[发明专利]超声波主轴、超声波刀柄及超声波加工设备

说明书

本发明涉及超声波加工技术领域，尤其涉及一种超声波主轴、超声波刀柄及超声波加工设备，包括主轴壳体；旋转轴组件，其可转动的穿设于主轴壳体内，旋转轴组件的前端面开设有安装孔；发射架，其设置于主轴壳体的前侧，发射架包括发射部，发射部呈绕于旋转轴组件外周的非整圆环状，发射部的内侧面开设有呈非整圆环状的第一容纳槽；超声波无线发射单元，其设于第一容纳槽内，超声波无线发射单元包括发射线圈和发射铁氧体。通过将传统的全环式无线发射装置替换成非整圆环式的超声波无线发射单元，在将超声波刀柄配合安装于超声波主轴上后，能够在刀柄本体的卡刀位处留出让位空间，从而能够供刀库进行自动换刀，能够提高设备刀库的通用性。

技术领域

本发明涉及超声波加工技术领域，尤其涉及一种超声波主轴、超声波刀柄及超声波加工设备。

背景技术

超声波加工设备是通过在刀具的旋转运动中导入高频的振动，不仅可改善加工表面的表面粗糙度，提高加工精度，同时还可降低切削阻力，提高刀具的使用寿命，因而被广泛应用。

现有的超声波主轴包括固定部件、旋转部件、轴承和超声波传输装置。其中，固定部件包括主轴壳体和前端盖等相关部件。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单元或超声波有线传输装置。

目前，超声波主轴结构与普通机床主轴的结构的主要区别在于，在普通机床主轴的前侧安装有超声波无线发射装置，且超声波无线发射组件为全环结构，此时利用原刀库进行换刀时，超声波无线发射装置会与原刀库发生干涉，从而导致不能自动换刀，若要实现普通刀柄和超声波刀柄在刀库上均能无干涉自动换刀，需要定制非通用型的刀库，导致无法实现设备刀库的通用性，从而使成本大幅增加。

发明内容

本申请的一个目的在于提供一种超声波主轴，其能够利用同一刀库实现对普通刀柄和超声波刀柄的自动换刀，换刀过程中与超声波无线发射单元不会发生干涉，从而实现设备刀库的通用性。本申请的另一个目的在于提供一种与上述超声波主轴配合使用的超声波刀柄，以及一种包括上述超声波主轴和超声波刀柄的超声波加工设备。

本申请的目的是通过如下技术方案实现的：

一种超声波主轴，包括：

主轴壳体；

旋转轴组件，其可转动的穿设于所述主轴壳体内，所述旋转轴组件的前端面开设有安装孔；

发射架，其设置于所述主轴壳体的前侧，所述发射架包括发射部，所述发射部呈绕于所述旋转轴组件的中心轴线设置的非整圆环状，所述发射部的内侧面开设有呈绕于所述旋转轴组件的中心轴线设置的非整圆环状的第一容纳槽；以及

超声波无线发射单元，其设于所述第一容纳槽内，所述超声波无线发射单元包括发射线圈和用于容置所述发射线圈的发射铁氧体；

本技术方案的进一步改进为，所述发射部的圆心角为α弧度，

本技术方案的进一步改进为，所述发射铁氧体的内侧面开设有第一埋线槽，所述第一埋线槽内设有呈弧形的间隔板，所述第一埋线槽的前后两侧的至少一侧设有弧形侧壁，所述间隔板与所述弧形侧壁同轴设置，所述发射线圈绕设于所述间隔板并容纳于所述第一埋线槽内。

本技术方案的进一步改进为，所述第一埋线槽的前后两侧均设有所述弧形侧壁。

本技术方案的进一步改进为，所述弧形侧壁的弧长大于所述间隔板的弧长。

本技术方案的进一步改进为，所述弧形侧壁和所述间隔板的轴向厚度均为0.5毫米～10毫米。

本技术方案的进一步改进为，所述发射部的内侧面开设有呈弧形的灌胶槽，所述灌胶槽位于所述第一容纳槽的前侧，所述发射架开设有与第一容纳槽连通的第一灌胶通道，所述第一容纳槽与所述灌胶槽之间开设有连通所述第一容纳槽与所述灌胶槽的第二灌胶通道。