一种高速旋转超声磨削主轴制造技术

本发明专利技术提供一种高速旋转超声磨削主轴，依靠高同轴度的锥孔来定位，提高对中精度；“7”型的法兰设计，加长了接触距离，一次加工，提高超声换能器安装的可靠性；初级线圈与次级线圈间不存在任何机械接触，没有磨损；铝壳形成封闭的空间，阻隔磁场泄露；冷氮气在主轴空腔中直接与发热的压电陶瓷片接触，带走大量热量，提高散热效率。

High speed rotary ultrasonic grinding main shaft

The invention provides a high speed rotary ultrasonic grinding spindle, high concentricity to rely on taper positioning, improve the precision; \flange design 7\ type, lengthened the contact distance, a process, to improve the reliability of ultrasonic transducer installed; primary and secondary coils have no mechanical contact, no wear; the aluminum shell to form a closed space, the barrier leakage magnetic; cold nitrogen in the spindle cavity directly with the heat of the piezoelectric ceramic contact, take a lot of heat, improve the thermal efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种高速旋转超声磨削主轴
本专利技术涉及一种高速旋转超声磨削主轴，属于机械制造领域。
技术介绍
硬脆性材料，例如先进陶瓷、玻璃、硅晶体等，它们的硬度、脆性、耐磨性、抗蚀性、抗氧化性都比较高。在孔加工中，由于其高硬度和低断裂韧性，导致加工困难且易出现裂纹甚至碎裂；磨削力大，产生大量的热，烧伤零件，刀具磨损快。现阶采用的加工方法有传统研磨、磨粒流加工、磁力研磨、传统超声加工、旋转超声磨削。旋转超声磨削是将传统研磨和超声加工结合起来的复合加工技术。如图1所示，在工具以一定的振幅做轴向超声振动外，同时还相对于工件做高速的旋转运动。使用旋转超声磨削技术可以提高硬脆材料的加工质量和加工效率。经过大量的研究表明，旋转超声磨削相比传统研磨能大大的降低磨削力，减少热量产生，降低能耗，提高砂轮寿命，提高工件表面加工质量，提高加工效率。与其他的加工方法相比，超声加工方法具有以下的特点：1、适合各种硬脆材料的加工，不受材料导电的影响。可以加工陶瓷、玻璃、宝石、硅大理石等不导电的非金属材料，也能加工硬质合金、淬火钢等硬质或耐热导电的非金属材料。2、加工精度高。因为去除工件的材料是靠磨粒的瞬时冲击作用，所以工件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速旋转超声磨削主轴，主要包括主轴(1)、皮带轮(5)、端盖(7)、轴承座(9)、轴承(10)、套筒(11)、外壳(12)、旋转铝壳(13)、次级线圈(14)、固定铝壳(15)、初级线圈(16)、套筒(17)、超声换能器(19)、轴承(21)、端盖(24)、内螺纹端盖(25)、外螺纹端盖(26)；主轴(1)靠轴承(10)、(21)支撑；两个轴承(21)外圈之间安装外套筒(23)；固定铝壳(15)、套筒(20)、轴承(21)、套筒(23)、轴承(21)、端盖(24)依次安装在外壳(12)上；两个轴承(21)内圈之间安装内套筒(22)；内螺纹端盖(25)与主轴(1)为螺纹连接，并将两个轴承(2...

【技术特征摘要】
1.一种高速旋转超声磨削主轴，主要包括主轴(1)、皮带轮(5)、端盖(7)、轴承座(9)、轴承(10)、套筒(11)、外壳(12)、旋转铝壳(13)、次级线圈(14)、固定铝壳(15)、初级线圈(16)、套筒(17)、超声换能器(19)、轴承(21)、端盖(24)、内螺纹端盖(25)、外螺纹端盖(26)；主轴(1)靠轴承(10)、(21)支撑；两个轴承(21)外圈之间安装外套筒(23)；固定铝壳(15)、套筒(20)、轴承(21)、套筒(23)、轴承(21)、端盖(24)依次安装在外壳(12)上；两个轴承(21)内圈之间安装内套筒(22)；内螺纹端盖(25)与主轴(1)为螺纹连接，并将两个轴承(21)内圈、套筒(22)固定在主轴(1)上；轴承(10)外圈安装在轴承座(9)上；轴承座(9)与主轴通过锥度定位；使用端盖(7)将轴承座(9)压紧在主轴(1)上；轴承(10)内圈靠套筒(11)、套筒(6)、皮带轮(5)、垫圈(3)、螺母(2)固定在主轴(1)上；旋转铝壳(13)、套筒(17)安装于主轴(1)中间轴段上，其二者的总长比该轴段略长；因为套筒(17)材质为可压缩的尼龙，当套筒(11)压紧于主轴(1)的轴肩上时，也压紧旋转铝壳(13)、套筒(17)；尼龙的弹性力使套筒(11)、旋转铝壳(13)、套筒(17)端面紧密贴合旋转铝壳(13)靠端面摩擦力传递扭矩随主轴一同旋转；初级线圈(16)安装于固定铝壳(15)内；次级线圈(14)安装于旋转铝壳(13)内；超声换能器(19)位于主轴空腔(102)内；超声换能器(19)上的法兰(196)与主轴通过锥度定位；外螺纹端盖(25)与主轴(1)为螺纹连接，将超声换能器(19)压紧；在主轴上开两个导线孔(106)；从次级线圈(14)引出两根导线，穿过导线孔(106)与超声换能器(19)连接并供电；电机通过皮带轮带动主轴转动；超声换能器(19)、工具头(29)随主轴(1)一起转动，其特征在于，将超声换能器法兰(196)做成下薄上厚的“7”型；超声换能器法兰(196)厚端的外圆柱面做成锥度，与主轴上对应的锥度相配合，构成锥度定位；使用外螺纹端盖(26)将超声换能器(19)压紧在主轴上。2.一种如权利要求1所述的高速旋转超声磨削主轴，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永俊，陈彩虹，姚震，黎志国，李威，麦文豪，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44