[发明专利]一种由机床尾座固定的轴向超声振动钻削装置

说明书

技术领域：

本发明属于机械加工技术领域，尤其涉及一种轴向超声振动钻削装置。

背景技术：

随着科学技术产品向高精度，高速度发展，难加工材料孔的加工越来越广泛，并且对孔加工精度的要求也越来越高，其材料的加工难度也在不断提高。所以，孔的高效和高质量加工，是国内外现代制造业一直十分关注的课题之一。由于传统钻削工艺存在钻削力大、钻头磨损严重、排屑困难等，这些问题已经成为加工孔的难点所在，存在着很大的局限性，其加工在某些场合根本无法进行。振动钻削就是在这种条件下提出并开始研究的。超声振动钻削是在普通钻削的基础上增加一个周期性的振动，使钻削过程中的加工用量按某种规律变化，改变传统钻削加工方式的连续钻削机理和钻削效能的一种方法。在振动钻削加工过程中，钻头与工件不再是普通钻削中的连续接触，而是周期性的分离与接触，这使得钻削速度的大小和方向呈周期性的变化。因此，超声振动钻削在对难加工材料或难加工工艺的加工中，取得了普通钻削无法比拟的效果，如钻削力减少、入钻精度提高、孔扩量减少、出口毛刺高度减少以及钻头寿命提高等，钻削工艺得到了较大的改善，其优良的工艺效果已经得到广泛地关注。

在目前大多数的研究中采用工件固定、钻头和超声振动装置旋转的运动方式实现钻削，为了避免超声振动置在转动过程中出现绕线现象，在设计中必须使用集流环,这不仅增加了设计成本和工作量，而且使超声振动装置体积增大，不利于超声振动系统的装配。

发明内容：

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种固定于机床尾座上的结构简单，装拆容易的轴向超声振动钻削装置。

为实现上述目的，本发明提供的由机床尾座固定的轴向超声振动钻削装置，包括钻头，变幅杆，换能器，套筒以及与所述换能器电性连接的超声波发生器，钻头固定于一钻夹头上，所述钻夹头通过一连接杆与所述变幅杆的前端连接，所述换能器通过一双头螺柱与所述变幅杆的后端连接，所述变幅杆和所述换能器放置于所述套筒中，所述变幅杆上设有一变幅杆固定盘，所述变幅杆固定盘抵接所述套筒的前端面，所述套筒的前端外周设有凸台，所述凸台与一法兰盘通过预紧螺栓连接，并夹紧所述变幅杆固定盘，所述套筒通过一中心架固定在机床的导轨上，其尾端固定在机床尾座上。

所述套筒尾端为圆柱体结构装夹在机床尾座钻夹头上，所述机床尾座钻夹头的锥柄插入所述机床尾座中。

本发明的轴向超声振动钻削装置实现了轴向超声振动钻削，且结构简单，安装方便，加工省时省力，有如下有益效果：

1、本发明采用了轴向超声振动钻削系统，即加入一个超声频率纵向振动,这种复合超声振动将有效提高钻削的加工性能；

2、本发明在振动钻削或铣削加工过程中，钻头与工件是非连续性接触，时切时离，钻头的运动速度和方向不断地变化，解决了钻削或铣削时存在的切削力大、刀具寿命低、加工质量差、排屑困难等问题；

3、本发明的轴向超声振动装置固定于机床尾座上，采用工件旋转而轴向超声振动装置中钻头不转动的方式进行钻削，不会出现绕线现象，即无需使用集流环等部件，简化了结构，节约了成本；

4、本发明除了可完成对各种零件的超声钻削外，还可以进行超声铣削，用以加工不锈钢、复合材料等难加工材料。

附图说明：

图1为本发明的轴向超声振动钻削装置的结构示意图；

图2为图1所示的轴向超声振动钻削装置的剖视图；

图3为图1所示的轴向超声振动钻削装置与机床整体的装配图。

图中，1-钻头，2--钻夹头，3-连接杆，4-变幅杆，5-预紧螺栓，6-法兰盘，7-变幅杆固定盘，8-中心架，9-换能器，10-套筒，11-机床尾座钻夹头，12-机床尾座，13-导轨。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。