[发明专利]一种可切换为超声波加工的后端穿线式电主轴及切换方法

说明书

本发明公开了一种可切换为超声波加工的后端穿线式电主轴，包括钢筒、前轴承座、后轴承座、转子、拉杆组件、背盖、油缸组件、保护盖和超声波器件安装座，前轴承座和后轴承座分别安装于钢筒的前后两端，转子位于钢筒内，且转子的前后两端分别穿过前轴承座和后轴承座，拉杆组件设于转子内，且拉杆组件的前端用于安装标准刀柄或者超声波刀柄，背盖固定于后轴承座的后端，油缸组件安装于背盖的后端，保护盖和超声波器件安装座择一地安装于前轴承座的前端，超声波器件安装座的前端面开设有环状凹槽，环状凹槽内设有环形的超声波发射器，超声波刀柄上套设有环形的超声波接收器。本发明能满足多种加工要求、提高加工品质以及具备后端穿线特性。

技术领域

本发明涉及电主轴，尤其涉及一种可切换为超声波加工的后端穿线式电主轴及切换方法。

背景技术

现有的电主轴，其采用的普通刀柄只能加工一般硬度的材料，对于一些特种金属、先进高分子材料则难以实现有效加工。当前，高性能复合材料作为新兴的材料，其在现代制造业中的应用越来越广泛，但是在使用常规手段进行加工时，刀具或者磨具因过快磨损很容易失效，而且精度控制不良，不仅降低了刀具的使用寿命，而且频繁的更换加工刀具或磨棒也增加加工时间和加工成本，导致新兴材料的利用难以推广，且生产效率低下，不能满足生产要求。此外，现有的超声波加工设备中，超声波发射器的信号线一般设置于主轴的前端，在加工过程中，很容易与其他旋转、运动构件相接触，因此存在引线被卷绕、拉扯等风险。同时，在加工过程中，也容易干涉主轴前端的加工动作，难以实现高可靠性加工。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种能够在标准刀柄和超声波刀柄之间灵活切换，从而满足多种加工要求、提高加工品质、具备后端穿线特性、可切换为超声波加工模式的电主轴及切换方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。

一种可切换为超声波加工的后端穿线式电主轴，其包括有钢筒、前轴承座、后轴承座、转子、拉杆组件、背盖、油缸组件、保护盖和超声波器件安装座，所述前轴承座和所述后轴承座分别安装于所述钢筒的前后两端，所述转子位于所述钢筒内，且所述转子的前后两端分别穿过所述前轴承座和所述后轴承座，所述拉杆组件设于所述转子内，且所述拉杆组件的前端用于安装标准刀柄或者超声波刀柄，所述背盖固定于所述后轴承座的后端，所述油缸组件安装于所述背盖的后端，所述前轴承座的前端面开设有多个基本孔位，所述保护盖上开设有能够与所述基本孔位相互匹配的第一安装孔位，所述超声波器件安装座上开设有能够与所述基本孔位相互匹配的第二安装孔位，以令所述保护盖和所述超声波器件安装座择一地安装于所述前轴承座的前端，所述超声波器件安装座的前端面开设有环状凹槽，所述环状凹槽内设有环形的超声波发射器，所述超声波刀柄上套设有环形的超声波接收器，当所述超声波刀柄安装于所述拉杆组件前端时，所述超声波接收器与所述超声波发射器相互对齐。

优选地，所述油缸组件包括有油缸座，所述油缸座、所述背盖、所述后轴承座、所述钢筒、所述前轴承座和所述超声波器件安装座内开设有依次连通的走线孔，所述超声波发射器的线缆沿所述走线孔延伸，且由所述油缸座的后端伸出。

优选地，所述钢筒内固定有定子组件，所述定子组件位于所述前轴承座和所述后轴承座之间，所述转子穿过所述定子组件，且由所述定子组件驱使所述转子运转。

优选地，所述拉杆组件的后端设有向外凸出的感应环，所述背盖上穿设有三个接近开关，三个接近开关按照前、中、后依次设置，当所述油缸组件驱使所述拉杆组件运动且所述拉杆组件分别处于松刀、夹刀、无刀状态时，所述感应环分别与三个接近开关相对齐。

优选地，所述前轴承座的前端固定有防尘环，所述转子的前端螺合有防水盖，所述防尘环与所述防水盖之间形成有环状间隙，所述前轴承座内开设有气封通道，所述气封通道与所述环状间隙相连通，所述气封通道内注入的气流经由所述环状间隙向外吹出并形成环状气幕。

优选地，所述防尘环与所述前轴承座的交界处形成有台阶口，当所述保护盖套设于所述防尘环外侧时，所述保护盖位于所述台阶口内。