一种旋转超声换能器分体式双法兰支撑装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种旋转超声主轴超声换能器分体式双法兰支撑装置，主轴为了支撑双法兰超声换能器，需要加工两个锥面。而主轴的里锥面因为较深而难以加工。本发明专利技术将主轴一分为二，解决主轴内部锥面难加工问题。通过磨配两段主轴的长度，使两组锥面同时紧密配合。

A rotating ultrasonic transducer with a split type double flange supporting device

The invention provides a split double flange supporting device for a rotary ultrasonic main shaft ultrasonic transducer. In order to support the double flange ultrasonic transducer, the main shaft needs to process two cones. The inner surface of the spindle is difficult to be machined because it is deep. In the invention, the main shaft is divided into two parts to solve the difficult machining problem of the inner cone of the spindle. By grinding the length of the two sections of the spindle, the two conical surfaces are cooperated closely together.

【技术实现步骤摘要】
一种旋转超声换能器分体式双法兰支撑装置
本专利技术涉及一种旋转超声主轴超声换能器分体式双法兰支撑装置，属于机械制造领域。
技术介绍
近年来，随着对超声加工研究的深入，其加工优势也逐步体现出来。旋转超声磨削是将传统研磨和超声加工结合起来的复合加工技术。如图1所示，在工具以一定的振幅做轴向超声振动外，同时还相对于工件做高速的旋转运动。使用旋转超声磨削技术可以提高硬脆材料的加工质量和加工效率。经过大量的研究表明，旋转超声磨削相比传统研磨能大大的降低磨削力，减少热量产生，降低能耗，提高砂轮寿命，提高工件表面加工质量，提高加工效率。超声换能器是超声加工的核心部件，它提供高频轴向振动；主轴提供高速旋转运动。根据超声传播理论，可得超声换能器各质点纵振示意图。如图2所示，超声换能器上各横截面上所有质点都做纵向振动，其振幅大小为振幅曲线上的值。由图可知，在超声换能器节面上的振幅为零，即节面上不震动。根据此特性，可在超声换能器节面上设计法兰，用以固定在主轴上。根据需要可以在超声换能器上设计多个节面，因此也可以在各个节面上设计多个法兰。目前采用的安装方式有单法兰和双法兰。如图3所示，超声换能器4通过一个法兰(401)安装在主轴上，尾部悬空。如图4所示，超声换能器通过两个法兰安装在主轴上。其特征在于，在主轴的空腔内壁上，做成一里一外两个锥面，两个锥面的锥度相同且同轴。由于里锥面处于主轴较深的内部，并且要求精度很高，因此加工困难。超声换能器上两个锥面同时压紧于主轴上两个锥面，是过定位，装配起来较为困难。主轴上(超声换能器上也是如此)的两个锥面之间的距离不可调节，不利于控制两组锥面配合紧密程度，即难以使两组锥面同时紧密配合。现有技术中存在如下缺点：1、里锥面处于主轴较深的内部，并且要求精度很高，当磨削时，磨棒较长，导致磨棒刚性很差，加工精度低，在主轴的空腔内壁上，做成一里一外两个锥面，里锥面加工困难；2、在主轴的空腔内壁上，做成一里一外两个锥面，主轴上的两个锥面之间的距离不可调节，不利于控制两组锥面配合紧密程度，即难以使两组锥面同时紧密配合，超声换能器上两个锥面同时压紧于主轴上两个锥面，是过定位，装配起来较为困难。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种旋转超声主轴超声换能器分体式双法兰支撑装置。主轴为了支撑双法兰超声换能器，需要加工两个锥面。而主轴的里锥面因为较深而难以加工。本专利技术将主轴一分为二，解决主轴内部锥面难加工问题。通过磨配两段主轴的长度，使两组锥面同时紧密配合。本专利技术的一个方面，提供一种旋转超声主轴超声换能器分体式双法兰支撑装置，包括主轴(5)、超声换能器(4)，主轴(5)由左主轴(501)、右主轴(502)组成，主轴进行粗加工后，用线切割将主轴一分为二；分别在两段主轴上加工锥面、连接处加工螺纹；将两段主轴拧紧，再在主轴内外表面进行精加工；超声换能器(4)由前盖板变幅杆(401)、压电陶瓷片(403)、法兰2(404)、电极片(405)、后盖板(406)组成，压电陶瓷片(403)、法兰2(404)、电极片(405)位于前盖板变幅杆(401)与后盖板(406)之间，其二者通过螺纹连接，前盖板变幅杆(401)中的法兰(402)外圆柱面做成锥面，该锥面与左主轴(501)上对应的锥面配合，并用螺纹端盖(3)压紧于左主轴(501)上，法兰2(404)外圆柱面做成锥面，该锥面与右主轴(502)上对应的锥面配合，其特征在于，将主轴一分为二，在左主轴(501)内表面上加工出一个锥面，该锥面与法兰(402)上面的锥面大小、锥度相同，二者相互配合，在右主轴(502)内表面上加工出一个锥面，该锥面与法兰(404)上面的锥面大小、锥度相同，二者相互配合，在两段主轴连接处分别加工出螺纹，两段主轴采用螺纹连接，在装配时磨配两段主轴连接处螺纹段的长度，使得两组配合的锥面同时压紧。本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果：1、将主轴一分为二，分别在两段主轴上加工锥面，可以解决主轴的里锥面因为较深而难以加工的问题。2、装配时，便于两组锥面同时紧密配合。附图说明图1是旋转超声加工原理；图2是超声换能器纵振示意图；图3是超声换能器单法兰安装方式图；图4是旋转超声换能器一体式双法兰支撑装置图；图5是旋转超声换能器分体式双法兰支撑装置图。图中：1.工具头2.ER螺母3.螺纹端盖4.超声换能器5.主轴401.前盖板变幅杆402.法兰1403.压电陶瓷片404.法兰2405.电极片406.后盖板501.左主轴502.右主轴具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。本专利技术为一种旋转超声换能器分体式双法兰支撑装置。属于高速旋转超声磨削主轴的一部分。在两个法兰的支撑下，超声换能器随主轴稳定高速旋转(10000rpm)。图5中所示的主轴(5)由左主轴(501)、右主轴(502)组成。主轴进行粗加工后，用线切割将主轴一分为二；分别在两段主轴上加工锥面、连接处加工螺纹；将两段主轴拧紧，再在主轴内外表面进行精加工。超声换能器(4)由前盖板变幅杆(401)、压电陶瓷片(403)、法兰2(404)、电极片(405)、后盖板(406)组成。压电陶瓷片(403)、法兰2(404)、电极片(405)位于前盖板变幅杆(401)与后盖板(406)之间。其二者通过螺纹连接。前盖板变幅杆(401)中的法兰(402)外圆柱面做成锥面。该锥面与左主轴(501)上对应的锥面配合。并用螺纹端盖(3)压紧于左主轴(501)上。法兰2(404)外圆柱面做成锥面。该锥面与右主轴(502)上对应的锥面配合。所述旋转超声换能器分体式双法兰支撑装置，其特征在于，将主轴一分为二，在左主轴(501)内表面上加工出一个锥面，该锥面与法兰(402)上面的锥面大小、锥度相同，二者相互配合。在右主轴(502)内表面上加工出一个锥面，该锥面与法兰(404)上面的锥面大小、锥度相同，二者相互配合。在两段主轴连接处分别加工出螺纹。两段主轴采用螺纹连接。在装配时磨配两段主轴连接处螺纹段的长度，使得两组配合的锥面同时压紧。本专利技术两段主轴的锥面加工方便，可以加工出要求的锥面，将主轴一分为二，分别在两段主轴上加工锥面，可以解决主轴的里锥面因为较深而难以加工的问题，在装配时磨配两段主轴连接处螺纹段的长度，使得两组配合的锥面同时压紧，装配时，便于两组锥面同时紧密配合。上述实施例为本专利技术较佳的实施方式，但本专利技术的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本专利技术的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转超声主轴超声换能器分体式双法兰支撑装置，包括主轴(5)、超声换能器(4)，主轴(5)由左主轴(501)、右主轴(502)组成，主轴进行粗加工后，用线切割将主轴一分为二；分别在两段主轴上加工锥面、连接处加工螺纹；将两段主轴拧紧，再在主轴内外表面进行精加工；超声换能器(4)由前盖板变幅杆(401)、压电陶瓷片(403)、法兰2(404)、电极片(405)、后盖板(406)组成，压电陶瓷片(403)、法兰2(404)、电极片(405)位于前盖板变幅杆(401)与后盖板(406)之间，其二者通过螺纹连接，前盖板变幅杆(401)中的法兰(402)外圆柱面做成锥面，该锥面与左主轴(501)上对应的锥面配合，并用螺纹端盖(3)压紧于左主轴(501)上，法兰2(404)外圆柱面做成锥面，该锥面与右主轴(502)上对应的锥面配合，其特征在于，将主轴一分为二，在左主轴(501)内表面上加工出一个锥面，该锥面与法兰(402)上面的锥面大小、锥度相同，二者相互配合，在右主轴(502)内表面上加工出一个锥面，该锥面与法兰(404)上面的锥面大小、锥度相同，二者相互配合，在两段主轴连接处分别加工出螺纹，两段主轴采用螺纹连接，在装配时磨配两段主轴连接处螺纹段的长度，使得两组配合的锥面同时压紧。...

【技术特征摘要】
1.一种旋转超声主轴超声换能器分体式双法兰支撑装置，包括主轴(5)、超声换能器(4)，主轴(5)由左主轴(501)、右主轴(502)组成，主轴进行粗加工后，用线切割将主轴一分为二；分别在两段主轴上加工锥面、连接处加工螺纹；将两段主轴拧紧，再在主轴内外表面进行精加工；超声换能器(4)由前盖板变幅杆(401)、压电陶瓷片(403)、法兰2(404)、电极片(405)、后盖板(406)组成，压电陶瓷片(403)、法兰2(404)、电极片(405)位于前盖板变幅杆(401)与后盖板(406)之间，其二者通过螺纹连接，前盖板变幅杆(401)中的法兰(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永俊，陈彩虹，谭毅成，姚震，夏松，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44