[发明专利]具有高频振动的工具机及其感测/回馈信号的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有高频振动的工具机，特别是涉及一种将感应线圈 设置在主轴上，再通过接触式电极将电力/信号传送至高频振动刀把的工具 机及其感测/回馈信号的控制方法。

背景技术

高频振动切削加工是一种新兴的加工技术，它通过在一般的切削刀具 上施加高频振动，使刀具和工件发生间断性的接触，从而使现有切削模式 发生了根本性的变化。由于此变化解决了现有切削加工中固有的难题，如 切削中的震动和切削热累积及加工品质不稳定等，从而得到优良的切削效 果。

现有高频振动的震动装置设在刀柄内，所述刀柄可拆装于一加工机具 上，一般高频振动加工机具可分成接触式供电及非接触式供电两种方式， 其中接触式供电方式的电极非常容易磨损，因此较新式的高频振动机具多 采用非接触式供电的方式。

然而，在现有技术中使用线圈感应的非接触式供电方式会将固定线圈 设在加工机具侧，而将转动线圈直接设在刀柄内，其虽然可避免接触式转 动电极的磨损现象，但由于感应线圈是设置在刀具内，因此会增加刀具成 本，并且也不利于刀具的更换作业。

为了改进上述的缺点，有必要提供一种改良的具有高频振动的工具机 及其感测/回馈信号的控制方法，以解决现有技术所存在的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种具有高频振动的工具机，其是将感应 线圈设置在主轴上，再通过接触式电极将电力及/或信号传送至高频振动的 刀具内，可避免接触式转动电极的磨损现象，并且由于感应线圈是设置在 刀具外，因此可降低刀具成本及增进更换刀具的便利性。

为达上述目的，本发明提供一种具有高频振动的工具机，其包含一主 轴构造及一高频振动刀把，其中所述主轴构造包含：一本体，固定于所述 工具机的一加工侧面上；一旋转轴，可转动地设于所述本体内；一刀把夹 头，同轴地设于所述旋转轴的下端，所述刀把夹头具有一组同轴设置的定 位键，所述定位键的内侧面设有至少一组第一电极；一固定线圈部，包含 一固定环及至少一初级线圈，皆呈中空状，相互同轴地叠设固定，并位于 所述旋转轴的上段部，所述固定环固定于所述本体上，使所述固定线圈部 相对所述本体为固定，一组外部电线电性连接至所述固定环；及一转动线 圈部，包含一转动环及至少一次级线圈，皆呈中空状，相互同轴地叠设固 定，并设于所述旋转轴的上段部，并且所述次级线圈与所述固定线圈部的 初级线圈形成对应，所述转动环固定于所述旋转轴上，使所述转动线圈部 随所述旋转轴转动，并且通过至少一组内部电线电性连接至所述定位键内 侧面的所述至少一组第一电极。

再者，所述高频振动刀把包含：一刀柄部，设于所述刀把上部，用于 与所述主轴构造的刀把夹头形成夹持固定，所述刀柄部包含一组键槽，与 所述刀把夹头的所述定位键对应卡合，其外侧设有至少一组第二电极，与 所述刀把夹头的所述至少一组第一电极对应接触；一容置部，设于所述刀 把中段，内部设有一高频振动模塊，与所述至少一组第二电极电性连接； 及一刀具夹头，设于所述刀把下部，用于向下夹持固定一刀具。

此外，所述工具机另包含一自动加工控制模塊及一高频控制模塊，所 述自动加工控制模塊控制所述旋转轴转动，使固定于所述刀把下方的刀具 转动以进行切削作业；所述高频控制模塊控制电力/信号由所述至少一组外 部电线传输至所述固定线圈部的固定环，再传至所述至少一初级线圈，并 感应所述转动线圈部的至少一次级线圈形成电力/信号，再传至所述转动 环，接着通过所述至少一组内部电线传至所述刀把夹头的至少一组第一电 极，再传至所述刀柄部的所述至少一组第二电极，最后传至所述高频振动 模塊，使所述刀具形成高频振动。

在本发明的一实施例中，所述第一电极是一接触式弹簧电极，所述第 二电极包含设于内圈的导电片及设于外圈的绝缘片。

在本发明的一实施例中，所述高频振动模塊选自一压电致动器、一音 圈致动器或一磁致动器。

在本发明的一实施例中，所述初级线圈为两个，所述次级线圈对应为 两个，其中一组初级线圈与次级线圈用于电力传输，另一组初级线圈与次 级线圈用于信号载波传输。