[发明专利]超声波主轴、超声波刀柄以及超声波加工设备

说明书

本发明公开了一种超声波主轴，其包括主轴壳体、旋转轴组件、前端盖、发射架以及超声波无线发射装置；旋转轴组件可转动的穿设于主轴壳体内；前端盖设于主轴壳体的前端并环绕旋转轴组件设置；发射架安装于前端盖的前端面并环绕旋转轴组件设置，发射架的内侧面设有环绕旋转轴组件的第一容纳槽；超声波无线发射装置设于第一容纳槽内，超声波无线发射装置包括环绕旋转轴组件设置的发射线圈和用于容置发射线圈的发射铁氧体。通过设置上述发射架，超声波无线发射装置可集成于超声波主轴上，从而安装精度更高，进而，超声波无线发射装置与超声波无线接收装置之间的电性导通更加稳定可靠。另外，本发明还公开了一种超声波刀柄和超声波加工设备。

技术领域

本发明涉及超声波加工技术领域，特别是涉及一种超声波主轴、超声波刀柄以及超声波加工设备。

背景技术

在加工作业的过程中导入高频的振动加工机制，不仅可改善切削加工面的表面粗糙度和提高加工精度，更可降低切削阻力，增加刀具的寿命，因而被广泛应用。超声波主轴即是其中一种应用。

现有的超声波主轴包括固定部件、旋转部件、轴承组件和超声波传输装置。其中，固定部件包括主轴壳体、前端盖等相关部件。旋转部件包括旋转轴组件等相关部件。超声波传输装置可以是超声波无线发射装置，也可以是超声波有线传输装置。目前，超声波无线发射装置一般通过抱箍悬挂于主轴外，安装精度较低，导致它与超声波无线接收装置之间的电性导通不稳定，影响刀具的加工效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种电性导通稳定、加工效果好、性能优异的超声波主轴、超声波刀柄以及超声波加工设备。

为了实现上述目的，本发明提供一种超声波主轴，其包括：

主轴壳体；

旋转轴组件，其可转动的穿设于所述主轴壳体内，所述旋转轴组件包括芯轴，所述芯轴的前端面设有安装孔；

前端盖，其设于所述主轴壳体的前端并环绕所述旋转轴组件设置；

发射架，其安装于所述前端盖的前端面并环绕所述旋转轴组件设置，所述发射架的内侧面设有环绕所述旋转轴组件的第一容纳槽；

超声波无线发射装置，其设于所述第一容纳槽内，所述超声波无线发射装置包括环绕所述旋转轴组件设置的发射线圈和用于容置所述发射线圈的发射铁氧体；

所述第一容纳槽的容积为V立方毫米，所述发射线圈的体积为V₁立方毫米，所述发射铁氧体的体积为V₂立方毫米，且V₂＝V₁K₁，所述发射线圈的匝数为N，组成所述发射线圈的单匝导线的横截面积为S平方毫米，所述发射架的内侧面的直径为D₁毫米，所述第一容纳槽的槽底面的直径为D₂毫米，则上述参数值满足如下函数关系：

其中，10≤N≤150，0.02≤S≤2.6，3≤K₁≤9，1K₂≤4，0.5≤K₃≤1.8，K₁、K₂、K₃为修正系数。

本申请的一些实施例中，30≤N≤120。

本申请的一些实施例中，所述第一容纳槽的宽度为L毫米，所述发射架的前端面与后端面之间的距离为T毫米，L/T＝0.2～0.8。

本申请的一些实施例中，所述第一容纳槽的深度为H毫米，所述发射架的内侧面与外侧面之间的距离为M毫米，H/M＝0.2～0.8。

本申请的一些实施例中，所述主轴壳体具有第一气道，所述前端盖的内侧与所述旋转轴组件的外侧之间设有气腔，且所述前端盖具有连通所述第一气道与所述气腔的第二气道。