一種切削裝置制造方法
【專利摘要】一種切削裝置，其特征在于：包括有微粒刀、切削工作臺(tái)、微射流噴頭和液壓裝置；切削工作臺(tái)與微射流噴頭之間做相對(duì)直線移動(dòng)；微粒刀包括有刀本體和刀頭，刀頭外凸地設(shè)置于刀本體的外表面上，刀頭的幾何尺寸為10nm～1mm，刀本體內(nèi)設(shè)置有配重塊；微射流噴頭開(kāi)設(shè)有噴射腔，噴射腔的底部設(shè)置有噴射口，該噴射口形成環(huán)形流，微粒刀被所述環(huán)形流所捕獲，微粒刀的外徑與環(huán)形流的內(nèi)徑相適配。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：通過(guò)水致（微射流）旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)微粒刀或者固定“鉗制”微粒刀進(jìn)行微切削，微流束及時(shí)地帶走了切削過(guò)程中產(chǎn)生的熱量，大大減小了熱-力耦合作用產(chǎn)生的不均勻變形場(chǎng)，保證了微切削的質(zhì)量和工作效率，是一種新型的微切削方式。
【專利說(shuō)明】一種切削裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種切削裝置，特別是一種使用微粒刀進(jìn)行加工的切削裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品的微型化成為高品質(zhì)的重要特征，而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品微型化轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵在于微型零件加工技術(shù)水平的提高。
[0003]微切削是一種快速且低成本的微小零件機(jī)械加工方式，而且不受加工材料的限制，零件的加工質(zhì)量(如精度、表面粗糙度等)與其加工機(jī)床的性能(如加工精度、動(dòng)態(tài)特性等)密切相關(guān)。機(jī)床的性能主要與主軸、工作臺(tái)和控制系統(tǒng)有關(guān)，微切削所用刀具的直徑非常小，為了提高加工效率，微切削機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速非?？臁?br> [0004]為滿足扭矩要求，傳統(tǒng)的微切削裝置通常采用電主軸和混合角接觸軸承，這種軸承由于摩擦生熱造成熱膨脹，最高轉(zhuǎn)速一般不超過(guò)6萬(wàn)rPmin。當(dāng)轉(zhuǎn)速更高時(shí)，應(yīng)采用空氣軸承，但空氣軸承提供的扭矩較小，目前，空氣軸承主軸的最高轉(zhuǎn)速可達(dá)20萬(wàn)rPmin。為了獲得較高的切削速度，主軸的錐度與高速切削刀柄的錐度一致。微切削精密機(jī)床的工作臺(tái)一般是由直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的，與普通驅(qū)動(dòng)如滾珠絲杠相比，直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)沒(méi)有摩擦和電磁耦合產(chǎn)生的累積誤差，也沒(méi)有由于磨損造成的精度損失，不存在間隙，而且能提供較大的加速度，直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的精度可達(dá)±lym。微切削精密機(jī)床的剛度好、振動(dòng)小，而且大都帶有各種傳感器和執(zhí)行器，對(duì)周圍環(huán)境的控制要求較嚴(yán)格，使得加工微小零件的成本較聞。
[0005]綜上所述，目前用于微加工的切削裝置不是結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，就是生產(chǎn)制造成本過(guò)高，而且操作時(shí)對(duì)環(huán)境要求較高，使得裝配和調(diào)節(jié)都不太方便，無(wú)法滿足大規(guī)模生產(chǎn)的要求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低且容易實(shí)現(xiàn)操作的切削裝置。
[0007]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:一種切削裝置，其特征在于:該切削裝置包括有微粒刀、切削工作臺(tái)、位于該工作臺(tái)上方的微射流噴頭和為所述微射流噴頭提供噴射液體的液壓裝置；其中，所述切削工作臺(tái)與所述微射流噴頭之間做相對(duì)直線移動(dòng)；所述微粒刀包括有刀本體和刀頭，所述刀頭外凸地設(shè)置于所述刀本體的外表面上，所述刀頭的幾何尺寸為IOnm?1mm，所述刀本體內(nèi)設(shè)置有能使該刀本體上的刀頭始終朝下偏轉(zhuǎn)的配重塊；所述微射流噴頭開(kāi)設(shè)有可與所述液壓裝置的出液管路相連通的噴射腔，所述噴射腔的底部設(shè)置有噴射口，該噴射口形成環(huán)形流，所述微粒刀被所述環(huán)形流所捕獲，并且，所述微粒刀的外徑與所述環(huán)形流的內(nèi)徑相適配。
[0008]作為優(yōu)選，所述切削工作臺(tái)可以設(shè)置為做直線移動(dòng)，所述微射流噴頭設(shè)置為固定不動(dòng)。[0009]作為另一優(yōu)選，所述切削工作臺(tái)可以設(shè)置為固定不動(dòng)，所述微射流噴頭則設(shè)置為做直線移動(dòng)。
[0010]作為再一優(yōu)選，所述切削工作臺(tái)和微射流噴頭還可以設(shè)置為同時(shí)沿相反的方向做直線移動(dòng)。
[0011]為了能夠形成穩(wěn)定的環(huán)形流，并同時(shí)方便加工和安裝，作為優(yōu)選，所述的微射流噴頭包括有噴座和噴嘴，所述噴座開(kāi)設(shè)有沿軸向貫穿的通孔，所述噴嘴連接于所述噴座的底部，所述噴嘴在對(duì)應(yīng)所述通孔的位置開(kāi)設(shè)有多個(gè)沿周向呈環(huán)形分布的噴射小孔，該多個(gè)噴射小孔形成了所述的噴射口。
[0012]作為另一種優(yōu)選方案，本申請(qǐng)的切削裝置還可以采用如下結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，其特征在于:該切削裝置包括有微粒刀、切削工作臺(tái)、位于該工作臺(tái)上方的微射流噴頭和為所述微射流噴頭提供噴射液體的液壓裝置，其中，所述切削工作臺(tái)與所述微射流噴頭之間做相對(duì)直線移動(dòng)；所述微粒刀包括有刀本體和刀頭，所述刀頭外凸地設(shè)置于所述刀本體的外表面上，所述刀頭的幾何尺寸為IOnm~Imm ;所述微射流噴頭開(kāi)設(shè)有可與所述液壓裝置的出液管路相連通的噴射腔，所述噴射腔的底部設(shè)置有噴射口，該噴射口形成環(huán)形流，所述環(huán)形流的內(nèi)徑與所述微粒刀的外徑相適配；并且，所述微粒刀的重心線偏離于所述環(huán)形流的中心線設(shè)置，所述微粒刀和微射流噴頭之間滿足如下初始條件:
[0013]
【權(quán)利要求】
1.一種切削裝置，其特征在于:該切削裝置包括有微粒刀、切削工作臺(tái)、位于該工作臺(tái)上方的微射流噴頭和為所述微射流噴頭提供噴射液體的液壓裝置；其中，所述切削工作臺(tái)與所述微射流噴頭之間做相對(duì)直線移動(dòng)；所述微粒刀包括有刀本體和刀頭，所述刀頭外凸地設(shè)置于所述刀本體的外表面上，所述刀頭的幾何尺寸為IOnm~Imm,所述刀本體內(nèi)設(shè)置有能使該刀本體上的刀頭始終朝下偏轉(zhuǎn)的配重塊；所述微射流噴頭開(kāi)設(shè)有可與所述液壓裝置的出液管路相連通的噴射腔，所述噴射腔的底部設(shè)置有噴射口，該噴射口形成環(huán)形流，所述微粒刀被所述環(huán)形流所捕獲，并且，所述微粒刀的外徑與所述環(huán)形流的內(nèi)徑相適配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削裝置，其特征在于:所述切削工作臺(tái)做直線移動(dòng)，所述微射流噴頭固定不動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削裝置，其特征在于:所述切削工作臺(tái)固定不動(dòng)，所述微射流噴頭做直線移動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削裝置，其特征在于:所述切削工作臺(tái)和微射流噴頭同時(shí)沿相反方向做直線移動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的切削裝置，其特征在于:所述的微射流噴頭包括有噴座和噴嘴，所述噴座開(kāi)設(shè)有沿軸向貫穿的通孔，所述噴嘴連接于所述噴座的底部，所述噴嘴在對(duì)應(yīng)所述通孔的位置開(kāi)設(shè)有多個(gè)沿周向呈環(huán)形分布的噴射小孔，該多個(gè)噴射小孔形成了所述的噴射口。
6.一種切削裝置，其特征在于:該切削裝置包括有微粒刀、切削工作臺(tái)、位于該工作臺(tái)上方的微射流噴頭和為所述微射流噴頭提供噴射液體的液壓裝置，其中，所述切削工作臺(tái)與所述微射流噴頭之間做相對(duì)直線移動(dòng)；所述微粒刀包括有刀本體和刀頭，所述刀頭外凸地設(shè)置于所述刀本體的外表面上，所述刀頭的幾何尺寸為IOnm~Imm;所述微射流噴頭開(kāi)設(shè)有可與所述液壓裝置的出液管路相連通的噴射腔，所述噴射腔的底部設(shè)置有噴射口，該噴射口形成環(huán)形流，所述環(huán)形流的內(nèi)徑與所述微粒刀的外徑相適配；并且，所述微粒刀的重心線偏離于所述環(huán)形流的中心線設(shè)置，所述微粒刀和微射流噴頭之間滿足如下初始條件:


7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的切削裝置，其特征在于:所述切削工作臺(tái)做直線移動(dòng)，所述微射流噴頭固定不動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的切削裝置，其特征在于:所述切削工作臺(tái)固定不動(dòng)，所述微射流噴頭做直線移動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的切削裝置，其特征在于:所述切削工作臺(tái)和所述微射流噴頭同時(shí)沿相反方向做直線移動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7或8或9所述的切削裝置，其特征在于:所述的微射流噴頭包括有噴座和噴嘴，所述噴座開(kāi)設(shè)有沿軸向貫穿的通孔，所述噴嘴連接于所述噴座的底部，所述噴嘴在對(duì)應(yīng)所述通孔的位置開(kāi)設(shè)有多個(gè)沿周向呈環(huán)形分布的噴射小孔，該多個(gè)噴射小孔形成了所述的噴射 口。
【文檔編號(hào)】B23Q11/10GK203437758SQ201320463407
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月31日
【發(fā)明者】程曉民, 俞友賓 申請(qǐng)人:寧波工程學(xué)院