V₁K₁，10≤N≤150，0.02≤S≤2.6，1≤K₁≤7，1K₂≤3，0.5≤K₃≤1.5，K₁、K₂、K₃为修正系数。

2.根据权利要求1所述的超声波主轴，其特征在于：

所述发射铁氧体包括位于所述第一容纳槽的槽底的环状底板以及靠近所述第一容纳槽的内侧面的环状内侧板，所述环状内侧板的径向厚度为C毫米，0.5≤C≤5。

3.根据权利要求1所述的超声波主轴，其特征在于：

30≤N≤120。

4.根据权利要求1所述的超声波主轴，其特征在于：

所述发射架的轴向厚度为T毫米，所述第一容纳槽的轴向深度为H毫米，H/T＝0.2～0.7。

5.根据权利要求1所述的超声波主轴，其特征在于：

所述发射架的径向厚度为M毫米，所述第一容纳槽的径向宽度为L毫米，L/M＝0.2～0.9。

6.根据权利要求1所述的超声波主轴，其特征在于：

所述发射架具有供连接于所述发射线圈的电源线穿过的孔道。

7.根据权利要求6所述的超声波主轴，其特征在于：

所述孔道沿所述发射架的径向延伸。

8.根据权利要求1所述的超声波主轴，其特征在于，还包括：

轴承，其设于所述旋转轴的外侧与所述主轴壳体的内侧之间；

内压环，其套设于所述旋转轴上并从前往后压紧所述轴承的内圈；

外压环，其环绕于所述内压环的外周并被所述前端盖从前往后压紧于所述轴承的外圈。

9.根据权利要求8所述的超声波主轴，其特征在于：

所述主轴壳体具有第一气道，所述前端盖的内侧与所述内压环的外侧之间设有气腔，所述前端盖具有连通所述第一气道与所述气腔的第二气道。

10.根据权利要求9所述的超声波主轴，其特征在于：

所述第一气道的内径为1毫米～6毫米，所述第二气道的内径为1毫米～6毫米。

11.根据权利要求9所述的超声波主轴，其特征在于：

所述气腔内设有环绕于所述内压环外周的通气环，所述通气环的内侧与所述内压环的外侧之间设有第一间隙，所述通气环具有连通所述第二气道与所述第一间隙的通气孔。

12.根据权利要求11所述的超声波主轴，其特征在于：

所述第一间隙的宽度为0.1毫米～1毫米。