一种超声波主轴及包括其的超声波机床制造技术

本实用新型专利技术涉及超声波加工技术领域，公开了一种超声波主轴，一方面，该超声波主轴通过设置无线发射组件和无线接收组件，在旋转轴与筒座之间形成了非接触式的电性导通，可避免导电结构产生磨损，延长主轴的使用寿命，提升高频振动的切削作业效果；另一方面，由于导电件均集中于杆体上，从而将双重对位转化成了单一对位，这大大地降低了对位难度，由此，在超声波刀柄与旋转轴的套接过程中，只需将杆体与拉钉对接，导电件与导电体之间即可形成有效的电连接，进而，超声波刀柄与旋转轴之间可形成稳定的电性导通，不会有接触不良的情况发生。另外，本实用新型专利技术还提供了一种超声波机床，其同样具有电性导通稳定，加工效果好等优点。

An ultrasonic spindle and an ultrasonic machine tool thereof

【技术实现步骤摘要】
一种超声波主轴及包括其的超声波机床
本技术涉及超声波加工
，尤其涉及一种超声波主轴及包括其的超声波机床。
技术介绍
在加工作业的过程中导入高频的振动加工机制，不仅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，增加刀具的寿命，因而逐渐地被广泛应用。现有的超声波主轴通常是由座体、旋转轴以及超声波刀柄组成，旋转轴架设于座体内，并在下端设有套孔，套孔内设有电源接头，该电源接头通过旋转轴与座体之间的轴承或碳刷与外部电源形成电连接。该电源接头设有呈粗管状的第一导电元件，并在该第一导电元件内绝缘设有呈细管状的第二导电元件。超声波刀柄是在外部设有呈圆锥状的插置部，以插套于该旋转轴的套孔内，内部则设有振荡器，并在上端设有与振荡器电路电性连接的电源插头，该电源插头设有对应第一导电元件的第一电极，并在该第一电极内设有对应第二导电元件的第二电极。当超声波刀柄插入旋转轴的套孔内时，先是电源插头的第一电极套接于该电源接头的第一导电元件的外环面，再是第二电极插接于第二导电元件内，如此，电源接头与电源插头作电性连接；外部电源输出电流，并经由电源导线组、电源接头以及电源插头传导至超声波刀柄的振荡器，以驱动超声波刀柄作高频振动。上述结构的缺点在于：1、轴承的内、外圈与钢珠之间具有组装间隙，因此，当内圈和钢珠随着旋转轴高速旋转时，其产生的离心力或切削加工时产生的跳动极易使内圈与钢珠脱离接触，进而发生瞬间断路的情况，使得刀具无法稳定地作高频振动，影响高频振动的切削作业效果。2、对于碳刷结构而言，由于现有弹性碳刷件的技术手段以弹性件提供弹力推抵各该碳刷件向该主轴方向移动，若当该弹性件的压缩量过大时，其推抵的弹力也会相对提高，进而造成所述碳刷件的磨损较为严重；反之，若该弹性件的压缩量过小时，则因推抵的弹力不足，进而导致所述碳刷件无法接触导电环，甚至发生断路的情况。3、当超声波刀柄的插置部尚未完全插套定位于旋转轴的套孔内时，由于该超声波刀柄与旋转轴仍具有位置上的偏差，相对的，该超声波刀柄的电源插头的第一、二电极与电源接头的第一、二导电元件也尚未精准的对位，因此，当电源插头的第一、二电极与电源接头的第一、二导电元件先行插接时，容易造成电源插头或电源接头损伤。4、又由于该电源接头的第二导电元件和电源插头的第二电极的形状都相当的尖细，因此，在电源插头的第二电极与电源接头的第二导电元件的插接过程中，二者必须更精准的对位，若位置稍有偏差，第二电极或第二导电元件极易因磨耗或弯折而损坏。综上所述，现有的超声波主轴的导电结构不仅使用寿命低，更使电源无法稳定地将电能传输至刀把的振荡器，切削作业效果差。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种使用寿命长，电性导通稳定，可满足高转速需求，安全性高，加工效果好的超声波主轴及包括其的超声波机床。为了实现上述目的，本技术提供了一种超声波主轴，其包括：筒座，所述筒座内设有无线发射组件；旋转轴，所述旋转轴穿设于所述筒座内并通过轴承与所述筒座相连接，所述旋转轴上设有无线接收组件，且所述无线接收组件与所述无线发射组件间隔相对设置，所述旋转轴的内部设有腔道，所述旋转轴的前端设有与所述腔道相连通的套孔；拉杆，所述拉杆设于所述腔道内并可沿所述腔道滑动，所述拉杆的前端设有爪座；夹爪，所述夹爪通过所述爪座与所述拉杆相连接，并可随着所述拉杆滑动；导电组件，所述导电组件包括杆体以及设于所述杆体上且彼此绝缘的第一导电件和第二导电件，所述杆体固定于所述拉杆的前端，所述第一导电件通过一导线与所述无线接收组件的线圈电连接，所述第二导电件通过一导线与所述无线接收组件的线圈电连接；超声波刀柄，所述超声波刀柄包括刀柄本体、拉钉、变幅杆以及振子，所述刀柄本体可通过所述套孔与所述旋转轴套接，所述刀柄本体的后端设有安装槽，所述拉钉通过所述安装槽与所述刀柄本体固定连接，所述拉钉与所述夹爪连接或脱开，所述刀柄本体的前端设有连接槽，所述变幅杆通过所述连接槽与所述刀柄本体固定连接，所述振子固定于所述变幅杆上，所述拉钉的后端还设有彼此绝缘的第一导电体和第二导电体，所述第一导电体通过一导线与所述振子的第一电极电连接，所述第二导电体通过一导线与所述振子的第二电极电连接。作为优选方案，所述拉钉的后端设有凹槽，所述第一导电体和所述第二导电体设于所述凹槽内。作为优选方案，所述杆体的前端伸入所述凹槽内，并使所述第一导电件与所述第一导电体电连接，以及所述第二导电件与所述第二导电体电连接。作为优选方案，所述凹槽内设有绝缘环，所述第一导电体和所述第二导电体设于所述绝缘环内，所述杆体的前端插入所述绝缘环的环口内。作为优选方案，所述拉钉的后端向后凸出于所述绝缘环的后端面。作为优选方案，所述杆体与所述绝缘环之间设有密封圈。作为优选方案，所述第一导电体设有第一弹性触点，用于与所述第一导电体接触后形成电连接；所述第二导电体设有第二弹性触点，用于与所述第二导电体接触后形成电连接。作为优选方案，所述拉杆设有贯通的第一孔道，连接所述第一导电件与所述无线接收组件的线圈的导线、以及连接所述第二导电件与所述无线接收组件的线圈的导线从所述第一孔道中穿过。作为优选方案，所述第一孔道贯穿所述拉杆的两端。作为优选方案，所述拉钉设有贯通的第二孔道，连接所述第一导电体与所述振子的第一电极的导线、以及连接所述第二导电体与所述振子的第二电极的导线从所述第二孔道中穿过。作为优选方案，所述第二孔道贯穿所述拉钉的两端。作为优选方案，所述腔道与所述套孔之间设有退刀腔。作为优选方案，所述振子固定于所述变幅杆的后端，所述刀柄本体设有连通所述连接槽与所述安装槽的过线孔，连接所述第一导电体与所述振子的第一电极的导线、以及连接所述第二导电体与所述振子的第二电极的导线从所述过线孔中穿过。作为优选方案，所述第一导电件嵌设于所述杆体的内部，所述第一导电件的一端外露于所述杆体的后端并与连接所述无线接收组件的线圈的导线相连接，所述第一导电件的另一端外露于所述杆体的外侧壁，用于与所述第一导电体接触后形成电连接；和/或作为优选方案，所述第二导电件嵌设于所述杆体的内部，所述第二导电件的一端外露于所述杆体的后端并与连接所述无线接收组件的线圈的导线相连接，所述第二导电件的另一端外露于所述杆体的外侧壁，用于与所述第二导电体接触后形成电连接。作为优选方案，所述第一导电件为导电圆管，所述第二导电件为导电圆管。作为优选方案，所述导电组件还包括套环，所述杆体靠近其后端的外侧面上设有法兰，所述套环套于所述杆体的外部并压紧所述法兰，所述拉杆的前端设有沉槽，所述套环固定于所述沉槽内。作为优选方案，所述套环的外侧面设有螺纹，所述套环通过所述螺纹与所述拉杆固定连接；或所述套环与所述拉杆焊接。作为优选方案，所述杆体与所述套环之间设有密封圈。作为优选方案，所述杆体设有贯穿其两端的贯通孔。本技术的另本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声波主轴，其特征在于，包括：/n筒座，所述筒座内设有无线发射组件；/n旋转轴，所述旋转轴穿设于所述筒座内并通过轴承与所述筒座相连接，所述旋转轴上设有无线接收组件，且所述无线接收组件与所述无线发射组件间隔相对设置，所述旋转轴的内部设有腔道，所述旋转轴的前端设有与所述腔道相连通的套孔；/n拉杆，所述拉杆设于所述腔道内并可沿所述腔道滑动，所述拉杆的前端设有爪座；/n夹爪，所述夹爪通过所述爪座与所述拉杆相连接，并可随着所述拉杆滑动；/n导电组件，所述导电组件包括杆体以及设于所述杆体上且彼此绝缘的第一导电件和第二导电件，所述杆体固定于所述拉杆的前端，所述第一导电件通过一导线与所述无线接收组件的线圈电连接，所述第二导电件通过一导线与所述无线接收组件的线圈电连接；/n超声波刀柄，所述超声波刀柄包括刀柄本体、拉钉、变幅杆以及振子，所述刀柄本体可通过所述套孔与所述旋转轴套接，所述刀柄本体的后端设有安装槽，所述拉钉通过所述安装槽与所述刀柄本体固定连接，所述拉钉与所述夹爪连接或脱开，所述刀柄本体的前端设有连接槽，所述变幅杆通过所述连接槽与所述刀柄本体固定连接，所述振子固定于所述变幅杆上，所述拉钉的后端还设有彼此绝缘的第一导电体和第二导电体，所述第一导电体通过一导线与所述振子的第一电极电连接，所述第二导电体通过一导线与所述振子的第二电极电连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种超声波主轴，其特征在于，包括：
筒座，所述筒座内设有无线发射组件；
旋转轴，所述旋转轴穿设于所述筒座内并通过轴承与所述筒座相连接，所述旋转轴上设有无线接收组件，且所述无线接收组件与所述无线发射组件间隔相对设置，所述旋转轴的内部设有腔道，所述旋转轴的前端设有与所述腔道相连通的套孔；
拉杆，所述拉杆设于所述腔道内并可沿所述腔道滑动，所述拉杆的前端设有爪座；
夹爪，所述夹爪通过所述爪座与所述拉杆相连接，并可随着所述拉杆滑动；
导电组件，所述导电组件包括杆体以及设于所述杆体上且彼此绝缘的第一导电件和第二导电件，所述杆体固定于所述拉杆的前端，所述第一导电件通过一导线与所述无线接收组件的线圈电连接，所述第二导电件通过一导线与所述无线接收组件的线圈电连接；
超声波刀柄，所述超声波刀柄包括刀柄本体、拉钉、变幅杆以及振子，所述刀柄本体可通过所述套孔与所述旋转轴套接，所述刀柄本体的后端设有安装槽，所述拉钉通过所述安装槽与所述刀柄本体固定连接，所述拉钉与所述夹爪连接或脱开，所述刀柄本体的前端设有连接槽，所述变幅杆通过所述连接槽与所述刀柄本体固定连接，所述振子固定于所述变幅杆上，所述拉钉的后端还设有彼此绝缘的第一导电体和第二导电体，所述第一导电体通过一导线与所述振子的第一电极电连接，所述第二导电体通过一导线与所述振子的第二电极电连接。


2.根据权利要求1所述的超声波主轴，其特征在于，所述拉钉的后端设有凹槽，所述第一导电体和所述第二导电体设于所述凹槽内。


3.根据权利要求2所述的超声波主轴，其特征在于，所述杆体的前端伸入所述凹槽内，并使所述第一导电件与所述第一导电体电连接，以及所述第二导电件与所述第二导电体电连接。


4.根据权利要求3所述的超声波主轴，其特征在于，所述凹槽内设有绝缘环，所述第一导电体和所述第二导电体设于所述绝缘环内，所述杆体的前端插入所述绝缘环的环口内。


5.根据权利要求4所述的超声波主轴，其特征在于，所述拉钉的后端向后凸出于所述绝缘环的后端面。


6.根据权利要求4所述的超声波主轴，其特征在于，所述杆体与所述绝缘环之间设有密封圈。


7.根据权利要求1所述的超声波主轴，其特征在于，所述第一导电体设有第一弹性触点，用于与所述第一导电体接触后形成电连接；
所述第二导电体设有第二弹性触点，用于与所述第二导电体接触后形成电连接。


8.根据权利要求1所述的超声波主轴，其特征在于，所述拉杆设有贯通的第一孔道，连接所述第一导电件与所述无线接收组件的线圈的导线、以及连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜炳姜，李伟秋，
申请(专利权)人：汇专科技集团股份有限公司，科益展智能装备有限公司广州分公司，
类型：新型
国别省市：广东;44