[發(fā)明專利]刀架設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280072806.0
• 申請(qǐng)日: 2012-04-03
• 公開（公告）號(hào): CN104271294A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 切奧明·奧斯特拉貝爾達(dá)雷恩;艾尚·里韋羅拉斯特雷羅;赫爾曼·羅德里格斯卡納斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 技術(shù)研究與創(chuàng)新基金會(huì)
• 主分類號(hào): B23B47/34
• 分類號(hào): B23B47/34
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 鄭小粵;賈滿意

發(fā)明目的

本發(fā)明應(yīng)用于零件的加工操作特別是鉆孔操作的領(lǐng)域中，并涉及一種刀架設(shè)備，可借助于用于錨定的已加工軸或圓錐體而被耦合到機(jī)器或設(shè)備。

更具體地，本發(fā)明所提出的對(duì)象允許產(chǎn)生相對(duì)于所述機(jī)器的線性運(yùn)動(dòng)的軸向振動(dòng)運(yùn)動(dòng)，并且隨旋轉(zhuǎn)將它傳輸?shù)降毒摺?/p>

發(fā)明背景

今天，在機(jī)器加工的范圍內(nèi)，鉆孔和深鉆孔加工是在工業(yè)的各種行業(yè)中非常重要的加工操作，且盡管它是老技術(shù)，但是新材料、刀具、潤滑劑、機(jī)器、控制裝置等的出現(xiàn)打開了非常廣泛的研究領(lǐng)域以滿足生產(chǎn)率和市場(chǎng)的環(huán)境法規(guī)的要求。

當(dāng)前的鉆孔問題與生產(chǎn)率和有待得到的表面和/或尺寸質(zhì)量關(guān)聯(lián)。

諸如在可延展材料上鉆孔時(shí)產(chǎn)生長的和損傷的碎片以及出現(xiàn)不希望有的振動(dòng)之類的典型的問題，是在工業(yè)部件的高生產(chǎn)率加工中有待提高的現(xiàn)象的例子，因?yàn)樗鼈兩婕巴９な录脑黾樱M(jìn)一步導(dǎo)致由于有缺陷的零件的制造而產(chǎn)生的損失和甚至機(jī)器損壞，因此在航空材料的鉆孔中，消除分層、減少毛刺、降低切割溫度和提高粗糙度是該行業(yè)的公司極大感興趣的目標(biāo)。

在制造過程例如機(jī)器加工、焊接或成型期間施加振動(dòng)是在用于解決與常規(guī)制造方法有關(guān)的問題的研究和工業(yè)中相對(duì)常見的做法。

在鉆孔的范圍內(nèi)，施加相對(duì)于線性運(yùn)動(dòng)的軸向振動(dòng)運(yùn)動(dòng)允許減少前述問題，因?yàn)樗蓽p少執(zhí)行操作所需的能量，增加生產(chǎn)率，便于使碎片破裂，延長刀具的壽命，改善表面和內(nèi)部質(zhì)量并允許不適合于按照常規(guī)方法處理的工作材料。

當(dāng)前存在允許實(shí)現(xiàn)這個(gè)過程的發(fā)明創(chuàng)造，其被稱為振動(dòng)輔助鉆孔。

所述發(fā)明創(chuàng)造可根據(jù)振動(dòng)可被施加的位置而被分類：首先是在不旋轉(zhuǎn)的刀具中獲得振動(dòng)的設(shè)備，其次是使待穿孔的零件或測(cè)試件振動(dòng)的設(shè)備，且最后是刀具同時(shí)旋轉(zhuǎn)和振動(dòng)的設(shè)備——本發(fā)明被包括在該類設(shè)備中。

最后一類刀架包括文件US?6234728(B1)，其包括：具有用于耦合到機(jī)器的支持架的鉆孔刀具的安裝附件；固定刀具的刀架，該刀具借助于軸向?qū)蜓b置相對(duì)于支架前后移動(dòng)，并與刀架一起整體地旋轉(zhuǎn)，且它由在軸向方向上的懸掛裝置構(gòu)成，以在刀架中產(chǎn)生從支架相對(duì)于工件的受控移位所產(chǎn)生的軸向振動(dòng)運(yùn)動(dòng)。

待控制的兩個(gè)因素——頻率和振幅——根本地干擾在鉆孔期間的振動(dòng)的施加。在刀具頂端處的振動(dòng)的參數(shù)根據(jù)刀具、材料和待鉆出的孔的類型而改變，所以需要能夠修改振動(dòng)的頻率和振幅。

所述振動(dòng)在刀具的軸向方向上施加，遵循正弦模式且振幅大于切割邊緣進(jìn)給，其中斷切割。碎片平均厚度的值通過改變切割的頻率和振幅來增加或降低，所以必須能夠根據(jù)每種鉆孔的需要來修改它。

此外，在一些材料例如復(fù)合材料的鉆孔中，振動(dòng)的振幅值是待控制的重要參數(shù)，因?yàn)橛捎诳赡艿睦w維分層，在孔的出口處需要不很高的振幅。

另一方面，在鉆孔操作中執(zhí)行其它操作非常普遍，例如將孔擴(kuò)成埋頭孔，為此不必要施加振動(dòng)。

根據(jù)US?6234728(B1)的發(fā)明創(chuàng)造存在刀架通過在刀具和待鉆孔的工件之間的接觸而產(chǎn)生振動(dòng)的問題，所以對(duì)每種情況給出頻率和振動(dòng)參數(shù)，而不能選擇修改所述參數(shù)。

此外，在執(zhí)行不需要振動(dòng)的任何類型的操作的情況下，例如將孔擴(kuò)成埋頭孔時(shí)，所述刀架將不是適當(dāng)?shù)模覍⒈仨毟鼡Q另一個(gè)以執(zhí)行沒有振動(dòng)的操作。

本發(fā)明基于該問題提供一種刀架，其被設(shè)計(jì)成施加低頻振動(dòng)，其中振動(dòng)的特征例如振幅可根據(jù)鉆孔需要來改變，并且能夠選擇振動(dòng)而不需要在刀具頂端處不振動(dòng)的操作中改變刀架。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及克服上面指出的缺點(diǎn)的刀架設(shè)備，它具有可借助于錨定圓錐體和氣動(dòng)機(jī)構(gòu)來耦合到機(jī)器的主體，該氣動(dòng)機(jī)構(gòu)允許相對(duì)于機(jī)器的受控線性運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生刀具軸向振動(dòng)運(yùn)動(dòng)，且其中能夠控制振動(dòng)的振幅。

對(duì)于不適合以振動(dòng)狀態(tài)工作的情況，也能夠使振動(dòng)狀態(tài)失效，而不需要改變刀架，所以相同的刀架設(shè)備可用于執(zhí)行不同的操作。

該刀架設(shè)備可特別地耦合到能夠使刀架設(shè)備旋轉(zhuǎn)(相對(duì)于刀具的軸向方向)的機(jī)器，并包括用于固定刀具的固定裝置。該刀架設(shè)備包括可在軸向方向上移動(dòng)的可移動(dòng)零件和氣動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中所述氣動(dòng)機(jī)構(gòu)可引起可移動(dòng)零件的軸向振動(dòng)運(yùn)動(dòng)，且其中該固定裝置耦合到該可移動(dòng)零件。該可移動(dòng)零件的軸向振動(dòng)運(yùn)動(dòng)因此被傳輸?shù)降毒摺?/p>

設(shè)想有以下的可能性：該氣動(dòng)機(jī)構(gòu)包括在軸向的兩個(gè)方向上執(zhí)行線性運(yùn)動(dòng)以用簡單的方式產(chǎn)生振動(dòng)的氣動(dòng)活塞。