用于硬脆材料加工的超聲旋風(fēng)銑機(jī)床的制作方法
【專利摘要】用于硬脆材料加工的超聲旋風(fēng)銑機(jī)床，包括車床本體，所述車床本體的溜板上設(shè)有下支撐板，下支撐板上設(shè)有可調(diào)節(jié)角度的上支撐板，下支撐板和上支撐板均垂直設(shè)置，上支撐板上設(shè)有電機(jī)和超聲旋風(fēng)銑裝置，電機(jī)的動(dòng)力輸出端與超聲旋風(fēng)銑裝置的動(dòng)力輸入端通過皮帶傳動(dòng)連接。本實(shí)用新型調(diào)整方便、靈活、加工工件表面精度高、切削效率高，尤其適用于硬脆等難加工材料的加工，顯著提高螺紋的加工質(zhì)量，實(shí)用性強(qiáng)，易于推廣應(yīng)用。
【專利說明】用于硬脆材料加工的超聲旋風(fēng)銑機(jī)床

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于精密超精密機(jī)械加工【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種用于硬脆材料加工的超聲旋風(fēng)銑機(jī)床。

【背景技術(shù)】
[0002]旋風(fēng)銑加工技術(shù)是一種先進(jìn)實(shí)用的螺紋加工技術(shù)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于螺紋加工領(lǐng)域，其主要通過旋風(fēng)銑削螺紋裝置與普通車床的配合使用從而實(shí)現(xiàn)螺紋加工的。與傳統(tǒng)的螺紋加工技術(shù)相比具有裝卸方便、易于操作、螺旋升角可調(diào)、效率高、精度高、設(shè)備費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。但是現(xiàn)有的旋風(fēng)銑技術(shù)在諸多方面仍有待改進(jìn)。例如材料去除方式對產(chǎn)品表面質(zhì)量有較大的影響，普通的旋風(fēng)銑的加工方式是利用材料表面的塑性變形來將材料去除的，存在有冷切削方式的不足，比如表面變質(zhì)層和表面燒傷，以及表面光潔度等表面質(zhì)量的缺陷；普通旋風(fēng)銑削的加工方式仍屬于粗加工與半精加工的范疇，如螺紋精度要求較高，則需加以磨削或拋光等工序；由于銑刀進(jìn)行高速銑削，且為冷切削，故旋風(fēng)銑削的切削力比較大，產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)也大，對系統(tǒng)的剛性和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性要求較高，對加工精度也有不良的影響；對于硬脆材料的螺紋加工，旋風(fēng)銑削存在較大不足，表現(xiàn)為加工的表面質(zhì)量不好，存在較大表面燒傷和表面變質(zhì)層；對于細(xì)長工件的螺紋加工，由于旋風(fēng)銑削有較大的切削力，故會(huì)使工件產(chǎn)生變形，影響工件的形狀精度。因此，針對上述刀具旋轉(zhuǎn)加工帶來的技術(shù)問題，有必要對超聲旋風(fēng)銑技術(shù)進(jìn)一步改進(jìn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種易于操作、便于調(diào)整、加工的表面精度高、工件不易變形的用于硬脆材料加工的超聲旋風(fēng)銑機(jī)床。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:用于硬脆材料加工的超聲旋風(fēng)銑機(jī)床，包括車床本體，所述車床本體的溜板上設(shè)有下支撐板，下支撐板上設(shè)有可調(diào)節(jié)角度的上支撐板，下支撐板和上支撐板均垂直設(shè)置，上支撐板上設(shè)有電機(jī)和超聲旋風(fēng)銑裝置，電機(jī)的動(dòng)力輸出端與超聲旋風(fēng)銑裝置的動(dòng)力輸入端通過皮帶傳動(dòng)連接；
[0005]所述超聲旋風(fēng)銑裝置包括外箱體、主軸、內(nèi)筒體、換能器、變幅桿和成型銑刀，主軸與內(nèi)筒體同軸向固定連接，主軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接在外箱體的一側(cè)，內(nèi)筒體轉(zhuǎn)動(dòng)連接在外箱體的相對另一側(cè)，內(nèi)筒體外壁與外箱體內(nèi)壁之間具有環(huán)形空腔，換能器設(shè)在內(nèi)筒體內(nèi)，換能器與變幅桿通過一根雙頭螺栓同軸向連接，成型銑刀設(shè)在變幅桿外端，內(nèi)筒體外壁設(shè)有活動(dòng)電磁感應(yīng)盤，外箱體內(nèi)壁設(shè)有固定電磁感應(yīng)盤，活動(dòng)電磁感應(yīng)盤與固定電磁感應(yīng)盤之間的距離為1.5?2_，活動(dòng)電磁感應(yīng)盤通過穿過內(nèi)筒體的內(nèi)電纜與換能器連接，固定電磁感應(yīng)盤連接有穿出外箱體的外電纜。
[0006]所述下支撐板上設(shè)有三道弧形調(diào)節(jié)孔，其中兩道弧形調(diào)節(jié)孔的弧形中心線位于同一個(gè)圓上，另一道弧形調(diào)節(jié)孔的弧形中心線所在的圓與另兩道弧形調(diào)節(jié)孔的弧形中心線所在的圓為同心圓，下支撐板通過穿設(shè)在弧形調(diào)節(jié)孔內(nèi)的調(diào)整固定螺栓與上支撐板連接。
[0007]采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型加工高精度螺紋時(shí)，電機(jī)帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸帶動(dòng)內(nèi)筒體、換能器、變幅桿和成型銑刀高速旋轉(zhuǎn)，超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的高頻電震蕩首先經(jīng)過外電纜將電能傳遞給安裝在外箱體內(nèi)壁上的固定電磁感應(yīng)盤，活動(dòng)電磁感應(yīng)盤高速旋轉(zhuǎn)與固定電磁感應(yīng)盤之間產(chǎn)生電磁感應(yīng)，這樣就把電能通過內(nèi)電纜傳輸給換能器，高頻電振蕩通過超聲波換能器轉(zhuǎn)換為高頻機(jī)械振蕩，再通過變幅桿的放大作用將高頻機(jī)械振蕩的振幅放大到滿足成型銑刀的加工要求，從而使成型銑刀產(chǎn)生高頻振動(dòng)對工件進(jìn)行超聲加工作業(yè)。這樣就在不改變車床傳動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)的情況下實(shí)現(xiàn)大型精密螺紋的加工。
[0008]本實(shí)用新型調(diào)整方便、靈活、加工工件表面精度高、切削效率高，尤其適用于硬脆等難加工材料的加工，顯著提高螺紋的加工質(zhì)量，實(shí)用性強(qiáng)，易于推廣應(yīng)用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2是本實(shí)用新型中超聲旋風(fēng)銑裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型的用于硬脆材料加工的超聲旋風(fēng)銑機(jī)床，包括車床本體1，車床本體1的溜板2上設(shè)有下支撐板3，下支撐板3上設(shè)有可調(diào)節(jié)角度的上支撐板4，下支撐板3和上支撐板4均垂直設(shè)置，上支撐板4上設(shè)有電機(jī)5和超聲旋風(fēng)銑裝置6，電機(jī)5的動(dòng)力輸出端與超聲旋風(fēng)銑裝置6的動(dòng)力輸入端通過皮帶傳動(dòng)連接；
[0012]超聲旋風(fēng)銑裝置6包括外箱體7、主軸8、內(nèi)筒體9、換能器10、變幅桿11和成型銑刀12，主軸8與內(nèi)筒體9同軸向固定連接，主軸8轉(zhuǎn)動(dòng)連接在外箱體7的一側(cè)，內(nèi)筒體9轉(zhuǎn)動(dòng)連接在外箱體7的相對另一側(cè)，內(nèi)筒體9外壁與外箱體7內(nèi)壁之間具有環(huán)形空腔13，換能器10設(shè)在內(nèi)筒體9內(nèi)，換能器10與變幅桿11通過一根雙頭螺栓14同軸向連接，成型銑刀12設(shè)在變幅桿11外端，內(nèi)筒體9外壁設(shè)有活動(dòng)電磁感應(yīng)盤15，外箱體7內(nèi)壁設(shè)有固定電磁感應(yīng)盤16，活動(dòng)電磁感應(yīng)盤15與固定電磁感應(yīng)盤16之間的距離為1.5?2mm，活動(dòng)電磁感應(yīng)盤15通過穿過內(nèi)筒體9的內(nèi)電纜17與換能器10連接，固定電磁感應(yīng)盤16連接有穿出外箱體7的外電纜18。
[0013]下支撐板3上設(shè)有三道弧形調(diào)節(jié)孔19，其中兩道弧形調(diào)節(jié)孔19的弧形中心線位于同一個(gè)圓上，另一道弧形調(diào)節(jié)孔19的弧形中心線所在的圓與另兩道弧形調(diào)節(jié)孔19的弧形中心線所在的圓為同心圓，下支撐板3通過穿設(shè)在弧形調(diào)節(jié)孔19內(nèi)的調(diào)整固定螺栓20與上支撐板4連接。
[0014]本實(shí)用新型加工高精度螺紋時(shí)，電機(jī)5帶動(dòng)主軸8轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸8帶動(dòng)內(nèi)筒體9、換能器10、變幅桿11和成型銑刀12高速旋轉(zhuǎn)，超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的高頻電震蕩首先經(jīng)過外電纜18將電能傳遞給安裝在外箱體7內(nèi)壁上的固定電磁感應(yīng)盤16，活動(dòng)電磁感應(yīng)盤15高速旋轉(zhuǎn)與固定電磁感應(yīng)盤16之間產(chǎn)生電磁感應(yīng)，這樣就把電能通過內(nèi)電纜17傳輸給換能器10，高頻電振蕩通過超聲波換能器10轉(zhuǎn)換為高頻機(jī)械振蕩，再通過變幅桿11的放大作用將高頻機(jī)械振蕩的振幅放大到滿足成型銑刀12的加工要求，從而使成型銑刀12產(chǎn)生高頻振動(dòng)對工件進(jìn)行超聲加工作業(yè)。這樣就在不改變車床傳動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)的情況下實(shí)現(xiàn)高速、高效、高精度的大型精密螺紋加工。
[0015]本實(shí)用新型還可以根據(jù)對不同類型、不同規(guī)格螺紋的要求，調(diào)節(jié)上支撐板4中的調(diào)整固定螺栓20在下支撐板3上的弧形調(diào)節(jié)孔19中的位置，使主軸8軸線與工件回轉(zhuǎn)軸線所形成的切削角發(fā)生變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)螺紋升角的變化。
[0016]上述實(shí)施例并非對本實(shí)用新型的形狀、材料、結(jié)構(gòu)等作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.用于硬脆材料加工的超聲旋風(fēng)銑機(jī)床，包括車床本體，其特征在于:所述車床本體的溜板上設(shè)有下支撐板，下支撐板上設(shè)有可調(diào)節(jié)角度的上支撐板，下支撐板和上支撐板均垂直設(shè)置，上支撐板上設(shè)有電機(jī)和超聲旋風(fēng)銑裝置，電機(jī)的動(dòng)力輸出端與超聲旋風(fēng)銑裝置的動(dòng)力輸入端通過皮帶傳動(dòng)連接； 所述超聲旋風(fēng)銑裝置包括外箱體、主軸、內(nèi)筒體、換能器、變幅桿和成型銑刀，主軸與內(nèi)筒體同軸向固定連接，主軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接在外箱體的一側(cè)，內(nèi)筒體轉(zhuǎn)動(dòng)連接在外箱體的相對另一側(cè)，內(nèi)筒體外壁與外箱體內(nèi)壁之間具有環(huán)形空腔，換能器設(shè)在內(nèi)筒體內(nèi)，換能器與變幅桿通過一根雙頭螺栓同軸向連接，成型銑刀設(shè)在變幅桿外端，內(nèi)筒體外壁設(shè)有活動(dòng)電磁感應(yīng)盤，外箱體內(nèi)壁設(shè)有固定電磁感應(yīng)盤，活動(dòng)電磁感應(yīng)盤與固定電磁感應(yīng)盤之間的距離為1.5?2mm,活動(dòng)電磁感應(yīng)盤通過穿過內(nèi)筒體的內(nèi)電纜與換能器連接，固定電磁感應(yīng)盤連接有穿出外箱體的外電纜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于硬脆材料加工的超聲旋風(fēng)銑機(jī)床，其特征在于:所述下支撐板上設(shè)有三道弧形調(diào)節(jié)孔，其中兩道弧形調(diào)節(jié)孔的弧形中心線位于同一個(gè)圓上，另一道弧形調(diào)節(jié)孔的弧形中心線所在的圓與另兩道弧形調(diào)節(jié)孔的弧形中心線所在的圓為同心圓，下支撐板通過穿設(shè)在弧形調(diào)節(jié)孔內(nèi)的調(diào)整固定螺栓與上支撐板連接。
【文檔編號】B23G1/32GK204075422SQ201420540209
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】陳會(huì)資, 陳凡, 徐瑞玲, 毛壯壯, 趙波 申請人:河南理工大學(xué)