CN102101179B - 一种旋转超声主轴 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种旋转超声主轴。包括有传递轴、后端盖、电刷座、内套、外套、轴承、前端盖、电刷、换能器、变幅杆，外套和内套通过轴承同轴安装，后端盖和前端盖限制轴承的轴向移动，变幅杆安装在内套中间，传递轴通过锥面和键槽与变幅杆连接，在传递扭矩的同时保证传递轴与内套的同轴，跟随内套旋转的电刷座固定在内套上，电刷固定在后端盖上，传递轴与机床主轴连接，加工工具安装在变幅杆下部，其中在换能器或/和变幅杆上设有与内套实现自动对中的带锥面的凸起法兰，换能器或/和变幅杆以其锥面抵住内套内表面阶梯轴过渡处的锥面。本发明能够实现高同轴度，从而获得更高的加工精度。

Description

一种旋转超声主轴
技术领域
本发明是一种旋转超声主轴，属于旋转超声主轴的改造技术。
背景技术
旋转超声加工是在旋转加工工具上施加超声振动而形成的一种新型加工技术。它具有加工效率高，工具损耗小，表面质量优的特点，近年来越来越受到重视。
旋转超声主轴是实现旋转超声加工的基础部件，它要求超声部件在旋转时能够获得可靠供电，同时要保证与外圆的同轴度。
国内外申请有多种旋转超声主轴部件，如专利号：CN200910074267.4的旋转超声主轴，但这些超声主轴同轴度不易保证。
发明内容
本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种能够实现高同轴度，从而获得更高的加工精度的旋转超声主轴。本发明设计合理，方便实用。
本发明的技术方案是：本发明的旋转超声主轴，包括有传递轴、后端盖、电刷座、内套、外套、轴承、前端盖、电刷、换能器、变幅杆，外套和内套通过轴承同轴安装，后端盖和前端盖限制轴承的轴向移动，变幅杆安装在内套中间，传递轴通过锥面和键槽与变幅杆连接，在传递扭矩的同时保证传递轴与内套的同轴，跟随内套旋转的电刷座固定在内套上，电刷固定在后端盖上，传递轴与机床主轴连接，加工工具安装在变幅杆下部，其中在换能器或/和变幅杆上设有与内套实现自动对中的带锥面的凸起法兰，换能器或/和变幅杆以其锥面抵住内套内表面阶梯轴过渡处的锥面。
上述内套上还设有调整变幅杆与内套的同轴度的螺孔，通过穿过螺孔的调整螺钉调整变幅杆与内套的同轴度。
上述带锥面的凸起法兰设置在变幅杆的振幅为0的一个节点处，内套上设有的调整变幅杆与内套的同轴度的螺孔设置在变幅杆下端的振幅为0的另一个节点处。
上述内套上设有3个或3个以上的调整变幅杆与内套的同轴度的螺孔，穿过螺孔的调整螺钉也相应设有3个或3个以上。
上述内套上还设的螺孔与调整螺钉之间的接触面设有橡胶圈。
上述内套的端面还装设有固定端盖。
上述电刷座为尼龙材料的电刷座，后端盖为尼龙材料的后端盖。
本发明由于采用换能器或/和变幅杆设有与内套实现自动对中的带锥面的凸起法兰，以其锥面抵住内套内表面阶梯轴过渡处的锥面，实现该处的自动对中的结构，且传递轴通过锥面和键槽与内套连接，因此，在传递扭矩的同时保证传递轴与内套的同轴，能够实现高同轴度，从而获得更高的加工精度；此外，内套上还设有调整变幅杆与内套的同轴度的螺孔，通过穿过螺孔的调整螺钉调整变幅杆与内套同轴度，以进一步提高同轴度，从而获得更高的加工精度；另外，由于锥面和螺钉调整点都选择在换能器或变幅杆节点处，因此可以实现刚性接触，提高了超声旋转主轴的刚度。本发明是一种设计巧妙，性能优良，方便实用的旋转超声主轴。
附图说明
图1为本发明的装配图；
图2为本发明传递轴的结构示意图；
图3为本发明主轴外套的俯视图；
图4为本发明主轴内套的剖视图；
图5为本发明变幅杆的结构示意图。
图6为本发明外套的剖视图。
具体实施方式
实施例：
本发明的结构示意图如图1、2、3、4所示，本发明的旋转超声主轴，包括有传递轴1、后端盖2、电刷座3、内套4、外套5、轴承6、前端盖10、电刷11、换能器12、变幅杆13，外套5和内套4通过轴承6同轴安装，后端盖2和前端盖10限制轴承6的轴向移动，变幅杆13安装在内套4的中间，传递轴1通过锥面和键槽与变幅杆13连接，在传递扭矩的同时保证传递轴1与内套的同轴，跟随内套4旋转的电刷座3固定在内套4上，电刷11固定在后端盖2上，传递轴1与机床主轴连接，加工工具安装在变幅杆13的下部，其中在换能器12或/和变幅杆13上设有与内套4实现自动对中的带锥面的凸起法兰14，换能器12或/和变幅杆13以其锥面抵住内套4内表面阶梯轴过渡处的锥面41。
上述内套4上还设有调整变幅杆13与内套4的同轴度的螺孔42，通过穿过螺孔42的调整螺钉8调整变幅杆13与内套4的同轴度。
上述带锥面的凸起法兰14设置在变幅杆13的振幅为0的一个节点14处，内套4上设有的调整变幅杆13与内套4的同轴度的螺孔42设置在变幅杆13下端的振幅为0的另一个节点15处。
上述内套4上设有3个或3个以上的调整变幅杆13与内套4的同轴度的螺孔42，穿过螺孔42的调整螺钉8也相应设有3个或3个以上。本实施例中，内套4上设有3个调整变幅杆13与内套4的同轴度的螺孔42，穿过螺孔42的调整螺钉8也相应设有3个。
本实施例中，上述内套4上还设的螺孔42与调整螺钉8之间的接触面设有橡胶圈7。
本实施例中，上述内套4的端面还装设有固定端盖9。
本实施例中，上述电刷座3为尼龙材料的电刷座，后端盖2为尼龙材料的后端盖。
本发明的工作原理如下：整个超声旋转主轴通过其外套5被固定在机床上，机床主轴的旋转运动通过超声主轴的传递轴1传递到内套4，从而带动固定在内套4中的变幅杆13旋转，从而实现工具的超声旋转加工。

Claims (6)

1.一种旋转超声主轴，包括有传递轴(1)、后端盖(2)、电刷座(3)、内套(4)、外套(5)、轴承(6)、前端盖(10)、电刷(11)、换能器(12)、变幅杆(13)，外套(5)和内套(4)通过轴承(6)同轴安装，后端盖(2)和前端盖(10)限制轴承(6)的轴向移动，变幅杆(13)安装在内套(4)的中间，传递轴(1)通过锥面和键槽与变幅杆(13)连接，在传递扭矩的同时保证传递轴(1)与内套的同轴，跟随内套(4)旋转的电刷座(3)固定在内套(4)上，电刷(11)固定在后端盖(2)上，传递轴(1)与机床主轴连接，加工工具安装在变幅杆(13)的下部，内套(4)的端面还装设有固定端盖(9)，其特征在于在换能器(12)或/和变幅杆(13)上设有与内套(4)实现自动对中的带锥面的凸起法兰(14)，换能器(12)或/和变幅杆(13)以其锥面抵住内套(4)内表面阶梯轴过渡处的锥面(41)。
2.根据权利要求1所述的旋转超声主轴，其特征在于上述内套(4)上还设有调整变幅杆(13)与内套(4)的同轴度的螺孔(42)，通过穿过螺孔(42)的调整螺钉(8)调整变幅杆(13)与内套(4)的同轴度。
3.根据权利要求2所述的旋转超声主轴，其特征在于上述带锥面的凸起法兰(14)设置在变幅杆(13)的振幅为0的一个节点(14)处，内套(4)上设有的调整变幅杆(13)与内套(4)的同轴度的螺孔(42)设置在变幅杆(13)下端的振幅为0的另一个节点(15)处。
4.根据权利要求3所述的旋转超声主轴，其特征在于上述内套(4)上设有3个或3个以上的调整变幅杆(13)与内套(4)的同轴度的螺孔(42)，穿过螺孔(42)的调整螺钉(8)也相应设有3个或3个以上。
5.根据权利要求4所述的旋转超声主轴，其特征在于上述内套(4)上还设的螺孔(42)与调整螺钉(8)之间的接触面设有橡胶圈(7)。
6.根据权利要求1至5任一项所述的旋转超声主轴，其特征在于上述电刷座(3)为尼龙材料的电刷座，后端盖(2)为尼龙材料的后端盖。
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