[发明专利]一种使用常规刀柄的自动换刀超声波电主轴

摘要

本发明公开了一种使用常规刀柄的自动换刀超声波电主轴，包括壳体、特制变幅杆和拉杆；特制变幅杆包括依次连接的换能器杆、法兰盘和振幅放大杆，振幅放大杆的远离法兰盘的一端设有常规刀柄安装锥孔，特制变幅杆具有与常规刀柄安装锥孔连通的中心拉刀机构孔。本发明将超声振动单元与电主轴集成，通过对变幅杆结构进行特殊设计，使其与标准拉刀机构和常规刀柄匹配，使用常规刀柄即可实现刀具的高频超声振动，同时，由于采用常规刀柄，可以在不改变现有刀库结构的情况下，实现自动换刀，节省了购置大量超声振动刀柄的费用，显著提高了加工效率；本发明还具有换能器温度实时检测功能，通过特殊的气路设计对换能器进行风冷，保证超声振动单元稳定工作。

主权项

一种使用常规刀柄的自动换刀超声波电主轴，其特征在于，包括壳体、特制变幅杆和拉杆；所述特制变幅杆包括依次连接的换能器杆、法兰盘和振幅放大杆，所述振幅放大杆的远离所述法兰盘的一端设有常规刀柄安装锥孔，所述特制变幅杆具有与所述常规刀柄安装锥孔连通的中心拉刀机构孔；所述壳体的轴线位置设有转子轴，所述转子轴的外壁套接有转子，所述壳体的内壁上设有与所述转子相对应的定子，所述转子轴后端通过后轴承组与所述壳体的内壁连接，所述转子轴前端通过前轴承组与所述壳体的内壁连接，所述转子轴前端具有穿过所述前轴承组的阶梯轴，所述转子轴具有中心通孔Ⅰ，所述阶梯轴具有中心阶梯孔，所述中心通孔Ⅰ与所述中心阶梯孔的小端连通，所述中心阶梯孔的大端开口处具有环形凹槽，所述转子轴后端穿过所述后轴承组与一超声电能接收单元连接，所述壳体的后端设有与所述超声电能接收单元相对且间隙设置的超声电能发射单元，所述特制变幅杆位于所述中心阶梯孔内，所述法兰盘径向延伸至所述环形凹槽的槽底并通过压紧环与所述环形凹槽的内侧壁压紧，所述压紧环的外沿与所述环形凹槽的槽底螺纹连接，所述振幅放大杆从所述压紧环伸出，所述换能器杆上套接有环形压电陶瓷片‑环形铜片组，所述环形压电陶瓷片‑环形铜片组与所述中心阶梯孔的内壁之间具有间隙；所述壳体的后端外壁设有打刀机构外壳，所述打刀机构外壳内设有打刀机构；所述拉杆的一端与位于所述打刀机构外壳后端的旋转接头连接，所述拉杆的另一端依次穿过所述打刀机构、所述超声电能发射单元、所述超声电能接收单元和所述中心通孔Ⅰ与位于所述中心拉刀机构孔内的拉刀机构连接，所述拉刀机构与位于所述常规刀柄安装锥孔内的常规刀柄连接；所述打刀机构外壳后端还设有超声电源航空插座，所述超声电源航空插座通过超声电源导线Ⅰ与所述超声电能发射单元电连接，所述转子轴上设有沿所述转子轴的轴向延伸的两个导线通孔，所述导线通孔的后端与所述超声电能接收单元连通，所述导线通孔的前端与所述中心阶梯孔的小端连通，所述超声电能接收单元上设有两根超声电源导线Ⅱ，两根所述超声电源导线Ⅱ分别穿过两个所述导线通孔与所述环形压电陶瓷片‑环形铜片组电连接；所述阶梯轴的外部设有前端盖，所述前端盖与所述壳体的前端连接，所述前端盖的内壁设有温度传感器，所述前端盖的外壁设有与所述温度传感器电连接的信号输出插座。