[实用新型]一种非接触感应供电的椭圆超声加工装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种超声加工装置，具体涉及一种非接触感应供电的椭圆超声加工装置。属于超声加工技术领域。

背景技术

超声加工技术是在传统切削加工的基础上，复合以超声频的振动实现去除材料的一种特种加工方法。与传统切削加工相比，超声加工能够降低切削力、切削温度，减小刀具磨损，提高表面精度。因而，适合各种难加工材料和难加工结构的加工，尤其适合陶瓷、玻璃等硬脆材料和碳纤维复合材料的精加工。

超声加工的振动形式有单相振动和椭圆振动两种。椭圆振动是通过对两组独立的压电陶瓷堆进行激振，从而在两个相互垂直的方向上产生振动，其构成的运动轨迹是一个椭圆。与单相振动相比，椭圆振动具有更低的切削力和更优的工艺效果。

公告号为CN 103157593 A，公告日期为2013.06.19的中国发明专利《一种超声椭圆振动铣削刀柄装置》，该刀柄末端是一个高精度加长杆，通过弹簧夹头与机床刀盘连接，并通过导电滑环对旋转的椭圆超声换能器供电。公告号为CN 104624461 A，公告日期为2015.05.20的中国发明专利《一种侧向激励式超声椭圆振动铣削刀柄》，采用标准的BT50刀柄与机床主轴连接，并通过导电滑环对旋转的椭圆超声换能器供电。

现有发明的椭圆超声加工装置，其供电方式均为机械接触式供电，机械触点在旋转过程中容易产生火花，转速受限，尤其是无法满足数控加工中心自动换刀的要求。

发明内容

(一)发明目的：

针对上述问题，本发明的目的是提供一种非接触感应供电的椭圆超声加工装置，以满足超声主轴高速旋转、供电稳定可靠、以及自动换刀的要求。尤其是，为了实现对椭圆超声加工装置的供电，需要两路独立的感应供电信号。

(二)技术方案：

为实现上述目的，本发明拟采用以下技术方案：

本发明是一种非接触感应供电的椭圆超声加工装置，其主要由感应供电装置(9)和椭圆超声刀柄(2)两部分组成；感应供电装置(9)的感应供电副边(92)固定到椭圆超声刀柄(2)的BT刀柄壳(6)上，感应供电原边(91)在椭圆超声刀柄(2)的外侧，为内外同心圆，两者保持较小的间隙，并通过支架(10)固定到数控加工中心机床主轴座(5)上保持静止不动；椭圆超声刀柄(2)通过锥柄(61)固定在数控加工中心机床主轴(4)上，随该主轴(4)高速旋转；

所述感应供电装置(9)是由两个独立的松耦合变压器组成，沿轴线方向上下排布，每个松耦合变压器由感应供电原边(91)和感应供电副边(92)组成；感应供电原边(91)通过支架(10)与数控加工中心机床主轴座(5)连接保持静止不动，感应供电副边(92)固定到BT刀柄壳(6)上随数控加工中心机床主轴座(5)中的数控加工中心机床主轴(4)高速旋转，两者保持较小的间隙；

该感应供电原边(91)是由原边磁芯座(911)、原边磁芯(912)、原边线圈(913)组成；原边线圈(913)缠绕在原边磁芯(912)的U型内圆槽内以及外圆面之上，并通过原边磁芯座(911)外部的第一穿线孔(9112)与外部的超声电源连接，原边磁芯(912)和原边线圈(913)，两者共同位于原边磁芯座(911)的内部；

该原边磁芯座(911)是周向为150°的不完整圆环结构，内部开有阶梯型U型槽用于放置原边磁芯(912)和原边线圈(913)，外部设有和支架(10)连接的支架孔(9111)以及原边线圈(913)的第一穿线孔(9112)；

该原边磁芯(912)周向为120°的不完整圆环结构，内圆面开有U型槽；

该原边线圈(913)为多股漆包线，内部为铜线，外部有绝缘漆和尼龙套；

该感应供电副边(92)是由副边磁芯座(63)、副边磁芯(921)、副边线圈(922)组成；副边磁芯座(63)固定到椭圆超声刀柄(2)之上，副边磁芯(921)位于副边磁芯座(63)的U型槽的内部，副边线圈(922)缠绕在副边磁芯(921)的U型槽内部，并通过副边磁芯座(63)上的第二穿线孔(65)与BT刀柄壳(6)内部的椭圆超声换能器(7)连接；

该副边磁芯座(63)与BT刀柄壳(6)一体，有沿轴线方向排列的两个U型环槽组成，为整圆结构，U型环槽的宽度与副边磁芯(921)的宽度一致，U型环槽底部有并排的两个第二穿线孔(65)呈180°对称分布；

该副边磁芯(921)是由两个半圆环形的磁芯拼接而成，放置在副边磁芯座(63)内部，其外圆面开有U型槽，其材料为锰锌铁氧体；

该副边线圈(922)为多股漆包线，内部为铜线，外部有绝缘漆和尼龙套；