TWM569670U - Ultrasonic electric spindle structure - Google Patents

Abstract

一種磨床之外掛式超音波電氣主軸結構，主要包含有：一旋轉主軸；一連接於旋轉主軸上之砂輪裝置；一超音波裝置，具有一螺接於旋轉主軸上之固定螺帽、一與固定螺帽鎖接之心軸、一與心軸鎖接之防水環、至少一超音波換能器及一鎖緊螺帽，防水環與心軸間形成有一容置空間，超音波換能器設於容置空間內，鎖緊螺帽螺接於心軸上，以限制超音波換能器之位置，心軸具有二軸向引線孔及二連通軸向引線孔與容置空間之徑向引線孔；一供電裝置，係套置於心軸上，具有二穿經軸向引線孔及徑向引線孔而與超音波換能器電性連接之導電線，以提供超音波換能器所需之電力；藉此，本創作以外掛之方式與旋轉主軸結合，而無須對習知之磨床進行設計變更，以讓舊型磨床亦能輕易地獲得超音波裝置所產生之效能，又能節省大量之設計開發經費等功效。

Description

磨床之外掛式超音波電氣主軸結構

本創作係與磨床有關，更詳而言之係指一種磨床之外掛式超音波電氣主軸結構。

按，磨床為一種以磨具(主要為砂輪)將工件之多餘量磨去，以得到工件所需之形狀、尺寸及精密加工面之加工機。

惟，目前許多切削用之加工機已配備有超音波主軸，以利用超音波所產生之高頻震動來增進切削效率及減少刀具之磨耗。然而，在現有之磨床上，卻仍未見到有搭配超音波主軸之設計甚為可惜。若直接變更原來磨床之設計，以在主軸上裝入超音波設備，其設計開發之經費又相當龐大。

因此，如何在避免磨床變動之設計下，又能得到超音波之助益，便為目前相關業者所急需解決之課題。

有鑑於此，為改善先前技術中，現有的磨床欲裝配超音波裝置時，需要進行大幅變更設計，導致設計開發經費之支出過於龐大等問題；緣此，本創作乃提供一種磨床之外掛式超音波電氣主軸結構，包含有：一旋轉主軸，具有一主軸外螺紋；一 砂輪裝置，係連接於該旋轉主軸之外周面上；一超音波裝置，具有一固定螺帽、一心軸、一防水環、至少一超音波換能器及一鎖緊螺帽，該固定螺帽係螺接於該旋轉主軸之主軸外螺紋上，該心軸具有一鎖接部及一與該鎖接部連接之軸心部，該鎖接部之外徑係大於該軸心部之外徑，該鎖接部係與該固定螺帽鎖接，該軸心部之外周面具有一心軸外螺紋，該防水環具有一固接部、一環套部及一貫穿該固接部與該環套部軸心之環套孔，該固接部之外徑大於該環套部之外徑，該環套孔供該心軸之軸心部穿入，該防水環之環套孔內壁與該心軸之軸心部外周面間形成有一容置空間，該固接部係與該心軸之鎖接部鎖接，該超音波換能器係設置於該容置空間內，用以產生高頻震動者，該鎖緊螺帽係螺接於該心軸之心軸外螺紋上，以將該超音波換能器限制在該鎖緊螺帽與該心軸之鎖接部間，該心軸之軸心部自由端面上軸向往內延伸有二軸向引線孔，該心軸之軸心部外周面上徑向往內延伸有二徑向引線孔，該徑向引線孔係連通該軸向引線孔與該容置空間；一供電裝置，係套置於該超音波裝置之心軸上，具有二導電線，該二導電線係穿經該超音波裝置之軸向引線孔與徑向引線孔而與該超音波換能器電性連接，以提供該超音波換能器運作時所需之電力。

上述磨床之外掛式超音波電氣主軸結構，其中，該砂輪裝置具有一砂輪座及一砂輪；該砂輪座係固接於該旋轉主軸之外周面上，以隨該旋轉主軸同步轉動，該砂輪係被夾制於該砂輪座之外周面上，以與該旋轉主軸同步轉動，而對一工件進行研 磨。

上述磨床之外掛式超音波電氣主軸結構，其中，該超音波裝置更具有若干之心軸鎖接件，該等心軸鎖接件係鎖接於該心軸之鎖接部與該固定螺帽間，以將該心軸與該固定螺帽固接。

上述磨床之外掛式超音波電氣主軸結構，其中，該超音波裝置更具有若干之防水環鎖接件，該等防水環鎖接件係鎖接於該防水環之固接部與該心軸之鎖接部間，以將該防水環與該心軸固接。

上述磨床之外掛式超音波電氣主軸結構，其中，該供電裝置具有一導電單元及一供電單元；該導電單元係固接套置於該超音波裝置之軸心部外周面上，該二導電線係電性連接於該導電單元與該超音波換能器間，該供電單元係套置於該導單元之外周面，並與該導電單元進行電性傳導接觸，以由該供電單元將外部之電力傳導至該導電單元中，再由該導電單元將所導入之電力經由該導電線而傳送至該換音波換能器內，以提供該超音波換能器運作時所需之電力。

上述磨床之外掛式超音波電氣主軸結構，更包含有一冷卻裝置，係設置於該超音波裝置之心軸上，用以將外部之氣體送入於該容置空間內，以對該超音波換能器進行散熱冷卻。

上述磨床之外掛式超音波電氣主軸結構，其中，該該冷卻裝置包含有一旋轉接頭及一管道，該管道係設置在心軸，該管道連通該容置空間，該旋轉接頭連接該心軸的端面。

本創作係將該超音波裝置以外掛之方式與旋轉主軸結合，而無須對習知磨床進行設計上之變更，可在無須購置新型機種磨床之情形下，讓舊型磨床亦能輕易地獲得超音波裝置所產生之效能，又能節省大量之設計開發經費等功效。

100‧‧‧磨床之外掛式超音波電氣主軸結構

10‧‧‧旋轉主軸

11‧‧‧主軸外螺紋

20‧‧‧砂輪裝置

21‧‧‧砂輪座

22‧‧‧砂輪

30‧‧‧超音波裝置

31‧‧‧固定螺帽

32‧‧‧心軸

321‧‧‧鎖接部

322‧‧‧軸心部

323‧‧‧心軸外螺紋

324‧‧‧軸向引線孔

325‧‧‧徑向引線孔

33‧‧‧心軸鎖接件

34‧‧‧防水環

341‧‧‧固接部

342‧‧‧環套部

343‧‧‧環套孔

344‧‧‧容置空間

35‧‧‧防水環鎖接件

36‧‧‧超音波換能器

37‧‧‧鎖緊螺帽

40‧‧‧供電裝置

50‧‧‧導電單元

59‧‧‧導電線

60‧‧‧供電單元

70‧‧‧冷卻裝置

71‧‧‧旋轉接頭

72‧‧‧管道

第1圖係本創作一較佳實施例之立體分解圖。

第2圖係第1圖所示實施例之組合剖視圖。

為使 貴審查委員能對本創作之特徵與其特點有更進一步之了解，茲列舉以下較佳之實施例並配合圖式說明如下：請參閱第1~2圖，係本創作一較佳實施例所提供之一種磨床之外掛式超音波電氣主軸結構100，其包含有一旋轉主軸10、一砂輪裝置20、一超音波裝置30、一供電裝置40及一冷卻裝置70，其中：請參閱第1~2圖，該旋轉主軸10，可進行原地旋轉，該旋轉主軸10之末端外周面上形成有一主軸外螺紋11。

請參閱第1~2圖，該砂輪裝置20，具有一砂輪座21及一砂輪22。該砂輪座21係固接於該旋轉主軸10之外周面上，以隨該旋轉主軸10同步轉動；該砂輪22係被夾制於該砂輪座21之外周面上，以與該旋轉主軸10同步轉動，而對一工件進行研磨。

請參閱第1~2圖，該超音波裝置30，具有一固定螺帽31、一心軸32、若干之心軸鎖接件33、一防水環34、若干之防水環鎖接件35、至少一超音波換能器36及一鎖緊螺帽37。該固定螺帽31係螺接於該旋轉主軸10之主軸外螺紋11上；該心軸32具有一鎖接部321及一與該鎖接部321一體同軸連接之軸心部322，該鎖接部321之外徑係大於該軸心部322之外徑，該鎖接部321之外端面係抵接於該固定螺帽31之端面上，該軸心部322之外周面上形成有一心軸外螺紋323；該等心軸鎖接件33係鎖接於該心軸32之鎖接部321與該固定螺帽31間，以將該心軸32與該固定螺帽31固接者；該防水環34具有一固接部341、一環套部342及一貫穿該固接部341與該環套部342軸心之環套孔343，該固接部341之外徑大於該環套部342之外徑，該環套孔343供該心軸32之軸心部322穿入，且該環套孔343之孔徑大於該軸心部322之外徑，使於該防水環34之環套孔343內壁與該心軸32之軸心部322外周面間形成有一容置空間344，該固接部341之外端面係抵接於該心軸32之鎖接部321端面上；該等防水環鎖接件35係鎖接於該防水環34之固接部341與該心軸32之鎖接部321間，以將該防水環34與該心軸32固接者；該超音波換能器36係設置於該防水環34與該心軸間32間之容置空間344內，用以產生高頻震動者；該鎖緊螺帽37係螺接於該心軸32之心軸外螺紋32 3上，以將該超音波換能器36限制在該鎖緊螺帽37與該心軸32之鎖接部321間，而能防止該超音波換能器36產生鬆動或自該容置空間344脫離；該心軸32之軸心部322自由端面上軸向往內延伸有二軸向引線孔324，該心軸32之軸心部322外周面上徑向往內延伸有二徑向引線孔325，該徑向引線孔325係連通該軸向引線孔324與該容置空間344。

請參閱第1~2圖，該供電裝置40，具有一導電單元50及一供電單元60。該導電單元50係固接套置於該超音波裝置30之心軸32之軸心部322外周面上，並具有二導電線59穿經於該心軸32之軸向引線孔324與徑向引線孔325而與該超音波換能器36進行電性傳導連接；該供電單元60係套置於該導電單元50之外周面，並與該導電單元50進行電性傳導接觸，以由該供電單元60將外部之電力傳導至該導電單元50中，再由該導電單元50將所導入之電力再經由該導電線59而傳送至該超音波換能器36內，以提供該超音波換能器36運作時所需之電力。

請參閱第1~2圖，該冷卻裝置70包含有一旋轉接頭71及管道72，該旋轉接頭71係設置於該超音波裝置30之心軸32端面上，而管道72係設置在心軸32而連通該容置空間344，利用管道72及旋轉接頭71將外部之氣體送入於該容置空間344內，以對該超音波換能器36進行散熱冷卻。

是以，上述即為本創作一較佳實施例所提供之一種 磨床之外掛式超音波電氣主軸結構100各部構件及其組裝方式之介紹，接著再將其使用特點說明如下： 首先，當本創作中該砂輪裝置20之砂輪22在對工件進行研磨時，可由該超音波換能器36產生高頻震動，進而達到增進研磨時之效率與順暢性及減少砂輪磨損等功效。

其次，由於本創作係將該超音波裝置30以外掛之方式結合在旋轉主軸10上，因此對於習知磨床既有之旋轉主軸10及砂輪裝置20，並不需要進行設計上之變更，而可在無須購置新型機種之情形下，讓舊型磨床亦能輕易地獲得超音波裝置所產生之效能，又能節省大量之設計開發經費等功效。

以上所揭，僅為本創作所提供之較佳實施例而已，並非用以限制本創作之實施範圍，凡本技術領域內之相關技藝者根據本創作所為之均等變化，皆應屬本創作所涵蓋之範圍。

Claims (7)

1. 一種磨床之外掛式超音波電氣主軸結構，包含有：一旋轉主軸，具有一主軸外螺紋；一砂輪裝置，係連接於該旋轉主軸之外周面上；一超音波裝置，具有一固定螺帽、一心軸、一防水環、至少一超音波換能器及一鎖緊螺帽，該固定螺帽係螺接於該旋轉主軸之主軸外螺紋上，該心軸具有一鎖接部及一與該鎖接部連接之軸心部，該鎖接部之外徑係大於該軸心部之外徑，該鎖接部係與該固定螺帽鎖接，該軸心部之外周面具有一心軸外螺紋，該防水環具有一固接部、一環套部及一貫穿該固接部與該環套部軸心之環套孔，該固接部之外徑大於該環套部之外徑，該環套孔供該心軸之軸心部穿入，該防水環之環套孔內壁與該心軸之軸心部外周面間形成有一容置空間，該固接部係與該心軸之鎖接部鎖接，該超音波換能器係設置於該容置空間內，用以產生高頻震動者，該鎖緊螺帽係螺接於該心軸之心軸外螺紋上，以將該超音波換能器限制在該鎖緊螺帽與該心軸之鎖接部間，該心軸之軸心部自由端面上軸向往內延伸有二軸向引線孔，該心軸之軸心部外周面上徑向往內延伸有二徑向引線孔，該徑向引線孔係連通該軸向引線孔與該容置空間；一供電裝置，係套置於該超音波裝置之心軸上，具有二導電線，該二導電線係穿經該超音波裝置之軸向引線孔與徑向引線孔而與該超音波換能器電性連接，以提供該超音波換能器運作時所需之電力。
2. 依據申請專利範圍第1項所述磨床之外掛式超音波電氣主軸結構，其中，該砂輪裝置具有一砂輪座及一砂輪；該砂輪座係固接於該旋轉主軸之外周面上，以隨該旋轉主軸同步轉動，該砂輪係被夾制於該砂輪座之外周面上，以與該旋轉主軸同步轉動，而對一工件進行研磨。
3. 依據申請專利範圍第1項所述磨床之外掛式超音波電氣主軸結構，其中，該超音波裝置更具有若干之心軸鎖接件，該等心軸鎖接件係鎖接於該心軸之鎖接部與該固定螺帽間，以將該心軸與該固定螺帽固接。
4. 依據申請專利範圍第1項所述磨床之外掛式超音波電氣主軸結構，其中，該超音波裝置更具有若干之防水環鎖接件，該等防水環鎖接件係鎖接於該防水環之固接部與該心軸之鎖接部間，以將該防水環與該心軸固接。
5. 依據申請專利範圍第1項所述磨床之外掛式超音波電氣主軸結構，其中，該供電裝置具有一導電單元及一供電單元；該導電單元係固接套置於該超音波裝置之軸心部外周面上，該二導電線係電性連接於該導電單元與該超音波換能器間，該供電單元係套置於該導單元之外周面，並與該導電單元進行電性傳導接觸，以由該供電單元將外部之電力傳導至該導電單元中，再由該導電單元將所導入之電力經由該導電線而傳送至該超音波換能器內，以提供該超音波換能器運作時所需之電力。
6. 依據申請專利範圍第1項所述磨床之外掛式超音波電氣主軸結構，更包含有一冷卻裝置，係設置於該超音波裝置之心軸上，用以將外部之氣體送入於該容置空間內，以對該超音波換能器進行散熱冷卻。
7. 依據申請專利範圍第6項所述磨床之外掛式超音波電氣主軸結構，其中，該該冷卻裝置包含有一旋轉接頭及一管道，該管道係設置在心軸，該管道連通該容置空間，該旋轉接頭連接該心軸的端面。