[發明專利]一種基于杠桿與凸輪機構的機械式扭振臺

有效

• 申請號: 201810011094.0
• 申請日: 2018-01-05
• 公開（公告）號: CN108115755B
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 馮勇;張敏;韋文東;楊征宇;李鋼
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: B26D7/20
• 分類號: B26D7/20;B06B1/16
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

本發明公開了一種基于杠桿與凸輪機構的機械式扭振臺，其扭振盤的左右兩側設有對稱的第一長孔槽，其扭振臺支架的頂部平臺中部設有通孔槽，所述通孔槽的內周側面設有安裝扭振盤的環形臺階，所述扭振發生裝置包括伺服電機與傳動機構，所述傳動機構包括凸輪盤與對稱設置在凸輪盤兩側的杠桿，杠桿一端向下插入凸輪槽的限位銷，另一端設有向上插入第一長槽孔的導桿中。本發明扭振臺通過伺服電機的驅動和傳動機構的帶動，促使扭振盤發生往復式的扭振，通過調整伺服電機的轉速和導桿與杠桿轉軸的距離，即可實現對振動頻率與振幅的調節，設計新穎、規劃合理，具有結構簡易，操作方便，制造及實施成本低，且通用性強的優點，適合推廣使用。

技術領域

本發明屬于機械加工技術領域，具體涉及一一種基于杠桿與凸輪機構的機械式扭振臺。

背景技術

在機械加工中，如車削、鉆削、磨削等，對刀具或被加工工件施加一定頻率與振幅的軸向振動或扭振，有利于降低切削力和切削熱量，減少粘刀、崩刀的情況，可提升加工效率和延長刀具壽命，而根據疊加振動的頻率，這種技術可分為超聲振動輔助加工與非超聲振動輔助加工。對于一些特殊材料，如碳纖維板、玻璃纖維板等，在鉆孔和擴孔過程中，由于其內部的纖維材料容易在加工過程中被拉開、拉斷，導致加工效果差，甚至無法加工，對鉆頭或工件施加鉆頭軸向的超聲頻或非超聲頻扭轉振動，可以使切削力周期性變化，促進纖維材料的切割，防止其拉出，提升加工效果，但市場上適合纖維材料鉆削加工的機械式扭振臺并不多。例如，專利號為CN201610002983.1的《一種復合振動鉆削裝置》就將超聲頻扭振疊加在鉆頭上，其技術目的是滿足非金屬硬脆材料和難切削金屬材料，但對鉆削主軸的生產、制作、安裝、維護要求較高。

發明內容

本發明的技術目的是針對現有技術存在的問題，提供一種可將扭振疊加在工件上的基于杠桿與凸輪機構的機械式扭振臺，結構簡易，易于實現，且適合碳纖維板、玻璃纖維板等材料的加工。

本發明提供的技術方案為：

一種基于杠桿與凸輪機構的機械式扭振臺，包括底座、扭振臺支架、扭振盤與扭振發生裝置，其特征在于：

所述扭振盤用于固定工件，安裝在扭振臺支架上，呈圓盤狀，且左右兩側設有對稱的第一長孔槽，所述第一長孔槽沿扭振盤徑向設置；

所述扭振臺支架由頂部平臺和豎向支撐構件構成，所述頂部平臺中部設有通孔槽，所述通孔槽的內周側面設有安裝扭振盤的環形臺階，扭振盤水平擺放在所述環形臺階的階面上，嵌在頂部平臺中；扭振臺支架通過所述豎向支撐構件立在底座上方，并與底座固定連接；

所述扭振發生裝置包括伺服電機與傳動機構，所述伺服電機安裝在扭振臺支架頂部平臺的下方；

所述傳動機構包括凸輪盤與杠桿，所述凸輪盤設置在扭振盤與伺服電機之間，且與凸輪盤同軸心，凸輪盤的中軸通過聯軸器與伺服電機的轉動輸出軸傳動連接，由伺服電機帶動凸輪盤旋轉，凸輪盤的上表面設有橢圓形的凸輪槽，凸輪盤的左右兩側各設有一杠桿，兩杠桿基于凸輪盤的圓心為中心對稱；所述杠桿水平設置，其一端設有垂直的限位銷，所述限位銷向下插入凸輪槽，另一端設有垂直的導桿，所述導桿向上插入扭振盤的第一長槽孔中；

所述杠桿的中部安裝在一豎向的轉軸上，凸輪盤轉動，在橢圓形凸輪槽的導引下，以所述轉軸為中心，杠桿在水平方向上旋轉擺動，從而帶動扭振盤產生往復的扭轉，調整所述導桿相對于轉軸的距離，即可實現對扭振振幅的調節，通過調節伺服電機的轉速即可實現對扭振頻率的調節。

在上述方案的基礎上，進一步改進或優選的方案還包括：

所述導桿采用銷釘軸，上部為軸桿，中部為釘頭凸緣，下部為螺桿，并配有螺母；所述杠桿上設有第二長孔槽，銷釘軸的上部軸桿插在所述第一長孔槽中，釘頭凸緣卡在導桿上表面上，下部螺桿穿過第二長孔槽，底端通過螺母鎖緊固定。

支撐杠桿的豎向轉軸底部安裝在軸承座中，所述軸承座的底端固定在所述底座上。