專利名稱：一種加工細(xì)長(zhǎng)活塞桿的車床專用切削裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車削加工裝置，具體是一種加工細(xì)長(zhǎng)活塞桿的車床專用切削裝置。安裝在車床上通過(guò)超聲輔助振動(dòng)切削裝置加工細(xì)長(zhǎng)活塞桿。
背景技術(shù)：
車削加工是機(jī)械制造業(yè)中最基本、最廣泛、最重要的一種工藝方法，由于細(xì)長(zhǎng)活塞桿的材料較硬，長(zhǎng)徑比高，傳統(tǒng)的車削的切削力大，加工后無(wú)法有效的保證活塞的桿的直線度等形位公差。而超聲波振動(dòng)車削使之成為可能，超聲車削具有切削力小，切削熱低，切削后表面粗糙度小等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際的生產(chǎn)中得到了廣泛的運(yùn)用。
而在超聲輔助切削中，較常見的一類超聲激振機(jī)構(gòu)為直線式振動(dòng)裝置，該裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易等優(yōu)點(diǎn)；但由于振動(dòng)方向?yàn)橹本€運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)毒吆凸ぜ蛛x時(shí)，后刀面會(huì)摩擦已加工表面，不但會(huì)破損工件表面質(zhì)量，而且使刀具承受交變拉壓應(yīng)力，導(dǎo)致疲勞崩刃。較新穎的一種是橢圓激振機(jī)構(gòu)，該振動(dòng)裝置使刀尖上產(chǎn)生橢圓振動(dòng)軌跡，克服了直線激振機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)。隨著技術(shù)的發(fā)展得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
在傳統(tǒng)的細(xì)長(zhǎng)活塞桿的工藝中，采用分步加工的方式即半精車-精車-表面強(qiáng)化處理。需要多次對(duì)刀，流程繁瑣，而且傳統(tǒng)車削加工精度不高，細(xì)長(zhǎng)活塞桿在車削加工中容易變形。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種加工細(xì)長(zhǎng)活塞桿的車床專用切削裝置，通過(guò)超聲振動(dòng)車削、超聲振動(dòng)強(qiáng)化的方法加工細(xì)長(zhǎng)活塞桿，減少加工過(guò)程中對(duì)刀換刀的次數(shù)，從而達(dá)到提高工件加工質(zhì)量和縮短加工時(shí)間的目的。
本發(fā)明采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種加工細(xì)長(zhǎng)活塞桿的車床專用切削裝置，它包括固定于車床上的一側(cè)有凹槽的底座，固定在底座上端面的底座臺(tái)板，普通車刀，縱向移動(dòng)平臺(tái)，垂直移動(dòng)平臺(tái)，超聲振動(dòng)切削系統(tǒng)，壓塊；所述普通切削車刀固定在底座的凹槽內(nèi)， 底座與底座臺(tái)板采用鉸鏈連接，底座臺(tái)板能夠沿底座一邊轉(zhuǎn)動(dòng)；所述縱向移動(dòng)平臺(tái)固定于底座臺(tái)板的上端面，所述垂直移動(dòng)平臺(tái)固定于縱向移動(dòng)平臺(tái)上，所述超聲振動(dòng)切削系統(tǒng)安裝在垂直移動(dòng)平臺(tái)的一側(cè)。
所述的縱向移動(dòng)平臺(tái)包括縱向移動(dòng)平臺(tái)底座、滾珠絲杠螺母副、移動(dòng)平臺(tái)支架、水平安裝在縱向移動(dòng)平臺(tái)底座上的兩個(gè)圓柱導(dǎo)軌、位于2個(gè)圓柱導(dǎo)軌中間水平安裝在縱向移動(dòng)平臺(tái)底座上的絲杠、與絲杠的另一端固定連接的帶刻度的手輪；所述的縱向移動(dòng)平臺(tái)底座固定在底座臺(tái)板上；絲杠兩端裝有軸承；滾珠絲杠螺母副穿過(guò)絲杠，當(dāng)搖動(dòng)手輪時(shí)，滾珠絲杠螺母副能夠沿圓柱導(dǎo)軌來(lái)回移動(dòng)；移動(dòng)平臺(tái)支架固定在滾珠絲杠螺母副上，隨滾珠絲杠螺母副來(lái)回移動(dòng)。
所述的垂直移動(dòng)平臺(tái)包括垂直移動(dòng)平臺(tái)底座、垂直移動(dòng)平臺(tái)支架、垂直移動(dòng)平臺(tái)、 推動(dòng)垂直移動(dòng)平臺(tái)上下移動(dòng)的螺旋移動(dòng)裝置、立柱導(dǎo)軌和彈簧；其中垂直移動(dòng)平臺(tái)底座固定在縱向移動(dòng)平臺(tái)支架上，垂直移動(dòng)平臺(tái)支架垂直安裝在垂直移動(dòng)平臺(tái)底座上，立柱導(dǎo)軌安裝在垂直移動(dòng)平臺(tái)支架上，彈簧套在立柱導(dǎo)軌上，垂直移動(dòng)平臺(tái)穿過(guò)兩個(gè)立柱導(dǎo)軌能沿立柱導(dǎo)軌上下移動(dòng)，螺旋移動(dòng)裝置安裝在垂直移動(dòng)平臺(tái)支架上。
所述的超聲振動(dòng)切削系統(tǒng)包括超聲振動(dòng)裝置、超聲車刀和超聲表面強(qiáng)化模塊；超聲振動(dòng)裝置包括控制器、超聲波發(fā)生器、移相器、功率放大器、換能器和變幅桿；換能器包括彎曲振動(dòng)壓電片、X向電極片、接地電極片、I向電極片、縱向振動(dòng)壓電片、縱向電極片和反射罩；控制器通過(guò)導(dǎo)線連接2個(gè)超聲波發(fā)生器，2個(gè)超聲波發(fā)生器、移相器、功率放大器通過(guò)導(dǎo)線分別依次連接到電極片；控制器控制超聲波的參數(shù)并實(shí)時(shí)監(jiān)控超聲波加工的狀態(tài)，超聲波發(fā)生器用以產(chǎn)生頻率在20KHz交變電壓；移相器將其中一路驅(qū)動(dòng)信號(hào)延遲，使兩路信號(hào)之間產(chǎn)生一個(gè)可以調(diào)節(jié)的相位差，達(dá)到生成橢圓振動(dòng)的目的；功率放大器將微小的電信號(hào)放大傳遞給電極片；換能器采用壓電夾心式結(jié)構(gòu)即由彎曲振動(dòng)壓電片和縱向振動(dòng)壓電片組成，換能器將20KHz交變電壓轉(zhuǎn)換成20KHz的機(jī)械振動(dòng)；變幅桿采用復(fù)合型，將小振幅的高頻振動(dòng)變成大振幅的高頻振動(dòng)；上述換能器通過(guò)螺桿與變幅桿連接。
其中變幅桿采用復(fù)合型鈦合金變幅桿結(jié)構(gòu)，固有頻率20KHZ，變幅桿中部設(shè)置法蘭與垂直移動(dòng)平臺(tái)連接固定；變幅桿、彎曲振動(dòng)壓電片、X向電極片、接地電極片、y向電極片、 縱向振動(dòng)壓電片、縱向電極片和反射罩順序依次堆疊，通過(guò)沉頭螺栓固定；超聲車刀模塊固定于變幅桿下端；超聲表面強(qiáng)化模塊包括底座、鋼珠和端蓋；所述底座和端蓋都有圓錐形凹槽，鋼珠嵌入圓錐形凹槽中，端蓋和底座采用沉頭螺栓連接在一起，底座后有螺紋，通過(guò)螺紋和變幅桿底部螺紋孔連接；鋼珠通過(guò)變幅桿傳遞的縱向振動(dòng)進(jìn)行受迫振動(dòng)，對(duì)細(xì)長(zhǎng)活塞桿表面進(jìn)行強(qiáng)化處理。
由于采取以上技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
( I)加工效率高，本發(fā)明的切削裝置集合了普通車削，超聲橢圓振動(dòng)切削和超聲表面強(qiáng)化處理三個(gè)部分，減少了工件的裝夾時(shí)間、換刀和對(duì)刀時(shí)間，采用該裝置加工比原有工藝流程省一倍時(shí)間。同時(shí)加工零件的定位基準(zhǔn)為同一基準(zhǔn)，工件的形位公差容易保證。
(2)工件變形小，超聲橢圓振動(dòng)進(jìn)行精車時(shí)，切削力只有普通車削的1/3左右，而且切削力成周期性變化，切削熱小，工件因切削所帶來(lái)的變形小，工件的殘余應(yīng)力小，方便工件后續(xù)的表面處理。
(3)工件表面質(zhì)量高，經(jīng)超聲橢圓振動(dòng)切削后工件表面粗糙度低，加工精度高，經(jīng)超聲振動(dòng)表面強(qiáng)化處理后，工件表面形成冷塑硬化層，進(jìn)一步提高工件表面的粗糙度和耐磨性。
(4)刀具磨損小，半精車后，采用超聲橢圓振動(dòng)切削，超聲切削的切削力小，切削熱低，超聲切削屬于脈沖式斷續(xù)切削，可以顯著提高超聲切削刀具的使用壽命，從而達(dá)到降低成本的目的。


圖I是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)主視圖3是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)俯視圖4是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)左視圖5是本發(fā)明的底座和普通車刀的結(jié)構(gòu)示意圖6是本發(fā)明的縱向移動(dòng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖7是本發(fā)明的垂直移動(dòng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖8a是本發(fā)明的超聲振動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖8b是本發(fā)明的超聲振動(dòng)裝直系統(tǒng)不意圖9是本發(fā)明的超聲表面強(qiáng)化模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1 4所不,本發(fā)明主要包括固定于車床上的一側(cè)有凹槽的底座10,固定在底座10上端的底座臺(tái)板20，普通車刀60，縱向移動(dòng)平臺(tái)50，垂直移動(dòng)平臺(tái)40，超聲振動(dòng)切削系統(tǒng)30，壓塊70 ;所述普通切削車刀60固定在底座的凹槽內(nèi)，底座10與底座臺(tái)板20連接； 所述縱向移動(dòng)平臺(tái)50固定于底座臺(tái)板20的上端面，所述垂直移動(dòng)平臺(tái)40固定于縱向移動(dòng)平臺(tái)50上，所述超聲振動(dòng)切削系統(tǒng)30安裝在垂直移動(dòng)平臺(tái)40的一側(cè)。
如圖5所示，底座10與底座臺(tái)板20采用鉸鏈101連接，底座臺(tái)板20能夠沿底座 10 一邊轉(zhuǎn)動(dòng)。首先抬起底座臺(tái)板20，普通車刀60與壓塊70組合，調(diào)整至合適的高度放入底座10的凹槽內(nèi)，底座10與普通車刀60采用沉頭螺釘固定。然后放下底座臺(tái)板20，用沉頭螺釘固定底座臺(tái)板20和底座10。
如圖6所示，縱向移動(dòng)平臺(tái)50包括縱向移動(dòng)平臺(tái)底座501、滾珠絲杠螺母副502、 移動(dòng)平臺(tái)支架503、圓柱導(dǎo)軌504、絲杠505、刻度手輪506。其中縱向移動(dòng)平臺(tái)底座501固定在底座臺(tái)板20上，圓柱導(dǎo)軌504穿過(guò)孔506固定在在縱向移動(dòng)平臺(tái)底座501上，絲杠穿過(guò)孔507固定在縱向移動(dòng)平臺(tái)底座501上，絲杠505兩端放有軸承，軸承嵌入孔507中?？潭仁州?06與絲杠505的一端相連接，滾珠絲杠螺母副502穿過(guò)絲杠505，搖動(dòng)手輪506時(shí)，滾珠絲杠螺母副502能夠沿垂直于主軸方向來(lái)回移動(dòng)，通過(guò)搖動(dòng)手輪控制縱向移動(dòng)平臺(tái)沿垂直于車床主軸方向的進(jìn)給量；移動(dòng)平臺(tái)支架503通過(guò)沉頭螺釘固定在滾珠絲杠螺母副502 上，隨著滾珠絲杠螺母副502來(lái)回移動(dòng)。
如圖7所示，垂直移動(dòng)平臺(tái)40包括垂直移動(dòng)平臺(tái)底座406、垂直移動(dòng)平臺(tái)支架 403、垂直移動(dòng)平臺(tái)402、螺旋移動(dòng)裝置404、立柱導(dǎo)軌405和彈簧401。其中垂直移動(dòng)平臺(tái)底座406采用沉頭螺栓固定在縱向移動(dòng)平臺(tái)支架503上，垂直移動(dòng)平臺(tái)支架403垂直安裝在垂直移動(dòng)平臺(tái)底座406上，立柱導(dǎo)軌405安裝在垂直移動(dòng)平臺(tái)支架403上，彈簧401套在立柱導(dǎo)軌405上，垂直移動(dòng)平臺(tái)402穿過(guò)兩個(gè)立柱導(dǎo)軌405可沿z軸上下移動(dòng)，螺旋移動(dòng)裝置 404安裝在垂直移動(dòng)平臺(tái)支架403上。旋轉(zhuǎn)螺栓移動(dòng)裝置推動(dòng)垂直移動(dòng)平臺(tái)402沿z軸方向上下移動(dòng)，移動(dòng)行程為(T40mm。
如圖8a所示，超聲振動(dòng)裝置包括控制器、超聲波發(fā)生器、移相器、功率放大器、換能器310、變幅桿302。其中控制器、超聲波發(fā)生器、移相器、功率放大器可直接購(gòu)買。換能器310采用壓電夾心式結(jié)構(gòu)即包括彎曲振動(dòng)壓電片303a、X向電極片309、接地電極片308、 y向電極片304、縱向振動(dòng)壓電片303b、縱向電極片306、307和反射罩305?？刂破?、超聲波發(fā)生器、移相器、功率放大器按照?qǐng)D8b方式通過(guò)導(dǎo)線依次連接到電極片304、306、307、308、 309上。其中變幅桿302采用復(fù)合型變幅桿結(jié)構(gòu)，固有頻率20KHz，材料為鈦合金，變幅桿302中部設(shè)置法蘭，便于與垂直移動(dòng)平臺(tái)402連接固定。變幅桿302、彎曲振動(dòng)壓電片303a、 X向電極片309、接地電極片308、y向電極片304、縱向振動(dòng)壓電片303b、縱向電極片306、 307和反射罩305如圖8a所示順序依次堆疊，通過(guò)沉頭螺栓固定。超聲車刀模塊301選用硬質(zhì)合金車刀，采用鍥型螺釘固定于變幅桿302下端。
彎曲振動(dòng)壓電片303a選用材料PZT-4，外徑40mm，中心孔內(nèi)徑20mm的壓電陶瓷片，壓電陶瓷片呈環(huán)狀，分割為兩部分并相互反向極化，兩個(gè)壓電陶瓷片按相反極性疊合成一組，X向電極片309夾在兩個(gè)壓電陶瓷片中間，y向電極片304夾在兩個(gè)壓電陶瓷片中間， 兩組夾有電極片的壓電陶瓷片相對(duì)旋轉(zhuǎn)90°放置，可以生成X和y方向振動(dòng)。在220V電壓，20KHz頻率下,橫向縱向長(zhǎng)度分別可達(dá)到8微米和6微米。X向電極片309和y向電極片304選用薄電極，材料為磷青銅，電極與壓電陶瓷片之間采用環(huán)氧樹脂粘合。彎曲振動(dòng)壓電片303a和X向電極片309、y向電極片304按照?qǐng)D8b形式組合安裝?？v向振動(dòng)壓電片 303b選擇材料PZT-8型，直徑40mm，中心孔內(nèi)徑20mm的壓電陶瓷片，放置在彎曲振動(dòng)壓電片303a上方，縱向振動(dòng)電極306、307選用薄電極，材料為磷青銅，電極與壓電片之間采用環(huán)氧樹脂粘合?？v向振動(dòng)幅度可達(dá)10微米?？v向振動(dòng)壓電片303b和縱向電極片(306、307) 按圖8b順序安裝。
如圖Sb所示本發(fā)明選用2個(gè)超聲波發(fā)生器能同時(shí)輸出兩路同頻率同幅值同相位的超聲頻率信號(hào)，本發(fā)明選用超聲波發(fā)生器的輸出頻率為20KHz ;本發(fā)明選用I個(gè)移相器， 它將X向電極片309的驅(qū)動(dòng)信號(hào)延遲，使X向電極片309和y向電極片304的信號(hào)之間產(chǎn)生一個(gè)可以調(diào)節(jié)的相位差0° 180°，相位差根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié)，可以形成不同形狀的橢圓軌跡，方便切削；本發(fā)明選用功率放大器將兩路信號(hào)放大、驅(qū)動(dòng)換能器310工作并起到阻抗匹配的功能，可以使超聲橢圓振動(dòng)換能器310工作在最佳狀態(tài)。以上各部分，通過(guò)控制器對(duì)超聲振動(dòng)裝置進(jìn)行控制，在進(jìn)行超聲橢圓振動(dòng)切削時(shí)，超聲波發(fā)生器I工作，驅(qū)動(dòng)彎曲振動(dòng)壓電片303a工作，而在超聲表面強(qiáng)化時(shí)，超聲波發(fā)生器2工作，驅(qū)動(dòng)縱向振動(dòng)壓電片303b 工作。
如圖9所示，超聲表面強(qiáng)化模塊90包括底座901、鋼珠902和端蓋903。其中底座 901和端蓋903都有圓錐形凹槽，鋼珠902內(nèi)嵌其中，端蓋903和底座901采用沉頭螺栓連接，底座901后有螺紋，用于和變幅桿302底部螺紋孔連接。模塊內(nèi)鋼珠902通過(guò)變幅桿 302傳遞的縱向振動(dòng)進(jìn)行受迫振動(dòng)，對(duì)細(xì)長(zhǎng)活塞桿表面進(jìn)行強(qiáng)化處理，使活塞桿表面產(chǎn)生冷塑硬化層，增加活塞桿表面硬度、降低活塞桿表面粗糙度。
使用和操作方法是
本發(fā)明能直接安裝在車床小托板上，而不需要特定的改造，其具體操作使用方法如下
(I)安裝。將細(xì)長(zhǎng)活塞桿安裝在夾具上，底座10安裝在車床上，普通車刀60安裝在底座凹槽中，安裝超聲振動(dòng)系統(tǒng)裝置30，將超聲振動(dòng)系統(tǒng)與垂直移動(dòng)平臺(tái)40固定。在變幅桿302底端安裝超聲車刀模塊301。
(2)調(diào)試。普通車刀60對(duì)刀，調(diào)整到合適位置。進(jìn)行調(diào)整橢圓運(yùn)動(dòng)軌跡，打開超聲波發(fā)生器2，彎曲振動(dòng)壓電片303a工作，根據(jù)振動(dòng)切削的工藝要求，通過(guò)調(diào)整移相器，改變兩路信號(hào)之間的相位差來(lái)調(diào)整振動(dòng)軌跡?？墒褂眉す鉁y(cè)振儀測(cè)量超聲車刀301刀尖的位移從而得到刀尖的軌跡。后將換能器310、變幅桿302、超聲車刀301的連接體的軸線調(diào)試到與細(xì)長(zhǎng)活塞桿的高度保持一致，并與其軸線垂直；超聲車刀模塊301的刀尖與工件軸線平行并與工件表面齊平；控制器各表的數(shù)值顯不正常，超聲振動(dòng)輸出良好；具體狀態(tài)為輸出頻率20KHz ;細(xì)長(zhǎng)活塞桿材料可以為碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼、軸承鋼、工具鋼、高速鋼；機(jī)床主軸跳動(dòng)小于O. 03mm ;橫向進(jìn)給時(shí)系統(tǒng)的間隙小于O. 05mm。
(3)加工。第一步，半精車，用普通車刀60對(duì)工件進(jìn)行加工，留加工余量O. 1mm，切削速度為6(T200m/min，進(jìn)給量O. Γθ. 5mm/r，切削深度f(wàn) 5mm。第二步，超聲橢圓振動(dòng)切削， 啟動(dòng)超聲振動(dòng)切削系統(tǒng)，控制器控制超聲波發(fā)生器2工作，設(shè)置切削速度40m/min，進(jìn)給量 O. lmm/r，切削深度O. 1mm。對(duì)工件進(jìn)行超聲橢圓振動(dòng)切削。第三步，超聲表面強(qiáng)化，卸下超聲車刀(301)，裝上超聲表面強(qiáng)化模塊90?？刂破骺刂瞥暡òl(fā)生器I工作，超聲表面強(qiáng)化模塊產(chǎn)生縱向振動(dòng)，對(duì)工件表面進(jìn)行加工。在前面的加工過(guò)程中保證活塞桿精車后粗糙度應(yīng)小于Ra6. 3、表面硬度不大于RC60 ;設(shè)置最大切削速度為80m/min，縱向走刀速度O. 5mm/ r。
(4)結(jié)束。加工完成后，卸下細(xì)長(zhǎng)活塞桿，關(guān)閉超 聲振動(dòng)切削系統(tǒng)。加工后技術(shù)指標(biāo)表面硬度提高20% 100%、粗糙度約為RaO. θΓθ. 8。
權(quán)利要求
1.ー種加工細(xì)長(zhǎng)活塞桿的車床專用切削裝置，其特征在于它包括固定于車床上的ー側(cè)有凹槽的底座(10)，固定在底座(10)上端的底座臺(tái)板(20)，普通車刀(60)，縱向移動(dòng)平臺(tái)(50),垂直移動(dòng)平臺(tái)(40)，超聲振動(dòng)切削系統(tǒng)(30)，壓塊(70);所述普通切削車刀(60)固定在底座的凹槽內(nèi)，底座(10)與底座臺(tái)板(20)采用鉸鏈連接，底座臺(tái)板(20)能夠沿底座(10)一邊轉(zhuǎn)動(dòng)；所述縱向移動(dòng)平臺(tái)(50)固定于底座臺(tái)板(20)的上端面，所述垂直移動(dòng)平臺(tái)(40)固定于縱向移動(dòng)平臺(tái)(50)上，所述超聲振動(dòng)切削系統(tǒng)(30)安裝在垂直移動(dòng)平臺(tái)(40)的一偵れ
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種加工細(xì)長(zhǎng)活塞桿的車床專用切削裝置，其特征在于縱向移動(dòng)平臺(tái)(50)包括縱向移動(dòng)平臺(tái)底座(501)、滾珠絲杠螺母副(502)、移動(dòng)平臺(tái)支架(503)、水平安裝在縱向移動(dòng)平臺(tái)底座(501)上的兩個(gè)圓柱導(dǎo)軌(504)、位于2個(gè)圓柱導(dǎo)軌(504)中間水平安裝在縱向移動(dòng)平臺(tái)底座(501)上的絲杠(505 )、與絲杠(505 )的另一端固定連接的帶刻度的手輪(506);所述的縱向移動(dòng)平臺(tái)底座(501)固定在底座臺(tái)板(20)上；絲杠(505)兩端裝有軸承；滾珠絲杠螺母副(502)穿過(guò)絲杠(505)，當(dāng)搖動(dòng)手輪(506)時(shí)，滾珠絲杠螺母畐O (502)能夠沿圓柱導(dǎo)軌來(lái)回移動(dòng)；移動(dòng)平臺(tái)支架(503)固定在滾珠絲杠螺母副(502)上，隨滾珠絲杠螺母副(502)來(lái)回移動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種加工細(xì)長(zhǎng)活塞桿的車床專用切削裝置，其特征在于所述垂直移動(dòng)平臺(tái)(40 )包括垂直移動(dòng)平臺(tái)底座(406 )、垂直移動(dòng)平臺(tái)支架(403 )、垂直移動(dòng)平臺(tái)(402)、推動(dòng)垂直移動(dòng)平臺(tái)(402)上下移動(dòng)的螺旋移動(dòng)裝置(404)、立柱導(dǎo)軌(405)和彈簧(401);其中垂直移動(dòng)平臺(tái)底座(406)固定在縱向移動(dòng)平臺(tái)支架(503)上，垂直移動(dòng)平臺(tái)支架(403)垂直安裝在垂直移動(dòng)平臺(tái)底座(406)上，立柱導(dǎo)軌(405)安裝在垂直移動(dòng)平臺(tái)支架(403)上，彈簧(401)套在立柱導(dǎo)軌(405)上，垂直移動(dòng)平臺(tái)(402)穿過(guò)兩個(gè)立柱導(dǎo)軌(405)能沿立柱導(dǎo)軌上下移動(dòng)，螺旋移動(dòng)裝置(404)安裝在垂直移動(dòng)平臺(tái)支架(403)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種加工細(xì)長(zhǎng)活塞桿的車床專用切削裝置，其特征在于所述的超聲振動(dòng)切削系統(tǒng)30包括超聲振動(dòng)裝置、超聲車刀301和超聲表面強(qiáng)化模塊(90);超聲振動(dòng)裝置包括控制器、超聲波發(fā)生器、移相器、功率放大器、換能器(310)和變幅桿(302)；換能器(310)包括彎曲振動(dòng)壓電片(303a)、x向電極片(309)、接地電極片(308)、y向電極片(304)、縱向振動(dòng)壓電片(303b )、縱向電極片(306、307 )和反射罩(305 );控制器通過(guò)導(dǎo)線連接2個(gè)超聲波發(fā)生器，2個(gè)超聲波發(fā)生器、移相器、功率放大器通過(guò)導(dǎo)線分別依次連接到電極片(304、306、307、308、309);其中變幅桿(302)采用復(fù)合型鈦合金變幅桿結(jié)構(gòu)，固有頻率20KHz，變幅桿(302)中部設(shè)置法蘭與垂直移動(dòng)平臺(tái)(402)連接固定；變幅桿(302)、彎曲振動(dòng)壓電片(303a)、X向電極片(309)、接地電極片(308)、y向電極片(304)、縱向振動(dòng)壓電片(303b )、縱向電極片(306、307 )和反射罩(305 )順序依次堆疊，通過(guò)沉頭螺栓固定；超聲車刀模塊(301)固定于變幅桿(302)下端；超聲表面強(qiáng)化模塊(90)包括底座(901)、鋼珠(902)和端蓋(903);所述底座(901)和端蓋(903)都有圓錐形凹槽，鋼珠(902)嵌入圓錐形凹槽中，端蓋(903)和底座(901)采用沉頭螺栓連接在一起，底座(901)后有螺紋，通過(guò)螺紋和變幅桿(302)底部螺紋孔連接；鋼珠(902)通過(guò)變幅桿(302)傳遞的縱向振動(dòng)進(jìn)行受迫振動(dòng)，對(duì)細(xì)長(zhǎng)活塞桿表面進(jìn)行強(qiáng)化處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種加工細(xì)長(zhǎng)活塞桿的車床專用切削裝置，屬車削加工領(lǐng)域。它包括固定于車床上的一側(cè)有凹槽的底座，固定在底座上端面的底座臺(tái)板，普通車刀，縱向移動(dòng)平臺(tái)，垂直移動(dòng)平臺(tái)，超聲振動(dòng)切削系統(tǒng)，壓塊；所述普通切削車刀固定在底座的凹槽內(nèi)，底座與底座臺(tái)板采用鉸鏈連接，底座臺(tái)板能夠沿底座一邊轉(zhuǎn)動(dòng)；所述縱向移動(dòng)平臺(tái)固定于底座臺(tái)板的上端面，所述垂直移動(dòng)平臺(tái)固定于縱向移動(dòng)平臺(tái)上，所述超聲振動(dòng)切削系統(tǒng)安裝在垂直移動(dòng)平臺(tái)的一側(cè)。本發(fā)明集合了普通車削，超聲橢圓振動(dòng)切削和超聲表面強(qiáng)化處理三個(gè)部分，減少了工件的裝夾時(shí)間、換刀和對(duì)刀時(shí)間，采用該裝置加工比原有工藝流程省一倍時(shí)間。同時(shí)加工零件的定位基準(zhǔn)為同一基準(zhǔn)，工件的形位公差容易保證。
文檔編號(hào)B23B5/00GK102975025SQ20121049281
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者王世永, 閆梅, 楊海峰 申請(qǐng)人:徐州永佳液壓設(shè)備有限公司