[发明专利]一种用于超声铣削加工的非接触式感应供电装置

摘要

本发明公开了一种用于超声铣削加工的非接触式感应供电装置主要包括原边、副边。所述原边与所述副边的空间位置关系布置为内外同心圆式，且二者之间不存在任何的机械连接，其中所述原边的结构是周向上只有大约2/5圆周的不完整圆环柱状结构。所述副边通过优化设计，在不额外增加补偿元件的情况下，利用所述副边线圈的漏感抗与超声振动系的等效容抗在超声振动系统的工作振频率处实现了互相补偿。所述非接触式感应供电装置结构紧凑、转动惯量小、可以进行扩展安装，能够满足超声铣削加工可自动换刀、主轴高速旋转、超声振动系统功率大的工作要求；安装两组所述非接触式感应供电装置，还可满足椭圆超声铣削加工的供电需求。

主权项

一种用于超声铣削加工的非接触式感应供电装置，其特征在于：它是由原边、副边两部分组成；所述原边是静止部分，所述原边与超声电源连接，在超声铣削加工过程中相对于数控加工中心的机座静止不动；所述副边是旋转部分，所述副边与超声振动系统连接，在超声铣削加工过程中随数控加工中心的主轴一同旋转；所述原边与副边的空间位置关系布置为内外同心圆式，且该原边在副边的外侧；原边与副边相互之间不存在任何的机械连接，且二者的感应供电部分位于同一水平面上；所述原边的结构是周向上只有2/5圆周的不完整圆环柱状结构，所述副边的结构是完整的圆环柱状结构；所述原边的内径比副边的外径大，使得二者在径向上有一小的间隙；所述原边由原边磁芯座、原边磁芯、原边线圈构成；该原边磁芯座固定安装在数控加工中心的主轴座上，是确定原边空间位置的零件；该原边磁芯与该原边线圈安装在该原边磁芯座内部，是该原边的感应供电部分；该原边线圈缠绕在该原边磁芯上，是该原边与超声电源连接的部分；该原边磁芯座的结构是周向上只有2/5圆周的不完整圆环柱状结构，其内径比副边磁芯座的外径大，使得该原边与副边在径向上有一小的间隙；该原边磁芯座内圆面上设有台阶内圆槽，原边磁芯与原边线圈安装在台阶内圆槽内部；外表面上加工设有定位与紧固结构，能通过支架、拨叉将该原边磁芯座安装在数控加工中心的主轴座上；该原边磁芯的结构是周向上只有1/3圆周的不完整圆环柱状结构，其内径比副边磁芯的外径大，使得该原边与副边在径向上有一小的间隙；该原边磁芯的内圆面上设有U型内圆槽，原边线圈缠绕于U型内圆槽内以及外圆面上；外圆面的外圆尺寸与原边磁芯座台阶内圆槽的较小的内圆尺寸是配合关系，用于将该原边磁芯安装在原边磁芯座上；该原边线圈缠绕于原边磁芯的侧壁上，其一半位于原边磁芯的U型内圆槽内，一半在原边磁芯的外部紧靠着外圆面；该原边线圈的始端和末端与超声电源连接；所述的副边由副边磁芯座、副边磁芯座端盖、副边磁芯、副边线圈构成；该副边磁芯座，固定安装在标准主轴超声铣刀柄上，是确定所述副边空间位置的零件；该副边磁芯座端盖安装在该副边磁芯座另一侧的端部，与该副边磁芯座一同构成一U型外圆槽；该副边磁芯与该副边线圈安装在U型外圆槽内，是该副边的感应供电部分；该副边线圈缠绕在该副边磁芯上，是所述副边与负载即集成在标准主轴超声铣刀柄内部的超声振动系统连接的部分；该副边磁芯座的结构是一侧有端面法兰，另一侧设有螺纹，中心设有孔的圆环柱状结构；其端面法兰的外径比原边磁芯座的内径小，使得该原边与该副边在径向上有一小的间隙；该副边磁芯座端面法兰上设有定位与紧固结构，能将该副边磁芯座安装固定在标准主轴超声铣刀柄上；其中心加工的内孔能避免与集成在标准主轴超声铣刀柄内部的超声振动系统产生位置干涉；该副边磁芯座端盖的结构是中心设有内螺纹的圆形板状结构，其外径与副边磁芯座端面法兰的外径相等；该副边磁芯座端盖通过内螺纹安装在副边磁芯座上，并与副边磁芯座一同构成一U型外圆槽；该副边磁芯的结构是完整的圆环柱状结构；其外径比原边磁芯座的内径小，使得该原边与副边在径向上有一小的间隙；该副边磁芯的外圆面上设有U型外圆槽，副边线圈缠绕在U型外圆槽内；其内圆面的内圆尺寸与副边磁芯座的外圆面的外圆尺寸构成配合关系，该副边磁芯与副边线圈安装在副边磁芯座与副边磁芯座端盖构成的U型外圆槽内；该副边线圈缠绕于副边磁芯的U型外圆槽内，该副边线圈的始端和末端与负载即集成在标准主轴超声铣刀柄内部的超声振动系统连接；考虑到本供电装置的原边磁芯与副边磁芯之间是分开的，造成该原边与副边之间存在有不可忽略的漏感，所以设置连接有补偿电路，以消除漏感对本供电装置传输能力造成的不利影响。