[实用新型]振动切削装置

说明书

一、技术领域

本实用新型涉及一种振动切削装置，属于机械制造领域。

二、背景技术

振动切削技术是从20世纪50年代开始发展起来的一种新的切削方法，振动切削与普通切削相比，在降低切削力和切削热方面具有明显的效果，尤其在难加工材料加工和精密加工方面具有普通切削无法比拟的工艺效果。

1、小直径深孔钻削加工存在的主要问题

(1)排屑困难。普通深孔钻削产生的切屑为较大卷屑、细长螺旋状切屑，切削过程中易产生堵屑。由于排屑不畅，容易导致钻头切削刃破损、内孔划伤等问题，甚至使切削过程不能正常进行。

(2)刀杆刚性差。由于深孔长径比大，钻杆很长，即使有刀架的支撑和导向，当进给量大或负载增大时都会产生失稳；刀架与主轴不同心、工件找正存在误差时，钻削时易发生钻头走偏，导致直线度超差。

2、小直径深孔铰削加工存在的主要问题

(1)排屑困难。由于普通铰削产生的切屑为细长螺旋状，排屑困难，容易产生堵塞；特别是当切屑缠绕在刀体上时，容易导致刀体扭转变形甚至扭断。

(2)易产生积屑瘤。普通铰削时由于积屑瘤的产生在已加工表面形成了犁沟和鳞刺，严重影响加工表面的质量。

三、发明内容

本实用新型的解决的技术问题是：提供一种质量稳定、加工效率高，排屑畅通，不易使钻头切削刃破损、内孔划伤，可使切削过程顺畅的小直径深孔振动钻铰装置。

技术解决方案：本实用新型振动钻铰装置安装在刀杆与尾座接口处，在振动钻铰装置内装有偏心轮，偏心轮套装在偏心轴上，偏心轴与电机连接。

本实用新型可根据实际加工条件，选择振动参数(频率、振幅、频率与工件转速比)和切削参数(主轴转速、进给量)，可以控制切屑的大小和形状，形成几何断屑和不完全几何断屑，保证切削过程排屑通畅，同时提高加工精度、表面质量和生产效率。解决了小直径深孔加工质量不稳定、加工效率低的问题，对提高小直径深孔工艺水平具有重要的推动作用，具有良好的推广应用前景。

四、附图说明

图1为振动钻铰加工系统结构示意图，

图2为振动钻铰装置结构示意图。

五、具体实施方式

本实用新型如附图1，在刀杆4与尾座3接口处装有振动切削装置6。如附图2，振动切削装置6包括偏心轮2，偏心轮2套装在偏心轴3上，偏心轴2与电机4连接。该振动切削装置6，安装于深孔钻镗床刀杆4与尾座3的接口部位，由电动机4带动偏心轴3，使刀杆4产生往复振动，实现深孔振动钴削和振动铰削加工，加工范围为Φ25×5000～Φ48×2000(孔径×长度)，技术指标为：钻孔直线度达到0.02mm/300mm，加工表面粗糙度小于Ra1.6；消除铰削表面深沟划痕，表面粗糙度小于Ra 0.8。

在钻头(铰刀)正常工作进给的同时，对钻头(铰刀)施加一定振动频率(低频振动频率小于200Hz)的轴向振动，使钻头(铰刀)在振动中切削，形成脉冲式切削力波形，使切削用量按某种规律变化，

小直径深孔振动钻铰系统为低频轴向振动系统，采用机床附件形式，如附图1，安装在刀杆4与尾座3接口处主要包括低频振动钻铰装置和控制系统两个主要部分。低频振动钻铰装置采用机械双偏心式结构，如附图2，通过调节偏心量均为0.15mm偏心轴3和偏心套2的相对位置，输出不同的振幅。低频振动钻铰装置是由直流无刷伺服永磁同步电机和伺服驱动器组成的“无刷直流调速系统”4作为动力源，驱动偏心轴3和偏心套2，产生频率在0-100Hz之间连续可调、振幅在0.10～0.32mm间断可调的正弦振动，通过带动刀杆1进行振动切削。振动钻铰装置安装在深孔钻镗床尾座5上。低频振动钻铰控制系统可以对振动钻铰参数进行设置、计算、参数保存和选择，并可以对切削过程中的负载情况进行实时监测。