[發明專利]高速超聲波液體靜壓式磨削電主軸

有效

• 申請號: 201911193169.2
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN110842770B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 李安玲;任路文;張石定;石玉;劉銘;王杰峰;周新宇;石建永;張勇
• 申請（專利權）人: 安陽工學院
• 主分類號: B24B41/04
• 分類號: B24B41/04;B24B1/04
• 代理公司: 洛陽華和知識產權代理事務所(普通合伙) 41203
• 代理人: 陳佳麗

一種高速超聲波液體靜壓式磨削電主軸，包括主軸、套固在主軸上的轉子、內部設有與轉子配合的定子的殼體，主軸的前部通過軸承支承在殼體上，其前端通過聯動軸套安裝有聯動軸；聯動軸的端部安裝有磨削頭；還包括安裝在主軸的前部并在主軸轉動時用于驅動主軸進行高頻機械振動的超聲波振動裝置、安裝在主軸的后部并在主軸轉動時用于使主軸的前端浮起的液壓浮動裝置，超聲波振動裝置使磨削頭與工件表面高頻接觸振動摩擦，相比傳統磨削頭而言，對磨削頭起到一定的保護作用，并使磨削效率更高，磨削質量更好；液壓浮動裝置使主軸的前端浮起，相比傳統磨削電主軸而言，減少了主軸和軸承之間的摩擦損傷，延長了主軸使用壽命，平穩性能更好。

技術領域

本發明屬于超硬材料磨削加工技術領域，特別涉及一種高速超聲波液體靜壓式磨削電主軸。

背景技術

超硬材料在工業上被廣泛應用，除了用來制造工具以外，在光學、電學、熱學方面也具有一些特殊性能，是一種重要的功能材料，因而引起了人們的高度重視。但超硬材料的加工生產卻比較困難，在超硬材料的磨削加工技術領域，傳統的磨削工具效率較低，且刀具容易損壞，因而多采用磨削電主軸。

但現有的磨削電主軸多為傳統的電主軸結構，其在超硬材料的磨削加工方面難以長期勝任，主要表現為長時間、高硬度的磨削對主軸的平穩性、剛性方面是一種考驗，為解決這一難題，本發明特提供一種高速超聲波液體靜壓式磨削電主軸裝置。

發明內容

針對傳統磨削電主軸在超硬材料磨削加工方面工作效率低、刀具容易損壞的缺陷，本發明的目的在于提供一種可持續磨削加工超硬材料并且刀具不易損壞、平穩性能更好、效率更高的高速超聲波液體靜壓式磨削電主軸。

本發明的目的是采用以下技術方案來實現。依據本發明提出的一種高速超聲波液體靜壓式磨削電主軸，包括主軸、套固在主軸上的轉子、內部設有與轉子配合的定子的殼體，主軸的前部通過軸承支承在殼體上，其前端通過聯動軸套安裝有聯動軸；聯動軸的端部安裝有磨削頭；還包括安裝在主軸的前部并在主軸轉動時用于驅動主軸進行高頻機械振動的超聲波振動裝置、安裝在主軸的后部并在主軸轉動時用于使主軸的前端浮起的液壓浮動裝置。

進一步的，超聲波振動裝置包括通過軸承和卡簧安裝在主軸的前部并在主軸轉動時將電能轉化為聲能以驅動主軸進行高頻機械振動的有源傳感器、位于電主軸外側并通過導線與有源傳感器電性連接的超聲波發生器。

進一步的，液壓浮動裝置包括套裝在主軸后部的外側且內部設有油道、外部設有與前述油道連通以供液壓油進入油道的進油口的徑向軸承座、夾設于徑向軸承座的前端與殼體之間且靠近主軸的端部設有凸臺的封油法蘭、通過緊固件安裝在徑向軸承座后端的防油蓋，徑向軸承座、防油蓋、封油法蘭及主軸共同構成一個供液壓油流動的腔室，徑向軸承座的外部設有與前述腔室連通以供液壓油從腔室流出的第一出油口；還包括通過主軸的軸肩及徑向軸承座內的第一臺階安裝在主軸的外側并用于使主軸的前端浮起的靜壓徑向軸承。

進一步的，靜壓徑向軸承的外表面設有與徑向軸承座內部的油道連通的第一環形油道，其內表面沿周向間隔設有通過多個第一節流孔與第一環形油道連通以供液壓油進入在主軸和靜壓徑向軸承之間形成油膜使主軸的前端浮起的多個第一環形油腔、沿軸向設有供多余的液壓油流至腔室的第一回油槽，其靠近主軸軸肩的端部設有供從第一回油槽靠近主軸軸肩的端部流出的液壓油通過對應的油孔流入的卸油槽，其內部設有與卸油槽連通以供流入卸油槽內的液壓油流動至腔室后從第一出油口流出的回油道。

進一步的，液壓浮動裝置還包括通過徑向軸承座內的第二臺階及封油法蘭的凸臺安裝在主軸的外側并用于使主軸的前端浮起的靜壓徑向輔助軸承。