本發(fā)明屬于機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種輥筒式低頻振動鉆削工作臺。

背景技術(shù)：

孔是組成機(jī)械零件的基本形面，孔的加工是機(jī)械加工中最常見的加工工藝。相關(guān)數(shù)據(jù)表明：機(jī)械加工中有約30%是對孔的加工，其中用切削的方法對孔的加工約占80%，孔加工的金屬切除量約占機(jī)械加工中金屬總切除量的1/3。

深孔加工是機(jī)械加工領(lǐng)域的一個重要分支，在國防工業(yè)、石油采掘、航空航天、機(jī)床、汽車等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。深孔加工與車削、銑削等相比有著很大的區(qū)別，在深孔加工過程中，鉆頭切削條件十分惡劣，切屑的產(chǎn)生和的排出都是在狹小的半封閉空間內(nèi)完成，鉆頭磨損快，容易產(chǎn)生崩刃、破損和切屑堵塞等現(xiàn)象，尤其是超長深孔的加工，由于刀桿長、強(qiáng)度低、剛度差，極易出現(xiàn)鉆頭偏斜與加工孔質(zhì)量達(dá)不到要求。同時大量難加工材料如不銹鋼、欽合金、高溫合金、復(fù)合材料與工程陶瓷等不斷涌現(xiàn)，迫切需要一些新的孔加工技術(shù)和方法，振動鉆削技術(shù)正是在這種背景下產(chǎn)生的。

但是，振動鉆削技術(shù)的推廣應(yīng)用不是太好，其主要原因是振動加工參數(shù)改變困難，以及沒有一個較好的通用的激振裝置，無法適應(yīng)各種加工場合和條件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種穩(wěn)定可靠性強(qiáng)、加工精度高、性能良好、便于操控、通用性好的輥筒式低頻振動鉆削工作臺。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：輥筒式低頻振動鉆削工作臺，包括驅(qū)動電機(jī)、下箱體、上箱體、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸、直線軸承、直線驅(qū)動軸和臺板，下箱體頂部敞口，上箱體底部敞口，下箱體上端邊沿外圈設(shè)有下安裝環(huán)板，上箱體下端邊沿外圈設(shè)有上安裝環(huán)板，下箱體上端與上箱體下端對接并通過穿過下安裝環(huán)板和上安裝環(huán)板的緊固螺栓連接，下箱體和右?guī)w左側(cè)的連接處設(shè)有左軸承室，下箱體和右?guī)w右側(cè)的連接處設(shè)有右軸承室，左軸承室和右軸承室內(nèi)分別裝配有左支撐軸承和右支撐軸承，左軸承室左端和右軸承室右端均設(shè)有軸承壓蓋，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸沿左右水平方向設(shè)置，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸左端和右端分別穿設(shè)并過盈裝配在左支撐軸承和右支撐軸承的內(nèi)圈內(nèi)，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸右端穿過右側(cè)的軸承壓蓋并同軸向設(shè)有帶輪，驅(qū)動電機(jī)的動力輸出端與帶輪傳動連接；

上箱體頂部設(shè)有安裝孔，直線軸承上端外邊緣固定設(shè)有定位環(huán)板，直線軸承穿設(shè)在安裝孔內(nèi)，直線軸承下端伸入到上箱體內(nèi)，定位環(huán)板與上箱體頂部之間通過沉頭螺栓固定連接，直線驅(qū)動軸滑動穿設(shè)在直線軸承內(nèi)，直線驅(qū)動軸上端與臺板下表面固定連接，臺板上表面設(shè)有直線型的倒T型槽，直線驅(qū)動軸下部設(shè)有位于直線軸承下方的固定架，下箱體頂部下表面與固定架之間設(shè)有位于直線軸承外側(cè)的壓縮彈簧；直線驅(qū)動軸下端與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸之間通過低頻振動機(jī)構(gòu)傳動連接；

低頻振動機(jī)構(gòu)包括連桿軸承、連接銷、連接軸、輥筒和定位擋圈，直線驅(qū)動軸下端沿軸向方向開設(shè)有安裝槽，連桿軸承上端伸入到安裝槽內(nèi)并通過連接銷與連桿軸承上端連接，連接軸水平裝配在連桿軸承下端的軸承內(nèi)圈內(nèi)，連接軸兩端分別過盈裝配一個驅(qū)動軸承，連接軸兩端螺紋連接有用于軸向限定驅(qū)動軸承位置的限位螺母；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸左側(cè)部設(shè)有軸肩，輥筒和定位擋圈均套設(shè)在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸上，輥筒的內(nèi)圈均與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸之間通過平鍵傳動連接，定位擋圈螺紋連接在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸上并與輥筒右端壓接，輥筒左端面與軸肩右端面壓接配合，輥筒左側(cè)圓周表面沿圓周方向開設(shè)有至少一條呈環(huán)形的左驅(qū)動槽，輥筒右側(cè)圓周表面沿圓周方向開設(shè)有至少一條呈環(huán)形的右驅(qū)動槽，左驅(qū)動槽和右驅(qū)動槽關(guān)于直線驅(qū)動軸的中心線中心對稱設(shè)置，連接軸兩端的驅(qū)動軸承對應(yīng)伸入并滾動連接在左驅(qū)動槽和右驅(qū)動槽內(nèi)。

左驅(qū)動槽和右驅(qū)動槽上均設(shè)有兩條，一條左驅(qū)動槽在輥筒一條母線處的槽深大于另一條左驅(qū)動槽在所述母線處的槽深，左驅(qū)動槽和右驅(qū)動槽的展開形狀均呈正弦曲線。

下安裝環(huán)板和上安裝環(huán)板之間對應(yīng)插設(shè)有定位圓柱銷。

采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明可適用多種型號的鉆床，將下箱體底部安裝于鉆床工作臺上，被加工零件安裝于臺板上，可以通過倒T型槽進(jìn)行裝夾，由于振動產(chǎn)生于該裝置的工作臺上，無需對鉆床進(jìn)行改造。

驅(qū)動電機(jī)帶動帶輪轉(zhuǎn)動，帶輪驅(qū)動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸帶動輥筒旋轉(zhuǎn)，由于輥筒圓周面上的左驅(qū)動槽和右驅(qū)動槽的展開形狀呈正弦曲線，在輥筒旋轉(zhuǎn)過程中，會推動驅(qū)動軸承在左驅(qū)動槽和右驅(qū)動槽內(nèi)產(chǎn)生平緩的上下往復(fù)運(yùn)動的軌跡，連接軸通過連桿軸承驅(qū)動直線驅(qū)動軸沿直線軸承上下往復(fù)運(yùn)動，直線驅(qū)動軸帶動上端的臺板上下振動。通過變頻器調(diào)節(jié)驅(qū)動電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)產(chǎn)生的臺板上下振動的頻率。

利用直線軸承對直線驅(qū)動軸進(jìn)行導(dǎo)向，保證臺板上下振動具有良好振動的軸向性。

壓縮彈簧起到確保驅(qū)動軸承分別與左驅(qū)動槽和右驅(qū)動槽的底面接觸配合的作用。

用正弦曲線形狀制成的左驅(qū)動槽和右驅(qū)動槽，可以實(shí)現(xiàn)在較低的輸出軸的轉(zhuǎn)速的同時產(chǎn)生較大頻率的軸向振動。通過變頻器調(diào)節(jié)驅(qū)動電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)產(chǎn)生的軸向振動的頻率；將帶有驅(qū)動軸承放置到不同的左驅(qū)動槽和右振動槽內(nèi)，即槽深不同，臺板會產(chǎn)生振幅不同的軸向振動，從而適應(yīng)不同材質(zhì)和要求的鉆孔作業(yè)。

綜上所述，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)對振動頻率的無級調(diào)整，且可對低頻振動的振幅進(jìn)行調(diào)整，可方便找到一組可使用的振動鉆削參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對被加工零件的加工。本發(fā)明使振動鉆削技術(shù)可以很方便地被使用。本發(fā)明能夠適應(yīng)多種機(jī)床，且能夠根據(jù)實(shí)際加工條件對低頻振動鉆削的參數(shù)進(jìn)行選擇和改變，可實(shí)現(xiàn)深孔的順利加工，具有較好的推廣前景。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的左視圖；

圖3是圖1中A-A剖視圖。

具體實(shí)施方式

如圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明的輥筒式低頻振動鉆削工作臺，包括驅(qū)動電機(jī)（圖中未示意出來）、下箱體2、上箱體3、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸4、直線軸承5、直線驅(qū)動軸6和臺板7，下箱體2頂部敞口，上箱體3底部敞口，下箱體2上端邊沿外圈設(shè)有下安裝環(huán)板8，上箱體3下端邊沿外圈設(shè)有上安裝環(huán)板9，下箱體2上端與上箱體3下端對接并通過穿過下安裝環(huán)板8和上安裝環(huán)板9的緊固螺栓10連接，下箱體2和右?guī)w左側(cè)的連接處設(shè)有左軸承室，下箱體2和右?guī)w右側(cè)的連接處設(shè)有右軸承室，左軸承室和右軸承室內(nèi)分別裝配有左支撐軸承11和右支撐軸承12，左軸承室左端和右軸承室右端均設(shè)有軸承壓蓋13，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸4沿左右水平方向設(shè)置，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸4左端和右端分別穿設(shè)并過盈裝配在左支撐軸承11和右支撐軸承12的內(nèi)圈內(nèi)，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸4右端穿過右側(cè)的軸承壓蓋13并同軸向設(shè)有帶輪14，驅(qū)動電機(jī)的動力輸出端與帶輪14傳動連接。

上箱體3頂部設(shè)有安裝孔，直線軸承5上端外邊緣固定設(shè)有定位環(huán)板15，直線軸承5穿設(shè)在安裝孔內(nèi)，直線軸承5下端伸入到上箱體3內(nèi)，定位環(huán)板15與上箱體3頂部之間通過沉頭螺栓16固定連接，直線驅(qū)動軸6滑動穿設(shè)在直線軸承5內(nèi)，直線驅(qū)動軸6上端與臺板7下表面固定連接，臺板7上表面設(shè)有直線型的倒T型槽17，直線驅(qū)動軸6下部設(shè)有位于直線軸承5下方的固定架18，下箱體2頂部下表面與固定架18之間設(shè)有位于直線軸承5外側(cè)的壓縮彈簧19；直線驅(qū)動軸6下端與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸4之間通過低頻振動機(jī)構(gòu)傳動連接。

低頻振動機(jī)構(gòu)包括連桿軸承20、連接銷21、連接軸22、輥筒23和定位擋圈24，直線驅(qū)動軸下端沿軸向方向開設(shè)有安裝槽，連桿軸承20上端伸入到安裝槽內(nèi)并通過連接銷21與連桿軸承20上端連接，連接軸22水平裝配在連桿軸承20下端的軸承內(nèi)圈內(nèi)，連接軸22兩端分別過盈裝配一個驅(qū)動軸承27，連接軸22兩端螺紋連接有用于軸向限定驅(qū)動軸承27位置的限位螺母25；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸4左側(cè)部設(shè)有軸肩26，輥筒23和定位擋圈24均套設(shè)在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸4上，輥筒23的內(nèi)圈均與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸4之間通過平鍵傳動連接，定位擋圈24螺紋連接在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸4上并與輥筒23右端壓接，輥筒23左端面與軸肩26右端面壓接配合，輥筒23左側(cè)圓周表面沿圓周方向開設(shè)有至少一條呈環(huán)形的左驅(qū)動槽28，輥筒23右側(cè)圓周表面沿圓周方向開設(shè)有至少一條呈環(huán)形的右驅(qū)動槽29，左驅(qū)動槽28和右驅(qū)動槽29關(guān)于直線驅(qū)動軸的中心線中心對稱設(shè)置，連接軸22兩端的驅(qū)動軸承27對應(yīng)伸入并滾動連接在左驅(qū)動槽28和右驅(qū)動槽29內(nèi)。

左驅(qū)動槽28和右驅(qū)動槽29上均設(shè)有兩條，一條左驅(qū)動槽28在輥筒23一條母線處的槽深大于另一條左驅(qū)動槽28在所述母線處的槽深，左驅(qū)動槽28和右驅(qū)動槽29的展開形狀均呈正弦曲線。

下安裝環(huán)板9和上安裝環(huán)板8之間對應(yīng)插設(shè)有定位圓柱銷1，定位圓柱銷1用于安裝定位上箱體3和下箱體2。

本發(fā)明可適用多種型號的鉆床，將下箱體2底部安裝于鉆床工作臺上，被加工零件安裝于臺板7上，可以通過倒T型槽17進(jìn)行裝夾，由于振動產(chǎn)生于該裝置的工作臺上，無需對鉆床進(jìn)行改造。

驅(qū)動電機(jī)帶動帶輪14轉(zhuǎn)動，帶輪14驅(qū)動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸4轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸4帶動輥筒23旋轉(zhuǎn)，由于左驅(qū)動槽28和右驅(qū)動槽29的展開形狀呈正弦曲線，在輥筒23旋轉(zhuǎn)過程中，會推動驅(qū)動軸承27在左驅(qū)動槽28和右驅(qū)動槽29內(nèi)產(chǎn)生平緩的上下往復(fù)運(yùn)動的軌跡，連接軸22通過連桿軸承20驅(qū)動直線驅(qū)動軸6沿直線軸承5上下往復(fù)運(yùn)動，直線驅(qū)動軸6帶動上端的臺板7上下振動。通過變頻器調(diào)節(jié)驅(qū)動電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)產(chǎn)生的臺板7上下振動的頻率。

利用直線軸承5對直線驅(qū)動軸6進(jìn)行導(dǎo)向，保證臺板7上下振動具有良好振動的軸向性。

壓縮彈簧19起到確保驅(qū)動軸承27分別與左驅(qū)動槽28和右驅(qū)動槽29的底面接觸配合的作用。

用正弦曲線形狀制成的左驅(qū)動槽28和右驅(qū)動槽29，可以實(shí)現(xiàn)在較低的輸出軸的轉(zhuǎn)速的同時產(chǎn)生較大頻率的軸向振動。通過變頻器調(diào)節(jié)驅(qū)動電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)產(chǎn)生的軸向振動的頻率；將驅(qū)動軸承27放置到不同的左驅(qū)動槽28和右驅(qū)動槽29內(nèi)，即槽深不同，臺板17會產(chǎn)生振幅不同的軸向振動，從而適應(yīng)不同材質(zhì)和要求的鉆孔作業(yè)。

本實(shí)施例并非對本發(fā)明的形狀、材料、結(jié)構(gòu)等作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(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，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。