[發明專利]超聲波主軸、超聲波刀柄以及超聲波加工設備

有效

• 申請號: 202011159653.6
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112317779B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 顏炳姜;李偉秋
• 申請（專利權）人: 匯專機床有限公司;匯?？萍技瘓F股份有限公司
• 主分類號: B23B19/02
• 分類號: B23B19/02;B23Q3/12;B23Q11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種超聲波主軸，其包括主軸殼體、旋轉軸組件、前端蓋、發射架以及超聲波無線發射裝置；旋轉軸組件可轉動的穿設于主軸殼體內；前端蓋設于主軸殼體的前端并環繞旋轉軸組件設置；發射架安裝于前端蓋的前端面并環繞旋轉軸組件設置，發射架的內側面設有環繞旋轉軸組件的第一容納槽；超聲波無線發射裝置設于第一容納槽內，超聲波無線發射裝置包括環繞旋轉軸組件設置的發射線圈和用于容置發射線圈的發射鐵氧體。通過設置上述發射架，超聲波無線發射裝置可集成于超聲波主軸上，從而安裝精度更高，進而，超聲波無線發射裝置與超聲波無線接收裝置之間的電性導通更加穩定可靠。另外，本發明還公開了一種超聲波刀柄和超聲波加工設備。

技術領域

本發明涉及超聲波加工技術領域，特別是涉及一種超聲波主軸、超聲波刀柄以及超聲波加工設備。

背景技術

在加工作業的過程中導入高頻的振動加工機制，不僅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，增加刀具的壽命，因而被廣泛應用。超聲波主軸即是其中一種應用。

現有的超聲波主軸包括固定部件、旋轉部件、軸承組件和超聲波傳輸裝置。其中，固定部件包括主軸殼體、前端蓋等相關部件。旋轉部件包括旋轉軸組件等相關部件。超聲波傳輸裝置可以是超聲波無線發射裝置，也可以是超聲波有線傳輸裝置。目前，超聲波無線發射裝置一般通過抱箍懸掛于主軸外，安裝精度較低，導致它與超聲波無線接收裝置之間的電性導通不穩定，影響刀具的加工效果。

發明內容

本發明的目的是提供一種電性導通穩定、加工效果好、性能優異的超聲波主軸、超聲波刀柄以及超聲波加工設備。

為了實現上述目的，本發明提供一種超聲波主軸，其包括：

主軸殼體；

旋轉軸組件，其可轉動的穿設于所述主軸殼體內，所述旋轉軸組件包括芯軸，所述芯軸的前端面設有安裝孔；

前端蓋，其設于所述主軸殼體的前端并環繞所述旋轉軸組件設置；

發射架，其安裝于所述前端蓋的前端面并環繞所述旋轉軸組件設置，所述發射架的內側面設有環繞所述旋轉軸組件的第一容納槽；

超聲波無線發射裝置，其設于所述第一容納槽內，所述超聲波無線發射裝置包括環繞所述旋轉軸組件設置的發射線圈和用于容置所述發射線圈的發射鐵氧體；

所述第一容納槽的容積為V立方毫米，所述發射線圈的體積為V₁立方毫米，所述發射鐵氧體的體積為V₂立方毫米，且V₂＝V₁K₁，所述發射線圈的匝數為N，組成所述發射線圈的單匝導線的橫截面積為S平方毫米，所述發射架的內側面的直徑為D₁毫米，所述第一容納槽的槽底面的直徑為D₂毫米，則上述參數值滿足如下函數關系：

其中，10≤N≤150，0.02≤S≤2.6，3≤K₁≤9，1K₂≤4，0.5≤K₃≤1.8，K₁、K₂、K₃為修正系數。

本申請的一些實施例中，30≤N≤120。

本申請的一些實施例中，所述第一容納槽的寬度為L毫米，所述發射架的前端面與后端面之間的距離為T毫米，L/T＝0.2～0.8。

本申請的一些實施例中，所述第一容納槽的深度為H毫米，所述發射架的內側面與外側面之間的距離為M毫米，H/M＝0.2～0.8。

本申請的一些實施例中，所述主軸殼體具有第一氣道，所述前端蓋的內側與所述旋轉軸組件的外側之間設有氣腔，且所述前端蓋具有連通所述第一氣道與所述氣腔的第二氣道。