具有自发生超声波电信号且频率可调的超声振动电主轴制造技术

本发明专利技术公开了具有自发生超声波电信号且频率可调的超声振动电主轴，属于数控机床及周边配套部件技术领域，其包括：同轴心设置的中空轴芯和主轴外壳，主轴外壳套设在中空轴芯外侧；中空轴芯与主轴外壳转动连接；中空轴芯的一端套设有主轴转子，另一端套设有超声信号发生转子，超声信号发生转子外侧套设有超声信号发生定子；主轴外壳内壁上设置有与超声信号发生定子电连接的定子极对数开关；中空轴芯远离主轴转子一端的空腔内设有声电转换装置，与超声信号发生定子电连接。本发明专利技术自身能够产生超声波电信号，不再通过电力电子器件进行整流逆变转换，并且可以通过机床自身的控制面板实现非超声振动加工模式和超声振动加工模式的自由切换。

【技术实现步骤摘要】
具有自发生超声波电信号且频率可调的超声振动电主轴
本专利技术属于数控机床及周边配套部件
，特别是涉及一种具有自发生超声波电信号且频率可调的超声振动电主轴。
技术介绍
电主轴是在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术，电主轴与直线电机技术、高速刀具技术一起，把高速加工推向一个新时代。超声振动加工技术可以大幅度降低切削力，减少烧伤、变形、残余应力等缺陷，提高进给速度，从而提高产品质量。在传统机械加工中工件与刀具相对运动的基础上，在工件或刀具上施加超声振动，以获得更好的加工性能。超声振动加工技术非常适合加工蓝宝石、玻璃、陶瓷、半导体等硬脆材料。但是，现有的超声振动电主轴存在以下问题：(1)超声振动电主轴不具有产生超声波电信号的功能，需要在加工现场搭建独立的超声电源系统，使得超声波电信号的控制不能通过机床自身控制面板调节，且加工现场导线比较凌乱，增加了生产安全隐患。(2)超声波换能器必须获得稳定的高质量超声波电信号才能使刀具稳定振动，保证加工质量，目前无论是通过采用静止的碳刷接触高速旋转的铜银滑环，进而将外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有自发生超声波电信号且频率可调的超声振动电主轴，其特征在于，包括：同轴心设置的中空轴芯和主轴外壳，所述主轴外壳套设在所述中空轴芯外侧；所述中空轴芯与所述主轴外壳转动连接；所述中空轴芯的一端外侧套设有主轴转子，另一端外侧套设有超声信号发生转子，所述超声信号发生转子外侧对应套设有超声信号发生定子，所述超声信号发生定子与所述主轴外壳内壁固定连接；所述主轴外壳内壁上设置有与所述超声信号发生定子电连接的定子极对数开关，所述定子极对数开关用于调整所述超声信号发生定子投入运行的极对数；所述中空轴芯远离所述主轴转子一端的空腔内设有声电转换装置，所述声电转换装置与所述超声信号发生定子电连接，所述声电转换装...

【技术特征摘要】
1.具有自发生超声波电信号且频率可调的超声振动电主轴，其特征在于，包括：同轴心设置的中空轴芯和主轴外壳，所述主轴外壳套设在所述中空轴芯外侧；所述中空轴芯与所述主轴外壳转动连接；所述中空轴芯的一端外侧套设有主轴转子，另一端外侧套设有超声信号发生转子，所述超声信号发生转子外侧对应套设有超声信号发生定子，所述超声信号发生定子与所述主轴外壳内壁固定连接；所述主轴外壳内壁上设置有与所述超声信号发生定子电连接的定子极对数开关，所述定子极对数开关用于调整所述超声信号发生定子投入运行的极对数；所述中空轴芯远离所述主轴转子一端的空腔内设有声电转换装置，所述声电转换装置与所述超声信号发生定子电连接，所述声电转换装置将所述超声信号发生定子产生的超声频电信号进行转换，使所述声电转换装置工作在谐振状态，实现超声振动加工。


2.根据权利要求1所述的具有自发生超声波电信号且频率可调的超声振动电主轴，其特征在于，所述主轴转子外侧套设有主轴定子，所述主轴定子固定连接于所述主轴外壳内壁，所述主轴转子与所述主轴定子间隙配合。


3.根据权利要求2所述的具有自发生超声波电信号且频率可调的超声振动电主轴，其特征在于，所述主轴定子与所述主轴转子之间的配合间隙形成第一气隙，所述第一气隙为所述主轴转子与所述主轴定子的冷却气道；所述中空轴芯上设置有其空腔与所述第一气隙连通的第一气道通孔。


4.根据权利要求3所述的具有自发生超声波电信号且频率可调的超声振动电主轴，其特征在于，所述超声信号发生转子与所述超声信号发生定子为间隙配合；所述超声信号发生转子与所述超声信号发生定子的配合间隙形成第二气隙，所述第二气隙的宽度为1-2.5mm；所述第二气隙为所述超声信号发生转子和所述超声信号发生定子的冷却气道；所述中空轴芯上设置有其空腔与所述第二气隙连通的第二气道通孔。

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【专利技术属性】
技术研发人员：高国富，张宽，袁照杰，王毅，夏子文，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：河南;41