[发明专利]一种超声波加工设备及其超声波主轴

说明书

本发明公开了一种超声波主轴，其包括主轴壳体、旋转轴、前端盖、发射架以及超声波无线发射装置；旋转轴可转动的穿设于主轴壳体内，且旋转轴的前端面开设有安装孔；前端盖设于主轴壳体的前端并环绕旋转轴设置；发射架直接安装于前端盖的前端面并环绕旋转轴设置，发射架的前端面开设有环绕旋转轴的第一容纳槽；发射架与前端盖通过螺栓相连接，以便于拆装；超声波无线发射装置设于第一容纳槽内，其包括环绕旋转轴设置的发射线圈和用于容置发射线圈的发射铁氧体。与现有技术相比，该超声波主轴性能优异、加工效果好、适用范围广、可加工材料多、使用寿命长。另外，本发明还公开了一种采用了上述超声波主轴的超声波加工设备。

技术领域

本发明涉及超声波加工技术领域，特别是涉及一种超声波加工设备及其超声波主轴。

背景技术

在加工作业的过程中导入高频的振动加工机制，不仅可改善切削加工面的表面粗糙度和提高加工精度，更可降低切削阻力，增加刀具的寿命，因而被广泛应用。超声波主轴即是其中一种应用。

现有的超声波主轴包括固定部件、旋转部件、轴承组件和超声波传输装置。其中，固定部件包括主轴壳体、前端盖等相关部件。旋转部件包括旋转轴等相关部件。超声波传输装置可以是超声波无线发射装置，也可以是超声波有线传输装置。目前，超声波无线发射装置一般通过抱箍悬挂于主轴外，安装精度较低，导致它与超声波无线接收装置之间的电性导通不稳定，影响刀具的加工效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种性能优异、加工效果好、适用范围广、可加工材料多、使用寿命长的超声波加工设备及其超声波主轴。

为了实现上述目的，本发明提供一种超声波主轴，其包括：

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。

本申请的一些实施例中，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。

本申请的一些实施例中，30≤N≤120。

本申请的一些实施例中，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。

本申请的一些实施例中，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。

本申请的一些实施例中，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。

本申请的一些实施例中，所述孔道沿所述发射架的径向延伸。

本申请的一些实施例中，所述超声波主轴还包括：

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。

本申请的一些实施例中，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。