[實用新型]雙刀反向進(jìn)給超聲波扭轉(zhuǎn)振動車銑系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720107285.4
• 申請日: 2007-03-15
• 公開（公告）號: CN201008975Y
• 公開（公告）日: 2008-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張云電;喻家英;余芳
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號: B23B1/00
• 分類號: B23B1/00;B23C3/00;B23Q5/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 張法高

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種雙刀反向進(jìn)給超聲波扭轉(zhuǎn)振動車銑系統(tǒng)。

背景技術(shù)

變截面細(xì)長桿是指最大直徑小于50mm、長徑比為12~100、截面變化的軸類零件，它在機(jī)械制造、國防工業(yè)和聲學(xué)領(lǐng)域中有著廣泛的用途。例如，節(jié)制桿是液壓式駐退機(jī)中的變截面細(xì)長桿，它與定直徑環(huán)配合，形成變化的流液孔，以保證火炮射擊時后座運動規(guī)律。因此，節(jié)制桿是現(xiàn)代火炮產(chǎn)品的重要零件，火炮設(shè)計人員對它的尺寸精度、形狀精度和表面質(zhì)量提出了嚴(yán)格的要求。在超聲加工設(shè)備中，廣泛使用指數(shù)形、懸鏈線形、圓錐形、階梯形、高斯形、傅里葉形等多種形式的變幅桿和復(fù)合變幅桿，它們都是變截面桿，當(dāng)放大倍數(shù)較大、輸出端直徑較小或功率較小的場合，就成為名副其實的變截面細(xì)長桿。為了保證變幅桿的諧振頻率、放大倍數(shù)和工作穩(wěn)定性，減小聲能損耗，設(shè)計人員對它的尺寸精度、形狀精度和表面質(zhì)量同樣提出了嚴(yán)格的要求。

幾十年來，工廠一直沿用傳統(tǒng)的“車削——銼削——拋光”工藝對變截面細(xì)長桿的回轉(zhuǎn)成形面進(jìn)行精密加工，即：在靠模車床或數(shù)控車床上安裝1～3個中心架，首先進(jìn)行仿形車削，留下大約0.1mm的加工余量，達(dá)到輪廓平均算術(shù)偏差值Ra3.2μm，并在中心架支承處留出架位，用銼刀銼削后，再用砂布進(jìn)行粗拋——精拋——細(xì)拋，達(dá)到圖紙規(guī)定的尺寸精度和Ra0.63μm。這種工藝中，不僅銼削和拋光效率很低，工人勞動強(qiáng)度大，而且加工質(zhì)量難保證，占用設(shè)備多，生產(chǎn)面積大，加工成本高。某些工廠曾試用數(shù)控磨床對變截面細(xì)長桿進(jìn)行仿形磨削，因砂輪磨損影響加工精度而宣告失敗。因此，變截面細(xì)長桿的精密加工一直是機(jī)械制造、國防工業(yè)和聲學(xué)領(lǐng)域中普遍存在的技術(shù)難題，直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量、制造技術(shù)水平和形狀復(fù)雜的變截面細(xì)長桿的應(yīng)用范圍。

如果將超聲波扭轉(zhuǎn)振動車銑方法用于變截面、等直徑細(xì)長軸外圓表面正向進(jìn)給加工時，會出現(xiàn)下述問題：

1)正向進(jìn)給使得細(xì)長軸沿軸向受到偏壓，容易產(chǎn)生受壓失穩(wěn)現(xiàn)象，導(dǎo)致加工精度降低，甚至使加工過程無法進(jìn)行；

2)徑向力使細(xì)長軸產(chǎn)生彎曲變形；

3)切削溫度升高時，會使細(xì)長軸變長。由于左側(cè)是三爪卡盤夾緊，右側(cè)是頂尖頂緊，將導(dǎo)致細(xì)長軸進(jìn)一步產(chǎn)生彎曲變形。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種雙刀反向進(jìn)給超聲波扭轉(zhuǎn)振動車銑系統(tǒng)。

雙刀反向進(jìn)給超聲波扭轉(zhuǎn)振動車銑系統(tǒng)是在車銑系統(tǒng)中采用二套超聲波扭轉(zhuǎn)振動車銑裝置，沿工件徑向兩側(cè)布置，超聲波扭轉(zhuǎn)振動車銑裝置具有超聲波發(fā)生器、扭轉(zhuǎn)振動夾芯式壓電換能器、扭轉(zhuǎn)振動變幅桿、法蘭盤、銑刀盤、刀齒、機(jī)架，扭轉(zhuǎn)振動夾芯式壓電換能器與扭轉(zhuǎn)振動變幅桿、銑刀相連，銑刀具有銑刀盤，銑刀盤上設(shè)有刀齒，??扭轉(zhuǎn)振動變幅桿上設(shè)有法蘭盤，法蘭盤與機(jī)架相連。

雙刀反向進(jìn)給超聲波扭轉(zhuǎn)振動車銑方法具有下述優(yōu)點：

1)雙刀加工使加工過程中的徑向力得以平衡，從理論上，可使徑向力產(chǎn)生的彎曲變形完全消除；

2)反向進(jìn)給輔之以彈性頂尖，消除了細(xì)長軸加工時產(chǎn)生的受壓失穩(wěn)現(xiàn)象和切削溫度升高帶來的細(xì)長軸伸長引起的彎曲變形問題；

3)超聲波扭轉(zhuǎn)振動車銑是間斷切削，因此無論加工何種材料的工件都能得到較短的切屑，易于自動除屑；

4)大幅度降低車銑過程中產(chǎn)生的沖擊力，提高加工精度；

5)表面光滑，加工質(zhì)量高；

6)間斷切削使刀具有充足的冷卻時間，車銑溫度大幅度降低，提高了刀齒的壽命；

附圖說明

圖1是雙刀反向進(jìn)給超聲波扭轉(zhuǎn)振動車銑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是超聲波扭轉(zhuǎn)振動車銑裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：第一套超聲波扭轉(zhuǎn)振動車銑裝置1、彈簧2、頂尖3、工件4、第二套超聲波扭轉(zhuǎn)振動車銑裝置5、三爪卡盤6、超聲波發(fā)生器7、扭轉(zhuǎn)振動夾芯式壓電換能器8、扭轉(zhuǎn)振動變幅桿9、法蘭盤10、銑刀盤11、刀齒12。

具體實施方式