[实用新型]主轴及超声加工机构

说明书

本实用新型涉及一种主轴及超声加工机构，超声加工机构包括变幅杆、夹持件、超声换能器及外壳，变幅杆的一端直接装配于装夹孔内，并通过夹持件夹紧在夹持件与旋转轴之间，超声换能器设置于夹持件上的承载部上。超声换能器将超声频电信号转换成机械能，夹持件将机械能传递给变幅杆，变幅杆将机械能放大，以使变幅杆上的工具头产生超声波振动，进行超声波加工工件。直接将变幅杆装配于装夹孔内，将超声换能器通过夹持件直接套设于旋转轴和变幅杆外，即使旋转轴上没有适配刀柄的安装结构，也能够实现超声波加工的功能。省去了刀柄结构，不仅质量轻、结构简单，转动惯量比较小，可以实现高速加工，且可以避免对整体结构的跳动及精度产生不利影响。

技术领域

本实用新型涉及超声波加工技术领域，特别是涉及一种主轴及超声加工机构。

背景技术

随着现代科技和工业对材料要求的不断提高，尤其是在航空航天、化工、军事、机械、电子电器以及精密制造领域，除了要求材料具有一些特殊的性能外，还要具有优良的综合性能。但是这些材料，例如陶瓷、玻璃、石墨、碳化硅等，往往具有高强度、高硬度、高脆性等加工难点，使得传统的铣削工艺难以实现高效、高质量的铣削加工。

超声加工是利用工具头附加的超声波振动，实现对陶瓷、玻璃、蓝宝石、氧化锆和碳化硅等具备优越的物理、化学和机械性能的硬脆、难加工材料的复合加工方式，具有加工精度高，加工表面质量好的特点，因此被广泛应用于加工硬脆材料。特别是近来年，随着手机、奢侈品等行业的快速发展，对蓝宝石、氧化锆等硬脆、难加工材料的加工要求越来越高、应用量也越来越大，在机床上如何方便、快捷、可靠地应用超声波技术成为行业研究和探索的方向。

主轴是机床的核心部件，传统的主轴没有自带超声加工功能，因此通常把能够产生超声波振动的超声波刀柄装配至主轴上，以对工件进行超声波加工。然而，有些主轴并没有适配于超声波刀柄的安装结构，因此无法装配超声波刀柄，也就无法对工件进行超声波加工；另外，因为超声波刀柄一般比较重，且结构复杂，对整体结构的跳动及精度都会带来不利影响。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种可以进行超声波加工且质量较轻、结构简单、避免对整体结构的跳动及精度产生不利影响的主轴及超声加工机构。

一种超声加工机构，包括：

变幅杆，一端用于装配于主轴的旋转轴上的装夹孔内；

夹持件，用于套设于所述变幅杆与所述旋转轴外，且将所述变幅杆夹持于所述旋转轴上，所述夹持件上还设置有承载部；

超声换能器，套设于所述夹持件上且固定于所述承载部上；及

外壳，套设于所述夹持件外，以使所述超声换能器位于所述外壳与所述夹持件之间形成的空间内。

在其中一个实施例中，所述变幅杆包括装配部，所述装配部呈圆锥状，所述装配部用于装配于所述旋转轴的装夹孔内。

在其中一个实施例中，所述变幅杆还包括杆体部，所述杆体部与所述装配部相连接，所述杆体部的外周缘还凸出形成有凸台，所述凸台背向于所述旋转轴的一面用于与所述夹持件相抵。

在其中一个实施例中，所述凸台背向于所述旋转轴的一面为第一倾斜面且其外径沿远离所述装配部的方向逐渐减小，所述夹持件上形成有与所述第一倾斜面相配合的第二倾斜面。

在其中一个实施例中，所述夹持件的外周缘还形成有第一定位部，所述外壳上形成有与所述第一定位部相配合的第二定位部。

在其中一个实施例中，所述第一定位部为定位台阶，所述第二定位部为开设于所述外壳上的定位槽，所述定位台阶与所述定位槽相配合。

在其中一个实施例中，所述超声换能器包括陶瓷片及电极片，所述陶瓷片与所述电极片层叠设置，且位于所述外壳与所述夹持件之间形成的空间内。