一种超声波直联主轴制造技术

本发明专利技术公开了一种超声波直联主轴，包括：机体；穿接在机体内部的轴芯，该轴芯通过分别设置在机体上下端部的上轴承和下轴承枢接于机体内，轴芯的壁体上开有沿轴向贯穿的通孔；第一电缆线，内置于所述通孔内，且该第一电缆线的下端伸入轴芯底端部，该第一电缆线的上端由轴芯的上端侧壁径向伸出；碳刷组件，径向安装于机体的侧壁，且与第一电缆线的上端接通；刀柄，与轴芯的底端部相连；超声波振子，内置于刀柄内，具有安装端；第二电缆线，内置于刀柄内，该第二电缆线的下端与超声波振子接通，该第二电缆线的上端与第一电缆线的下端接通。本发明专利技术能提供加工硬脆性材质工件的能力，其加工效率高，寿命长。

【技术实现步骤摘要】
一种超声波直联主轴
本专利技术涉及一种超声波直联主轴。
技术介绍
目前的直联主轴通常包括机体、通过轴承枢接在机体内部的轴芯、穿接在轴芯内部的拉杆、以及安装在机体上部的油缸组件，拉杆下端安装有拉爪，该油缸组件的活塞用于向下顶压拉杆，可以完成卸刀过程。外部驱动电机经联轴器带动轴芯旋转，则可带动经拉爪固定的刀柄转动而对工件进行切削加工。 然而，对于硬脆性材质的工件，刀头易崩碎并产生较大振动，加工效率低，寿命短。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种超声波直联主轴，能提供加工硬脆性材质工件的能力，其加工效率高，寿命长。 本专利技术的目的采用如下技术方案实现: 一种超声波直联主轴,包括: 机体； 穿接在机体内部的轴芯，该轴芯通过分别设置在机体上下端部的上轴承和下轴承枢接于机体内，轴芯的壁体上开有沿轴向贯穿的通孔； 第一电缆线，内置于所述通孔内，且该第一电缆线的下端伸入轴芯底端部，该第一电缆线的上端由轴芯的上端侧壁径向伸出； 碳刷组件，径向安装于机体的侧壁，且与第一电缆线的上端接通； 刀柄，与轴芯的底端部相连，且跟随轴芯旋转； 超声波振子，内置于刀柄内，具有轴向向下伸出的且用于与刀头连接的安装端； 第二电缆线，内置于刀柄内，该第二电缆线的下端与超声波振子接通，该第二电缆线的上端与第一电缆线的下端接通。 优选地，所述机体的侧壁固定有导电环，该导电环的内侧面与第一电缆线的上端固定接通，该导电环的外侧面与碳刷组件滑动配合。 优选地，所述碳刷组件包括绝缘壳体、第一弹簧、碳刷和导电芯，绝缘壳体固定于机体的侧壁，第一弹簧和碳刷均内置于绝缘壳体，碳刷由绝缘壳体内伸出并与导电环的外侧面滑动接触，第一弹簧被压缩于绝缘壳体的内壁与碳刷之间，导电芯的一端插入第一弹簧后与碳刷接通，导电芯的另一端沿径向远离导电环的方向穿过绝缘壳体后伸出。 优选地，所述机体的侧壁固定环套有供碳刷组件插入的绝缘环。 优选地，所述轴芯由机体的上端部穿出，该机体的上端部封盖有端盖，该端盖与轴芯之间还设有迷宫密封盖，且迷宫密封盖与轴芯装配的间隙处形成有气幕。 优选地，所述超声波直联主轴还包括第一铜极、第二铜极、第一绝缘套、第二绝缘套、第二弹簧和压盖，第一绝缘套内置固定于轴芯的底端部，第一铜极内置于第一绝缘套且与第一电缆线的下端轴向接通，压盖固定于轴芯的底端部内，第二弹簧的一端与压盖相连，第二弹簧的另一端与第一铜极沿径向相抵；第二绝缘套内置固定于刀柄的上端部，第二铜极内置于第二绝缘套且与第一铜极径向接通。 优选地，所述轴芯的上端连接有联轴器。 优选地，所述轴芯的底端部设置有一直径由下至上逐渐增大的锥状孔；所述超声波直联主轴还包括油缸组件和拉杆，拉杆活动的穿接在轴芯内部，拉杆的下端部连接有一与锥状孔匹配且用于固定刀柄的拉爪，拉杆的上端部固定有一油缸推圈，油缸推圈穿接在轴芯上开设的内孔内且可在该内孔的上端部和下端部之间活动；油缸组件包括位于机体上端、碳刷组件下方的缸体以及安装在缸体内部且用于向下顶压油缸推圈的活塞；拉杆上套装有碟形弹簧，碟形弹簧的上端与拉杆相连，碟形弹簧的下端与轴芯相连。 相比现有技术，本专利技术的有益效果在于: 本专利技术将超声波振子置于刀柄内，通过碳刷组件与第一电缆线、第二电缆线来导通超声波振子，从而迫使与超声波振子的安装端连接的刀头在超声振动下以很大速度不断撞击加工表面，把加工区域的材料粉碎成很细的微粒，从被加工工件表面打击下来，结合轴芯自身高速旋转产生磨削效果外，又有超声频率的轴向振动对工件表面进行撞击，因此其十分适用于加工硬脆性材质的工件，且其加工效率高，可以延长刀头的寿命；另外，通过拉爪、拉杆、以及油缸组件的驱动力，可以促使拉爪完成换刀动作，则可更换普通刀具，实现兼备超声波加工和普通磨削加工功能。 下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术作进一步详细说明。 【附图说明】 图1为本专利技术超声波直联主轴的其中一个剖面的示意图； 图2为图1的A处放大示意图； 图3为本专利技术超声波直联主轴另一个剖面的示意图； 图4为本专利技术机体上端的结构示意图； 图5为本专利技术碳刷的结构示意图。 图中:100、机体;101、上轴承;102、下轴承;103、通孔;104、端盖;105、迷宫密封盖；106、内孔；1、联轴器；2、刀头；3、碳刷组件；31、绝缘壳体；32、第一弹簧；33、碳刷；34、导电芯；4、油缸组件；5、绝缘环；6、拉爪；7、第二铜极；8、第二绝缘套；9、超声波振子；91、安装端；10、轴芯；11、导电环；12、第一电缆线；13、拉杆；15、第一绝缘套；16、第一铜极；17、第二弹簧；18、压盖；19、第二电缆线；20、锥状孔；21、油缸推圈；23、活塞；24、缸体；25、碟形弹簧；26、刀柄。 【具体实施方式】 如图1?5所示的一种超声波直联主轴，包括:机体100 ;穿接在机体100内部的轴芯10，该轴芯10通过分别设置在机体100上下端部的上轴承101和下轴承102枢接于机体100内，轴芯10的壁体上开有沿轴向贯穿的通孔103 ;第一电缆线12，内置于所述通孔103内，且该第一电缆线12的下端伸入轴芯10底端部，该第一电缆线12的上端由轴芯10的上端侧壁径向伸出；碳刷组件3，径向安装于机体100的侧壁，且与第一电缆线12的上端接通；刀柄26，与轴芯10的底端部相连，且跟随轴芯10旋转；超声波振子9，内置于刀柄26内，具有轴向向下伸出的且用于与刀头2连接的安装端91 ;以及第二电缆线19，内置于刀柄26内，该第二电缆线19的下端与超声波振子9接通，该第二电缆线19的上端与第一电缆线12的下端接通。 当轴芯10在机体100内转动时，机体100固定，通过碳刷组件3与第一电缆线12、第二电缆线19的导通关系，又由于超声波振子9内置于刀柄26内，刀柄26与轴芯10同步旋转，因此与超声波振子9的安装端91连接的刀头2将得到普通切削功能和超声波加工功能。其中，轴芯10上开设的通孔103用于容置、固定第一电缆线12，使第一电缆线12与轴芯10同步转动，同时可以使电流从轴芯10上端向下传输。轴芯10的转动，可配合轴芯10的上端连接的联轴器I，从而通过外部电机经联轴器I带动轴芯10转动。超声波振子9为常规的换能器与变幅杆连接后的整体。 为增强碳刷组件3与第一电缆线12上端的导通配合的稳定性和延长寿命，如图1所示，机体100的侧壁固定有导电环11，该导电环11的内侧面与第一电缆线12的上端固定接通，该导电环11的外侧面与碳刷组件3滑动配合。由于导电环11与第一电缆线12的上端导通连接，因此导电环11将与轴芯10同步转动，并时刻与碳刷组件3接通。 具体地，如图5所示，碳刷组件3包括绝缘壳体31、第一弹簧32、碳刷33和导电芯34,绝缘壳体31固定于机体100的侧壁,第一弹簧32和碳刷33均内置于绝缘壳体31,碳刷33由绝缘壳体31内伸出并与导电环11的外侧面滑动接触，第一弹簧32被压缩于绝缘壳体31的内壁与碳刷33之间，导电芯34的一端插入第一弹簧32后与碳刷33接通，导电芯34的另一端沿径向远离导电环11的方向穿过绝缘壳体31后伸出。导电芯34用于将外部电源输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波直联主轴，其特征在于，包括：机体；穿接在机体内部的轴芯，该轴芯通过分别设置在机体上下端部的上轴承和下轴承枢接于机体内，轴芯的壁体上开有沿轴向贯穿的通孔；第一电缆线，内置于所述通孔内，且该第一电缆线的下端伸入轴芯底端部，该第一电缆线的上端由轴芯的上端侧壁径向伸出；碳刷组件，径向安装于机体的侧壁，且与第一电缆线的上端接通；刀柄，与轴芯的底端部相连，且跟随轴芯旋转；超声波振子，内置于刀柄内，具有轴向向下伸出的且用于与刀头连接的安装端；第二电缆线，内置于刀柄内，该第二电缆线的下端与超声波振子接通，该第二电缆线的上端与第一电缆线的下端接通。

【技术特征摘要】
1.一种超声波直联主轴，其特征在于，包括: 机体； 穿接在机体内部的轴芯，该轴芯通过分别设置在机体上下端部的上轴承和下轴承枢接于机体内，轴芯的壁体上开有沿轴向贯穿的通孔； 第一电缆线，内置于所述通孔内，且该第一电缆线的下端伸入轴芯底端部，该第一电缆线的上端由轴芯的上端侧壁径向伸出； 碳刷组件，径向安装于机体的侧壁，且与第一电缆线的上端接通； 刀柄，与轴芯的底端部相连，且跟随轴芯旋转； 超声波振子，内置于刀柄内，具有轴向向下伸出的且用于与刀头连接的安装端； 第二电缆线，内置于刀柄内，该第二电缆线的下端与超声波振子接通，该第二电缆线的上端与第一电缆线的下端接通。2.根据权利要求1所述的超声波直联主轴，其特征在于，所述机体的侧壁固定有导电环，该导电环的内侧面与第一电缆线的上端固定接通，该导电环的外侧面与碳刷组件滑动配合。3.根据权利要求2所述的超声波直联主轴，其特征在于，所述碳刷组件包括绝缘壳体、第一弹簧、碳刷和导电芯，绝缘壳体固定于机体的侧壁，第一弹簧和碳刷均内置于绝缘壳体，碳刷由绝缘壳体内伸出并与导电环的外侧面滑动接触，第一弹簧被压缩于绝缘壳体的内壁与碳刷之间，导电芯的一端插入第一弹簧后与碳刷接通，导电芯的另一端沿径向远离导电环的方向穿过绝缘壳体后伸出。4.根据权利要求3所述的超声波直联主轴，其特征在于，所述机体的侧壁固定环套有供碳刷组件插...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤秀清，张世洋，
申请(专利权)人：广州市昊志机电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44