[实用新型]单点超声振动增量成形主轴装置

说明书

技术领域

本实用新型属于单点增量成形技术领域，具体涉及一种单点超声振动增量成形主轴装置。

背景技术

随着现代工业的快速发展，金属钣金成型件的需求量越来越大，其形状也越来越复杂，尤其在航空航天、汽车、船舶等领域，钣金成型件占有举足轻重的地位。传统钣金零件一般使用对合模具的成型方法，模具的成型方法具有适用性广、生产效率高、适用大批量生产等诸多优点，多年来一直占据着主导地位。但随着时间的发展，新产品的更新换代越来越快，钣类零件生产的多品种、小批量的特点越来越明显。而模具成型所需模具设计制造周期长，场地占用大，零件尺寸受设备大小的限制，制作需要反复的试模，且模具材料和模具的加工成本都比较高，因此模具成型方法很难满足现在市场对产品的需求趋向于多品种、小批量、短周期的要求。为了克服这些缺点，人们提出了单点成形工艺，单点成形工艺可以有效地解决模具的问题，非常有效的节约能源和资源。但是单点成形时，加工的工件表面质量比较差，加工精度低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种单点超声振动增量成形主轴装置，解决了现有技术加工的工件表面质量差、加工精度低的问题。

本实用新型所采用的技术方案是：单点超声振动增量成形主轴装置，包括换能器，换能器的一端与振幅放大杆相连，振幅放大杆通过工具连接杆与工具头相连，换能器的另一端与传动轴相连，传动轴连接有集流环，集流环与电刷相连，电刷与超声波发生器相连。

本实用新型的特点还在于，

换能器与振幅放大杆钎焊连接。

换能器上缠有耐热绝缘导线，换能器外设置有保护壳，保护壳与振幅放大杆通过法兰盘连接。

振幅放大杆与工具连接杆通过法兰盘用锁紧螺母连接。

工具连接杆与工具头通过螺纹连接。

传动轴与集流环通过键连接。

集流环与电刷通过弹簧连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型单点超声振动增量成形主轴装置，结合振动加工的特点，使连续匀速的加工变成脉冲式的变速加工，运用轴向超声波加工技术可以延长刀具的寿命，提高表面的加工精度，解决了现有技术加工的工件表面质量差、加工精度低的问题，无须改动机床其它结构，只需要对钻床原有主轴进行替换，即可完成对机床的改装，结构简单，使用方便，降低加工过程中的切削力，提高加工精度。

附图说明

图1是本实用新型单点超声振动增量成形主轴装置的结构示意图；

图2是本实用新型单点超声振动增量成形主轴装置换能器的结构示意图；

图3是本实用新型单点超声振动增量成形主轴装置工具头的结构示意图；

图4是本实用新型单点超声振动增量成形主轴装置的工作示意图。

图中，1.换能器，11.耐热绝缘导线，12.保护壳，2.振幅放大杆，3.工具头，4.电刷，5.集流环，6.超声波发生器，7.工具连接杆，8.传动轴。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型单点超声振动增量成形主轴装置的结构如图1所示，包括换能器1，如图2所示，换能器1的一端与振幅放大杆2钎焊连接，换能器1上缠有耐热绝缘导线11，换能器1的端面粘有多孔性海绵，换能器1外设置有保护壳12，保护壳12与振幅放大杆2通过法兰盘连接，振幅放大杆2与工具连接杆7通过法兰盘用锁紧螺母连接，工具连接杆7与工具头3通过螺纹连接，如图3所示，工具头3与工具连接杆7相连的一端带有锥度，保证安装时的垂直度，换能器1的另一端与传动轴8相连，传动轴8与集流环5通过键连接，集流环5与电刷4通过弹簧连接，电刷4与超声波发生器6相连。

使用时，将本实用新型单点超声振动增量成形主轴装置安装在机床上，代替一般的刀具，传动轴8上设置有键槽，与钻床皮带轮作滑动配合，以便带动传动轴8系统回转，在振幅放大杆2和传动轴8上分别装有一个向心球轴承，用于支承安装主轴，工具头3与工具连接杆7通过螺纹连接，方便拆装，如图4所示，把工件固定在机床基座上，开启机床后打开超声波发生器6，从超声波发生器6传出的励振和励磁电流通过电刷4引到集流环5上，然后通过传动轴8传到换能器1，通过换能器1把电信号转化为机床主轴高频的竖直振动，工具连接杆7与振幅放大杆2组成共振系统，运行数控程序，通过工具连接杆7带动工具头3按照特定的轨迹路线加工，机床主轴就能加工出特定形状的板料。

本实用新型单点超声振动增量成形主轴装置具有以下优点：

1）降低加工过程中的切削力