[实用新型]一种可调节法兰的超声旋转主轴

说明书

本实用新型涉及超声旋转加工制造的技术领域，更具体的，涉及一种可调节法兰的超声旋转主轴，包括变幅杆主体、法兰、换能器和转轴，所述转轴为空心转轴，所述变幅杆主体穿装在转轴内，所述变幅杆主体的一端通过第一连接件与换能器连接，所述变幅杆主体的另一端可通过第二连接件连接超声工具头，所述法兰通过第三连接件与转轴连接，所述法兰可拆卸安装于所述变幅杆主体的外壁面不同位置。本实用新型的超声旋转主轴，变幅杆主体与法兰分体式设计，在一定距离内可调节法兰的安装位置，超声变幅杆适用于不同结构的超声旋转主轴上；简化了变幅杆主体的结构，减少了结构变化对超声振动作用的影响，使得超声加工中频率与振幅更平稳。

技术领域

本实用新型涉及超声旋转加工制造的技术领域，更具体的，涉及一种可调节法兰的超声旋转主轴。

背景技术

超声旋转辅助加工是在传统机械加工方式的基础上增加了超声波高频振动，通过超声振动的非接触式高频冲击作用，使得对于硬脆性材料的加工性能有所提高。超声变幅杆在超声加工中增大了超声振幅、增强了超声作用，其工作本质就是通过结构的变化将高频的机械振动汇聚在尽可能小的面积范围内，起到了聚能的作用。

超声变幅杆在实际设计制造加工过程中，为了方便与机座或旋转主轴联接，会在变幅杆的位置上设计有联接法兰，一般会把法兰与超声变幅杆进行一体化设计，从而达到固定联接作用。然而这种设计结构会使得超声波在变幅杆内部传播过程发生干涉与衍射现象，就会降低了超声变幅杆的聚能作用，在实验过程中同时发现也会改变超声加工频率，使得所设计的超声变幅杆与超声换能器频率不匹配。从而降低了超声加工的稳定性与可靠性，使得旋转超声辅助加工不能很好地应用于实际生产加工中。

中国专利CN201820563419.1公开了一种旋转超声加工用转轴与变幅杆连接装置，转轴为空心转轴，变幅杆穿装在转轴内，变幅杆上设置有连接法兰，连接法兰上设置有定位销孔及连接螺栓孔，连接法兰通过穿过定位销孔的定位销与转轴端面定位，通过穿过连接螺栓孔的螺栓与转轴端面紧固连接，变幅杆的位于转轴内的一端连接有换能器，变幅杆的位于转轴外的一端连接刀具，连接法兰的与转轴端面贴合的一面为定位面，定位面设置在超声振动波形的轴向0点位置，连接法兰上的定位销孔及连接螺栓孔位于同一个分度圆上，该分度圆设置在超声振动波形的径向0点位置。此方案理论上能消除法兰轴向振动和径向振动，使法兰处于不振动状态，实际上，连接法兰与变幅杆为一体化设计，不适用于不同结构的转轴，且由于加工误差的存在，连接法兰位置并不在振幅为零的节面上，连接法兰也会产生振动出现发热现象，影响变幅杆的超声性能，降低超声加工的稳定性和可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可调节法兰的超声旋转主轴，简化变幅杆主体的结构，减少对超声振动作用的影响，提高超声加工的稳定性和可靠性，且可调节法兰的安装位置以适用于不同结构的转轴。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

提供一种可调节法兰的超声旋转主轴，包括变幅杆主体、法兰、换能器和转轴，所述转轴为空心转轴，所述变幅杆主体穿装在转轴内，所述变幅杆主体的一端通过第一连接件与换能器连接，所述变幅杆主体的另一端可通过第二连接件连接超声工具头，所述法兰通过第三连接件与转轴连接，所述法兰可拆卸安装于所述变幅杆主体的外壁面不同位置。

本实用新型的可调节法兰的超声旋转主轴，在变幅杆主体安装有可拆卸的法兰，组成超声变幅杆，超声变幅杆再通过法兰与转轴连接，其中，可以对法兰进行拆卸后安装于变幅杆主体上的不同位置再与转轴连接，使超声变幅杆可安装在不同结构的超声旋转主轴上，且变幅杆主体与法兰分体式设计，减少了由于实际加工的超声振子的频率的改变使得法兰位置产生振动出现发热现象，进而降低对超声变幅杆的振动性能影响，提高超声加工的稳定性和可靠性。

进一步地，所述法兰设有紧固件，所述紧固件将法兰锁紧固定于所述变幅杆主体。

进一步地，所述法兰径向开设有锁紧槽，所述锁紧槽轴向贯穿所述法兰，所述紧固件横向穿过所述锁紧槽锁紧法兰。