CN101633064B - 一种高低频复合扭转振动攻丝装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高低频复合扭转振动攻丝装置，其包括有主轴机构、超声换能振动组件、浮动组件和伺服电机。超声换能振动组件置于主轴机构内，伺服电机安装在浮动组件的支撑板上，浮动组件安装在主轴机构的主轴箱的安装板面上。该扭转振动攻丝装置能够适用于低频60Hz以下、高频16kHz以上的高低频复合扭转振动攻丝，是将伺服电机提供的低频扭转振动和超声换能振动组件提供的高频扭转振动相结合，从而实现刀具的高低频复合扭转振动攻丝，简化了装置结构，提高了设备精度。通过设置X向浮动组件和Y向浮动组件实现刀具的径向浮动，避免在加工中产生较大的径向力，花键系组件提供了刀具的主轴轴向浮动实现扭转振动攻丝装置的柔性加工。

Description

一种高低频复合扭转振动攻丝装置

技术领域

本发明涉及一种振动攻丝装置，更特别地说，是指一种适用于低频60Hz以下、高频16kHz以上工作的复合扭转振动高效攻丝装置。

背景技术

在现有技术条件下，难加工材料(如不锈钢、高强度钢、钛合金和高温合金等)的螺纹孔加工一般采用手工攻丝的加工方法，攻丝过程中丝锥经常由于攻丝扭矩过大而折断，极易造成工件的报废。振动攻丝能够显著降低攻丝扭矩，提高刀具寿命和螺纹质量，是解决难加工材料的螺纹孔以及普通材料的小螺纹孔的加工难题的有效技术手段。

振动攻丝技术是指在丝锥或工件上附加一个有规律的扭转振动，使传统攻丝方法的连续切削过程变成间断、瞬间和重复的切削过程。

在目前已有的扭转振动切削方式中，多为独立的低频扭转振动方式。独立的低频扭转振动加工目前存在的主要问题为加工效率低，有时无法满足车间的生产节拍。独立的高频扭转振动加工在对一些难加工材料(如高温合金、钛合金和金属基复合材料等)进行加工时降低切削力和断屑能力上效果不明显，不如低频扭转振动。在低频扭转振动切削方式的基础上，加上高频扭转振动的高低频复合扭转振动加工方式可以进一步降低切削力提高加工效率。目前高低频复合扭转振动攻丝装置较少，已有的通过刀具进行低频扭转振动，工件进行高频扭转振动的方式可以产生高低频复合的振动加工，但这种方式对工件的外形和几何尺寸限制较严格，只能加工微小件，另外，这种方式中刀具和工件所需加工孔的同轴性不易保证，操作复杂，需另外安装高频振动附件，限制了高低频复合扭转振动加工方法的应用。

发明内容

为了提高螺纹孔的加工质量，降低攻丝扭矩，延长刀具使用寿命，提高攻丝加工效率，本发明提供一种适用于低频60Hz以下、高频16kHz以上的高低频复合扭转振动高效攻丝装置。该扭转振动攻丝装置将伺服电机提供的低频扭转振动和超声换能振动组件提供的高频扭转振动相结合，从而实现刀具的高低频复合扭转振动进行攻丝，简化了装置结构，提高了设备精度。通过设置X向浮动组件和Y向浮动组件实现刀具的径向浮动，避免在加工中产生较大的径向力，花键系组件提供了刀具的主轴轴向浮动实现扭转振动攻丝装置的柔性加工。本发明装置对工件的外形和几何尺寸没有限制，增加了振动装置使用的灵活性，扩大了装置的应用范围。

本发明是一种高低频复合扭转振动攻丝装置，其包括有主轴机构、超声换能振动组件、浮动组件和伺服电机。主轴机构包括有主轴箱、辅助进给组件、主轴套筒、操作面板、花键系组件、压盖、伸缩连接件。超声换能振动组件包括有前盖体、后盖体、套筒、导电滑环、刀杆、A压电驱动源、B压电驱动源、滚珠轴承、上端盖和下端盖。浮动组件包括有T形套、X向浮动组件、Y向浮动组件、浮动上板、浮动下板、A滑杆和B滑杆。超声换能振动组件置于主轴机构内，伺服电机安装在浮动组件的支撑板上，浮动组件安装在主轴机构的主轴箱的安装板面上。该扭转振动攻丝装置能够适用于低频60Hz以下、高频16kHz以上的高低频复合扭转振动攻丝。

本发明的一种高低频高效复合扭转振动攻丝装置的优点在于：

1)通过伺服电机的低频扭转振动直接带动花键轴扭转振动，振动参数可任意调整；通过超声换能振动组件直接驱动刀杆进行高频扭转振动，整个装置中传递扭矩的部件较少，有利于本发明高低频复合振动装置中刀杆处实现扭转输出。

2)伺服电机、主轴套筒、花键轴和超声振动组件形成运动传递部件，该运动传递部件均为刚性传递，不存在间隙，有利于提高装置整体精度和装置使用寿命。

3)刀杆直接热装于扭转超声换能振动组件中，上端通过连轴器直接与花键轴连接，下端通过弹簧夹头直接装夹刀具，保证了刀具的回转精度，另外，刀杆直接作为变幅杆，进一步集中能量放大振幅；

4)X向浮动组件和Y向浮动组件有利于方便刀具与工件的对中，避免了在加工过程中产生的径向力过大，出现刀具破损和影响加工精度。

附图说明

图1是本发明的一种高低频高效复合扭转振动攻丝装置的结构图。

图2是本发明超声换能振动组件的结构图。

图2A是本发明超声换能振动组件的分解图。

图3是本发明浮动组件与伺服电机的装配结构图。

图3A是本发明浮动组件的分解图。

图3B是本发明浮动组件中的T形套的结构图。

图3C是本发明浮动组件中的上浮动板的结构图。

图3D是本发明浮动组件中的下浮动板的结构图。

图4是本发明主轴机构的结构图。

图4A是本发明主轴机构中的另一视角结构图。

图4B是本发明主轴机构中的操作面板的结构图。

图4C是本发明主轴机构中的主轴箱的结构图。

图4D是本发明主轴机构中的辅助进给组件的结构图。

图4E是本发明主轴机构中的辅助进给组件的另一视角结构图。

图4F是本发明主轴机构中的主轴套筒的结构图。

图4G是本发明主轴机构中的花键系组件的分解图。

图中：          1.主轴机构      1a.位置指示杆   1b.行程表      1c.按钮

1d.位置指示块   1e.A导向套      1f.B导向套      11.主轴箱      11a.安装板面

11b.法兰连接盘  11c.前端面      11d.A通孔       11e.A侧板面    11f.B侧板面

11g.B通孔       11h.C通孔       11i.D通孔       11j.上卡槽     11k.下卡槽

11m.螺纹孔      11n.底板面      11p.P通孔       12.辅助进给组件

12a.齿条套筒    12b.A锥面       12c.手轮        12d.卷簧碗     12e.齿轮轴

12f.齿轮        12g.A滚珠轴承   12h.B滚珠轴承   12i.齿条       12j.止转槽

13.主轴套筒     13a.E通孔       13b.A凸圆面     13c.B凸圆面    13d.主轴座

14.操作面板     141.F通孔       142.长方形通孔  143.圆形通孔   15.花键系组件

15a.堵头        15b.弹簧        15c.花键轴      15d.花键套     15e.联轴器

16.压盖         17.伸缩连接件   2.超声换能振动组件             2A.刀杆

2B.B压电驱动源                  2C.A压电驱动源                 2D.A组螺钉

2E.B组螺钉      21.前盖体       21A.A支臂       21B.B支臂      21C.G通孔

21D.外圆面      22.套筒         22A.A凸耳       22B.B凸耳      22C.H通孔

22D.I通孔       22E.J通孔       23.螺帽         24.下端盖      241.R通孔

25.上端盖       251.O通孔       26.后盖体       26A.A连接端    26B.B连接端

26C.圆盘        26D.K通孔       27.滚珠轴承     3.浮动组件     31.T形套

311.套筒        312.支撑板      312a.S通孔      312b.B螺纹孔   313.复位圆盘

313a.B锥面      314.导向圆盘    314a.A光孔      314b.B光孔     315.L通孔

312.支撑板      3121.沉孔       3122.上板面     313.复位圆盘   313a.B锥面

314.导向圆盘    3141.A轴孔      3142.B轴孔      32.X向浮动组件

321.A导杆       322.B导杆       323.A带座轴承   324.B带座轴承  325.C带座轴承

326.D带座轴承   33.Y向浮动组件  331.C导杆       332.D导杆      333.E带座轴承

334.F带座轴承   335.G带座轴承   336.H带座轴承   34a.A滚珠轴承  34b.B滚珠轴承

35.浮动上板     35a.A板面       35b.B板面       35c.底板面     351.C光孔

352.D光孔       353.E光孔       354.F光孔       355.M通孔      36.浮动下板

36a.C板面       36b.D板面       36c.底板面      361.G光孔      362.H光孔

363.I光孔       364.J光孔       365.N通孔       366.A连接耳    367.B连接耳

368.C连接耳     369.D连接耳     37.B滚动轴承    38.A滑杆       38a.A直线轴承

39.B滑杆        39a.B直线轴承   4.伺服电机      41.输出轴

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明。

本发明的一种适用于低频60Hz以下、高频16kHz以上的高低频复合扭转振动高效攻丝装置，其包括有主轴机构1、超声换能振动组件2、浮动组件3和伺服电机4。

(一)主轴机构1

参见图1、图4、图4A～图4F所示，主轴机构1包括有主轴箱11、辅助进给组件12、主轴套筒13、操作面板14、花键系组件15、压盖16、伸缩连接件17。

主轴箱11的安装板面11a的中心设有A通孔11d，A通孔11d用于放置齿条套筒12a；安装板面11a的四个角上设有四个螺纹孔11m，该四个螺纹孔11m分别与浮动下板36上的四个连接耳(A连接耳366、B连接耳367、C连接耳368和D连接耳369)配合，然后通过四个螺钉实现将浮动下板36安装在主轴箱11的安装板面11a上；安装板面11a上设有C通孔11h，该C通孔11h内安装有A导向套1e，A导向套1e套接在位置指标杆1a上。位置指标杆1a的上端顺次穿过C通孔11h、A导向套1e。

主轴箱11的前端面11c的上下分别设有上卡槽11j、下卡槽11k，上卡槽11j、下卡槽11k用于卡合安装行程显示表1b；操作面板14安装在主轴箱11的前端面11c上。

主轴箱11的后端面为法兰连接盘11b，该法兰连接盘11b用于与机床连接。

主轴箱11的A侧板面11e上设有B通孔11g，该B通孔11g内安装有A滚珠轴承12g，A滚珠轴承12g套接在齿轮轴12e的一端上，且齿轮轴12e的一端与手轮12c的连接头连接。

主轴箱11的B侧板面11f上设有P通孔11p，该P通孔11p内安装有B滚珠轴承12h，B滚珠轴承12h套接在齿轮轴12e的另一端上，且齿轮轴12e的另一端上安装有辅助进给组件12的卷簧碗12d。

主轴箱11的底板面11n上设有Q通孔11q、D通孔11i，该D通孔11i内安装有B导向套1f，B导向套1f套接在位置指标杆1a上。位置指标杆1a的下端顺次穿过D通孔11i、A导向套1e；该Q通孔11q内安装有压盖16。

辅助进给组件12包括有齿条套筒12a、手轮12c、齿轮12f、齿轮轴12e、卷簧碗12d、A滚珠轴承12g和B滚珠轴承12h；齿轮12f、卷簧碗12d、A滚珠轴承12g和B滚珠轴承12h套接在齿轮轴12e上。

辅助进给组件12的齿条套筒12a上设有止转槽12j、齿条12i，齿条12i与齿轮12f啮合。齿条套筒12a上端部的A锥面12b与T形套31的复位圆盘313的B锥面313a接触，两个锥面(A锥面12b、B锥面313a)的配合，实现了T形套31的中心复位，从而使得伺服电机4、主轴套筒13、花键轴15c和超声换能振动组件2保持在主轴轴线上。

辅助进给组件12的齿轮轴12e的一端上连接有手轮12c的连接头，齿轮轴12e的另一端顺次穿过A滚珠轴承12g、齿轮12f、B滚珠轴承12h、卷簧碗12d；齿轮轴12e的一端由主轴箱11的A侧板面11e上的B通孔11g支撑，齿轮轴12e的另一端由主轴箱11的B侧板面11f上的P通孔11p支撑。

花键系组件15包括有花键轴15c、花键套15d、弹簧15b、弹簧堵头15a和联轴器15e；弹簧15b套接在花键轴15c上，花键轴15c的上端安装有弹簧堵头15a，花键轴15c的下端穿过花键套15d后连接在联轴器15e上，花键轴15c、弹簧15b、弹簧堵头15a和花键套15d的连接形成花键系，该花键系置于主轴套筒13的E通孔13a内。花键系组件15的花键套15d与主轴套筒13的主轴座13d连接。

主轴套筒13上设有A凸圆面13b、B凸圆面13c，主轴套筒13的下端是主轴座13d；主轴套筒13的中心为E通孔13a，该E通孔13a内放置有花键系组件；主轴座13d与花键套15d连接；A凸圆面13b上套接有A滚珠轴承34a，B凸圆面13c上套接有B滚珠轴承34b，套接有A滚珠轴承34a和B滚珠轴承34b的主轴套筒13置于T形套31的L通孔315内。

伸缩连接件17的一端连接在位置指示杆1a的下端，伸缩连接件17的另一端连接在A滑杆38的下端。

主轴机构1的操作面板14上安装有一个行程显示表1b、多个按钮1c，行程显示表1b用于显示当前攻丝深度，多个按钮1c与控制柜配合用于控制攻丝装置的启停与工作模式的调节。

操作面板14上设有F通孔141，F通孔141的左边设有长方形通孔142，F通孔141的右边设有多个圆形通孔143。F通孔141用于安装行程显示表1b。长方形通孔142用于行程指示块1d在其内上下滑动。圆形通孔143内安装有按钮1c。

(二)超声换能振动组件2

参见图1、图2、图2A、图3A所示，超声换能振动组件2包括有前盖体21、后盖体26、套筒22、导电滑环28、刀杆2A、A压电驱动源2C、B压电驱动源2B、滚珠轴承27、上端盖25和下端盖24；在本发明中，A压电驱动源2C与B压电驱动源2B结构相同，是由两片压电陶瓷片与夹持在两片压电陶瓷片之间的电极构成，在电极与电源导线连接后，脉冲电源提供给压电驱动源16kHz以上的频率，压电驱动源在这个高频16kHz以上的范围内驱动前盖体21产生扭转振动，经过前盖体21和刀杆2A的振幅放大后，从而实现连接在超声换能振动组件2端部的刀具5振动。

前盖体21上对称设有A支臂21A、B支臂21B，A支臂21A与B支臂21B之间设有G通孔21C，该G通孔21C贯穿前盖体21。该G通孔21C用于刀杆2A穿过；前盖体21的外圆面21D上套接有滚珠轴承27。

后盖体26上对称设有A连接端26A、B连接端26B，A连接端26A与B连接端26B之间设有K通孔26D，该K通孔26D用于刀杆2A穿过。导电滑环28安装在后盖体26的圆盘26C上。

前盖体21的A支臂21A与后盖体26的A连接端26A之间放置有A压电驱动源2C，A支臂21A、A连接端26A和A压电驱动源2C通过A组螺钉2D实现连接；前盖体21的B支臂21B与后盖体26的B连接端26B之间放置有B压电驱动源2B，B支臂21B、B连接端26B和B压电驱动源2B通过B组螺钉2E实现连接。

套筒22作为超声振动组件2的外壳，套筒22的中心设有J通孔22E；套筒22的上端外圆面上对称设有A凸耳22A、B凸耳22B；A凸耳22A上设有H通孔22C，该H通孔22C用于A滑杆38穿过；B凸耳22B上设有I通孔22D，该I通孔22D用于B滑杆39穿过。套筒22的上端安装有上端盖25，套筒22的下端安装有下端盖24。

上端盖25的中心设有O通孔251，该O通孔251用于刀杆2A穿过。上端盖25安装在套筒22的上端。

下端盖24的中心设有R通孔241，该R通孔241用于前盖体21的前端穿过。下端盖24安装在套筒22的下端。

刀杆2A的螺纹连接端顺次穿过上端盖25的O通孔251、后盖体26的K通孔26D、前盖体21的G通孔21C后，伸出前盖体21，并在螺纹端上连接螺帽23，螺帽23内安装有弹簧夹头(图中未示出)，该弹簧夹头用于装夹刀具5。

在本发明中，超声换能振动组件2的A压电驱动源2C和B压电驱动源2B共同产生高频切向伸缩振动，直接驱动换能器前盖体21产生超声波高频扭转振动，通过扭转波的传递使刀杆2A产生高频扭转振动，并经过刀杆2A和刀具的两极变幅，使刀具前端产生大振幅高频扭转振动。

(三)浮动组件3

参见图3、图3A～图3D所示，浮动组件3包括有T形套31、X向浮动组件32、Y向浮动组件33、浮动上板35、浮动下板36、A滑杆38和B滑杆39；

T形套31为一体成型件；T形套31的上端是支撑板312，T形套31的下端是导向圆盘314，支撑板312与导向圆盘314之间是套筒311；套筒311的外缘上设有复位圆盘313，该复位圆盘313的B锥面313a与齿条套筒12a上端的A锥面12b接触，在手轮12c向上运动时，使浮动组件3复位。

T形套31的中心设有L通孔315，该L通孔315用于主轴套筒13穿过。

T形套31的支撑板312的四个边角上设有多个S通孔312a，该S通孔312a用于实现T形套31与X向浮动组件32的四个带座轴承的安装。支撑板312的L通孔315的外缘设有B螺纹孔312b，该B螺纹孔312b用于实现伺服电机4的机壳与支撑板312的安装。

导向圆盘314上对称开有A光孔314a、B光孔314b；A光孔314a内安装有A直线轴承38a，A直线轴承38a套接在A滑杆38上，该A直线轴承38a与A滑杆38形成滚动直线导套副；B光孔314b内安装有B直线轴承39a，B直线轴承39a套接在B滑杆39上，该B直线轴承39a与B滑杆39形成滚动直线导套副。

浮动上板35为四方形框结构，在浮动上板35的A板面35a上设有C光孔351、D光孔352；在浮动上板35的B板面35b上设有E光孔353、F光孔354；C光孔351用于安装A导杆321的一端，F光孔354用于安装A导杆321的另一端；D光孔352用于安装B导杆322的一端，E光孔353用于安装B导杆322的另一端；在浮动上板35的底板面35c的中心设有M通孔355，该M通孔355用于T形套31的套筒311穿过，M通孔355的四周设有四组通孔，该四组通孔分别与四个带座轴承(E带座轴承333、F带座轴承334、G带座轴承335和H带座轴承336)上的螺纹孔相配合，从而实现将E带座轴承333、F带座轴承334、G带座轴承335和H带座轴承336分别安装在浮动上板35的底板面35c的底部上。

浮动下板36为四方形框结构，在下浮动板36的C板面36a上设有I光孔363、J光孔364；在下浮动板36的D板面36b上设有G光孔361、H光孔362；I光孔363用于安装C导杆331的一端，G光孔361用于安装C导杆331的另一端；J光孔364用于安装D导杆332的一端，H光孔362用于安装D导杆332的另一端；在浮动下板36的底板面36c的中心设有N通孔365，该N通孔365用于T形套31的套筒311穿过。在浮动下板36的底板面36c的四个角上分别设有四个连接耳(A连接耳366、B连接耳367、C连接耳368和D连接耳369)，该四个连接耳分别与主轴箱11的安装面11a上的四个螺纹孔11m相配合，从而实现浮动下板36与主轴箱11的连接。

X向浮动组件32包括有A导杆321、B导杆322、A带座轴承323、B带座轴承324、C带座轴承325和D带座轴承326；A带座轴承323与B带座轴承324套接在A导杆321上后，A导杆321的一端安装在浮动上板35的F光孔354内，A导杆321的另一端安装在浮动上板35的C光孔351内；C带座轴承325与D带座轴承326套接在B导杆322上后，B导杆322的一端安装在上浮动板35的E光孔353内，B导杆322的另一端安装在上浮动板35的D光孔352内。

Y向浮动组件33包括有C导杆331、D导杆332、E带座轴承333、F带座轴承334、G带座轴承335和H带座轴承336；E带座轴承333与G带座轴承335套接在C导杆331上后，C导杆331的一端安装在浮动下板36的G光孔361内，C导杆331的另一端安装在浮动下板36的I光孔363内；F带座轴承334与H带座轴承336套接在D导杆332上后，D导杆332的一端安装在下浮动板36的H光孔362内，D导杆332的另一端安装在下浮动板36的J光孔364内。

(四)伺服电机4

参见图1、图3、图3A所示，伺服电机4的输出轴41安装在主轴套筒13的E通孔13a内，且通过一平键与E通孔13a内的键槽配合实现伺服电机4与主轴套筒13的连接。

伺服电机4输出功率为0.5KW～15KW。

在本发明中，通过伺服电机4的输出轴41的顺时针或者逆时针的转动，可以输出60Hz以下的低频，且具有公转的扭转振动。

本发明设计的一种适用于低频60Hz以下、高频16kHz以上的高低频复合扭转振动高效攻丝装置，在伺服电机4提供的低频扭转振动条件下，主轴套筒13随伺服电机4的输出轴而转动，由于主轴套筒13下端套接有花键套15d，由滚动花键副使花键轴15c产生低频扭转振动。花键轴15c通过刚性联轴器15e与刀杆2A连接，刀杆2A的前端通过安装在螺帽23内的弹簧夹头使刀具5与刀杆2A固定，最终使刀具5产生低频扭转振动。采用伺服电机4驱动主轴机构1中的滚动花键副使花键轴15c产生低频扭转振动，以及超声换能振动组件2使刀具5产生大振幅高频扭转振动的复合扭转振动进行攻丝操作。

在加工过程中，如果刀具5与所加工螺纹孔的对中性不好，会使刀具5受到一定垂直于主轴轴线方向的力，该作用力会使刀具5带动超声换能振动组件2、花键系组件15、主轴套筒13、T型套31、浮动上板35、浮动下板16及伺服电机4沿垂直于主轴轴线方向产生一定的位移，通过实现该浮动功能来补偿消除刀具5和工件的不对中性。

加工前和加工完毕后，通过顺时针摇动手轮12c带动齿轮轴12e转动，通过齿轮12f与齿条套筒12a上的齿条12i的传动，使齿条套筒12a向上运动，齿条套筒12a上端的A锥面12b与T型套31中部的复位圆盘313的B锥面313a配合，T型套31会产生使自身轴线向齿条套筒12a轴线移动的趋势，从而使伺服电机4、T型套31、浮动上板35、浮动下板36、花键系组件15、超声换能振动组件2及刀具5的复位，使刀具轴线与齿条套筒轴线重合。此复位目的是为了使加工过程中刀具相对于所加工螺纹孔的整个径向上都有一定的位移余量，能进行有效的不对中补偿。

开始加工时，通过逆时针摇动手轮12c带动齿轮轴12e转动，通过齿轮12f与齿条12i的传动，使齿条套筒12a向下运动，齿条套筒12a下端的压盖16直接作用于超声换能振动组件2的套筒22的两个凸耳(A凸耳22A、B凸耳22B)上，使超声换能振动组件2带动刀杆2A、以及刀具5对工件产生一定平行于主轴轴线方向的作用力，从而利用此作用力进行对工件的引扣。

在加工过程中，刀具5对工件进行柔性攻丝，引扣后，由于刀具5产生具有公转的扭转振动，工件会对刀具5产生一定平行于主轴轴线方向的作用力，使刀具根据加工螺纹的尺寸产生与周向运动成比例的轴向运动，从而实现刀具5对工件的自引导柔性攻丝过程得以进行。柔性攻丝通过轴向浮动可以对加工的螺纹进行有效的螺距补偿，提高加工精度。轴向浮动通过花键套15d与花键轴15c组成的滚动花键副和直线轴承(A直线轴承38a、B直线轴承39a)与滑杆(A滑杆38、B滑杆39)组成的滚动直线副来实现。刀具5的上下运动直接带动刀杆2A和超声换能振动组件2产生同方向的运动，刀杆2A通过联轴器15e与花键轴15c连接，花键轴15c可相对于花键套15d在轴向方向自由滑动，超声换能振动组件2的套筒22的两个凸耳上固定A滑杆38、B滑杆39，该A滑杆38、B滑杆39相对于T型套31的导向圆盘314上下自由滑动，最终完成整个装置的轴向浮动功能。

Claims (3)

1.一种高低频复合扭转振动攻丝装置，其特征在于：包括有主轴机构(1)、超声换能振动组件(2)、浮动组件(3)和伺服电机(4)；

主轴机构(1)包括有主轴箱(11)、辅助进给组件(12)、主轴套筒(13)、操作面板(14)、花键系组件(15)、压盖(16)、伸缩连接件(17)；

超声换能振动组件(2)包括有前盖体(21)、后盖体(26)、套筒(22)、导电滑环(28)、刀杆(2A)、A压电驱动源(2C)、B压电驱动源(2B)、滚珠轴承(27)、上端盖(25)和下端盖(24)；

浮动组件(3)包括有T形套(31)、X向浮动组件(32)、Y向浮动组件(33)、浮动上板(35)、浮动下板(36)、A滑杆(38)和B滑杆(39)；

主轴箱(11)的安装板面(11a)的中心设有A通孔(11d)，A通孔(11d)用于放置齿条套筒(12a)；安装板面(11a)的四个角上设有四个螺纹孔(11m)，该四个螺纹孔(11m)分别与浮动下板(36)上的A连接耳(366)、B连接耳(367)、C连接耳(368)和D连接耳(369)配合，然后通过四个螺钉实现将浮动下板(36)安装在主轴箱(11)的安装板面(11a)上；安装板面(11a)上设有C通孔(11h)，该C通孔(11h)内安装有A导向套(1e)，A导向套(1e)套接在位置指标杆(1a)上，且位置指标杆(1a)的上端穿过A导向套(1e)；主轴箱(11)的前端面(11c)的上下分别设有上卡槽(11j)、下卡槽(11k)，上卡槽(11j)、下卡槽(11k)用于卡合安装行程显示表(1b)；操作面板(14)安装在主轴箱(11)的前端面(11c)上；主轴箱(11)的后端面为法兰连接盘(11b)，该法兰连接盘(11b)用于与机床连接；主轴箱(11)的A侧板面(11e)上设有B通孔(11g)，该B通孔(11g)内安装有A滚珠轴承(12g)，A滚珠轴承(12g)套接在齿轮轴(12e)的一端上，且齿轮轴(12e)的一端与手轮(12c)的连接头连接；主轴箱(11)的B侧板面(11f)上设有P通孔(11p)，该P通孔(11p)内安装有B滚珠轴承(12h)，B滚珠轴承(12h)套接在齿轮轴(12e)的另一端上，且齿轮轴(12e)的另一端上安装有辅助进给组件(12)的卷簧碗(12d)；主轴箱(11)的底板面(11n)上设有Q通孔(11q)、D通孔(11i)，该D通孔(11i)内安装有B导向套(1f)，B导向套(1f)套接在位置指标杆(1a)上，且位置指标杆(1a)的下端穿过B导向套(1f)；该Q通孔(11q)内安装有压盖(16)；

辅助进给组件(12)包括有齿条套筒(12a)、手轮(12c)、齿轮(12f)、齿轮轴(12e)、卷簧碗(12d)、A滚珠轴承(12g)和B滚珠轴承(12h)；齿轮(12f)、卷簧碗(12d)、A滚珠轴承(12g)和B滚珠轴承(12h)套接在齿轮轴(12e)上；

辅助进给组件(12)的齿条套筒(12a)上设有止转槽(12j)、齿条(12i)，齿条(12i)与齿轮(12f)啮合；齿条套筒(12a)上端部的A锥面(12b)与T形套(31)的复位圆盘(313)的B锥面(313a)接触；

辅助进给组件(12)的齿轮轴(12e)的一端上连接有手轮(12c)的连接头，齿轮轴(12e)的另一端顺次穿过A滚珠轴承(12g)、齿轮(12f)、B滚珠轴承(12h)、卷簧碗(12d)；齿轮轴(12e)的一端由主轴箱(11)的A侧板面(11e)上的B通孔(11g)支撑，齿轮轴(12e)的另一端由主轴箱(11)的B侧板面(11f)上的P通孔(11p)支撑；

花键系组件(15)包括有花键轴(15c)、花键套(15d)、弹簧(15b)、弹簧堵头(15a)和联轴器15e)；弹簧(15b)套接在花键轴(15c)上，花键轴(15c)的上端安装有弹簧堵头(15a)，花键轴(15c)的下端穿过花键套(15d)后连接在联轴器(15e)上，花键轴(15c)、弹簧(15b)、弹簧堵头(15a)和花键套(15d)的连接形成花键系，该花键系置于主轴套筒(13)的E通孔(13a)内；花键系组件(15)的花键套(15d)与主轴套筒(13)的主轴座(13d)连接；

主轴套筒(13)上设有A凸圆面(13b)、B凸圆面(13c)，主轴套筒(13)的下端是主轴座(13d)；主轴套筒(13)的中心为E通孔(13a)，该E通孔(13a)内放置有花键系组件；主轴座(13d)与花键套(15d)连接；A凸圆面(13b)上套接有C滚珠轴承(34a)，B凸圆面(13c)上套接有D滚珠轴承(34b)，套接有C滚珠轴承(34a)和D滚珠轴承(34b)的主轴套筒(13)置于T形套(31)的L通孔(315)内；

伸缩连接件(17)的一端连接在位置指示杆(1a)的下端，伸缩连接件(17)的另一端连接在A滑杆(38)的下端；

主轴机构(1)的操作面板(14)上安装有一个行程显示表(1b)、多个按钮(1c)，行程显示表(1b)用于显示当前攻丝深度，多个按钮(1c)与控制柜配合用于控制攻丝装置的启停与工作模式的调节；

操作面板(14)上设有F通孔(141)，F通孔(141)的左边设有长方形通孔(142)，F通孔(141)的右边设有多个圆形通孔(143)；F通孔(141)用于安装行程显示表(1b)；长方形通孔(142)用于行程指示块(1d)在其内上下滑动；圆形通孔(143)内安装有按钮(1c)；

前盖体(21)上对称设有A支臂(21A)、B支臂(21B)，A支臂(21A)与B支臂(21B)之间设有G通孔(21C)，该G通孔(21C)贯穿前盖体(21)；该G通孔(21C)用于刀杆(2A)穿过；前盖体(21)的外圆面(21D)上套接有滚珠轴承(27)；

后盖体(26)上对称设有A连接端(26A)、B连接端(26B)，A连接端(26A)与B连接端(26B)之间设有K通孔(26D)，该K通孔(26D)用于刀杆(2A)穿过；导电滑环(28)安装在后盖体(26)的圆盘(26C)上；

前盖体(21)的A支臂(21A)与后盖体(26)的A连接端(26A)之间放置有A压电驱动源(2C)，A支臂(21A)、A连接端(26A)和A压电驱动源(2C)通过A组螺钉(2D)实现连接；前盖体(21)的B支臂(21B)与后盖体(26)的B连接端(26B)之间放置有B压电驱动源(2B)，B支臂(21B)、B连接端(26B)和B压电驱动源(2B)通过B组螺钉(2E)实现连接；

A套筒(22)作为超声振动组件(2)的外壳，A套筒(22)的中心设有J通孔(22E)；A套筒(22)的上端外圆面上对称设有A凸耳(22A)、B凸耳(22B)；A凸耳(22A)上设有H通孔(22C)，该H通孔(22C)用于A滑杆(38)穿过；B凸耳(22B)上设有I通孔(22D)，该I通孔(22D)用于B滑杆(39)穿过；A套筒(22)的上端安装有上端盖(25)，A套筒(22)的下端安装有下端盖(24)；

上端盖(25)的中心设有O通孔(251)，该O通孔(251)用于刀杆(2A)穿过；上端盖(25)安装在A套筒(22)的上端；

下端盖(24)的中心设有R通孔(241)，该R通孔(241)用于前盖体(21)的前端穿过；下端盖(24)安装在A套筒(22)的下端；

刀杆(2A)的螺纹连接端顺次穿过上端盖(25)的O通孔(251)、后盖体(26)的K通孔(26D)、前盖体(21)的G通孔(21C)后，伸出前盖体(21)，并在螺纹端上连接螺帽(23)，螺帽(23)内安装有弹簧夹头，该弹簧夹头用于装夹刀具(5)；

T形套(31)为一体成型件；T形套(31)的上端是支撑板(312)，T形套(31)的下端是导向圆盘(314)，支撑板(312)与导向圆盘(314)之间是B套筒(311)；B套筒(311)的外缘上设有复位圆盘(313)，该复位圆盘(313)的B锥面(313a)与齿条套筒(12a)上端的A锥面(12b)接触，在手轮(12c)向上运动时，使浮动组件(3)复位；

T形套(31)的中心设有L通孔(315)，该L通孔(315)用于主轴套筒(13)穿过；

T形套(31)的支撑板(312)的四个边角上设有多个S通孔(312a)，该S通孔(312a)用于实现T形套(31)与X向浮动组件(32)的四个带座轴承的安装；支撑板(312)的L通孔(315)的外缘设有B螺纹孔(312b)，该B螺纹孔(312b)用于实现伺服电机(4)的机壳与支撑板(312)的安装；

导向圆盘(314)上对称开有A光孔(314a)、B光孔(314b)；A光孔(314a)内安装有A直线轴承(38a)，A直线轴承(38a)套接在A滑杆(38)上，该A直线轴承(38a)与A滑杆(38)形成滚动直线导套副；B光孔(314b)内安装有B直线轴承(39a)，B直线轴承(39a)套接在B滑杆(39)上，该B直线轴承(39a)与B滑杆(39)形成滚动直线导套副；

浮动上板(35)为四方形框结构，在浮动上板(35)的A板面(35a)上设有C光孔(351)、D光孔(352)；在浮动上板(35)的B板面(35b)上设有E光孔(353)、F光孔(354)；C光孔(351)用于安装A导杆(321)的一端，F光孔(354)用于安装A导杆(321)的另一端；D光孔(352)用于安装B导杆(322)的一端，E光孔(353)用于安装B导杆(322)的另一端；在浮动上板(35)的底板面(35c)的中心设有M通孔(355)，该M通孔(355)用于T形套(31)的B套筒(311)穿过，M通孔(355)的四周设有四组通孔，该四组通孔分别与E带座轴承(333)、F带座轴承(334)、G带座轴承(335)和H带座轴承(336)上的螺纹孔相配合，从而实现将E带座轴承(333)、F带座轴承(334)、G带座轴承(335)和H带座轴承(336)分别安装在浮动上板(35)的底板面(35c)的底部上；

浮动下板(36)为四方形框结构，在下浮动板(36)的C板面(36a)上设有I光孔(363)、J光孔(364)；在下浮动板(36)的D板面(36b)上设有G光孔(361)、H光孔(362)；I光孔(363)用于安装C导杆(331)的一端，G光孔(361)用于安装C导杆(331)的另一端；J光孔(364)用于安装D导杆(332)的一端，H光孔(362)用于安装D导杆(332)的另一端；在浮动下板(36)的底板面(36c)的中心设有N通孔(365)，该N通孔(365)用于T形套(31)的B套筒(311)穿过；在浮动下板(36)的底板面(36c)的四个角上分别设有A连接耳(366)、B连接耳(367)、C连接耳(368)和D连接耳(369)，该四个连接耳分别与主轴箱(11)的安装面(11a)上的四个螺纹孔(11m)相配合，从而实现浮动下板(36)与主轴箱(11)的连接；

X向浮动组件(32)包括有A导杆(321)、B导杆(322)、A带座轴承(323)、B带座轴承(324)、C带座轴承(325)和D带座轴承(326)；A带座轴承(323)与B带座轴承(324)套接在A导杆(321)上后，A导杆(321)的一端安装在浮动上板(35)的F光孔(354)内，A导杆(321)的另一端安装在浮动上板(35)的C光孔(351)内；C带座轴承(325)与D带座轴承(326)套接在B导杆(322)上后，B导杆(322)的一端安装在上浮动板(35)的E光孔(353)内，B导杆(322)的另一端安装在上浮动板(35)的D光孔(352)内；

Y向浮动组件(33)包括有C导杆(331)、D导杆(332)、E带座轴承(333)、F带座轴承(334)、G带座轴承(335)和H带座轴承(336)；E带座轴承(333)与G带座轴承(335)套接在C导杆(331)上后，C导杆(331)的一端安装在浮动下板(36)的G光孔(361)内，C导杆(331)的另一端安装在浮动下板(36)的I光孔(363)内；F带座轴承(334)与H带座轴承(336)套接在D导杆(332)上后，D导杆(332)的一端安装在下浮动板(36)的H光孔(362)内，D导杆(332)的另一端安装在下浮动板(36)的J光孔(364)内；

伺服电机(4)的输出轴(41)安装在主轴套筒(13)的E通孔(13a)内，伺服电机(4)的机壳安装在支撑板(312)上。

2.根据权利要求1所述的一种高低频复合扭转振动攻丝装置，其特征在于：伺服电机(4)输出功率为0.5KW～15KW。

3.根据权利要求1所述的一种高低频复合扭转振动攻丝装置，其特征在于：是一种能够适用于低频60Hz以下、高频16kHz以上的高低频复合扭转振动攻丝装置。

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