[發(fā)明專利]一種基于彈性支撐的軸向振動加工裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011075511.1
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112247196B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發(fā)明（設計）人: 侯書軍;李凱;李慨
• 申請（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學
• 主分類號: B23B41/00
• 分類號: B23B41/00;B23B47/20;B23Q3/00;B23Q11/10
• 代理公司: 天津翰林知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 付長杰;張國榮

本發(fā)明一種基于彈性支撐的軸向振動加工裝置，包括主軸驅(qū)動電機、電機支架、主軸、圓柱凸輪、萬向球滾珠軸承、左側(cè)浮動軸承座端蓋、左側(cè)浮動軸承座、機箱、右側(cè)浮動軸承座和右側(cè)浮動軸承座端蓋；所述機箱的兩端分別與左側(cè)浮動軸承座端蓋和右側(cè)浮動軸承座端蓋螺紋連接，左側(cè)浮動軸承座和右側(cè)浮動軸承座安裝在各自的浮動軸承座端蓋內(nèi)，左側(cè)浮動軸承座外側(cè)周向上套裝有多個左側(cè)周向彈性環(huán)，右側(cè)浮動軸承座外側(cè)周向上套裝有多個右側(cè)周向彈性環(huán)，通過所有周向彈性環(huán)的相互配合為圓柱凸輪提供指向萬向球滾珠軸承方向的軸向力，同時實現(xiàn)主軸振動系統(tǒng)的彈性支撐并提供軸向振動軌道。該裝置能減少摩擦損耗和故障，有利于整個裝置的減重與小型化設計。

技術領域

本發(fā)明屬于機械加工技術領域，例如鉆孔、鏜孔和銑削，具體是一種基于彈性支撐的軸向振動加工裝置。

背景技術

隨著科學技術的發(fā)展，對鉆孔、鏜孔和銑削等作業(yè)加工質(zhì)量的要求越來越高。軸向振動在孔加工成型方面顯現(xiàn)出了良好的工藝效果，具有提高孔內(nèi)表面質(zhì)量、降低出口毛刺、有效斷屑、促進排屑、降低鉆削力和鉆削溫度等優(yōu)點，因此對于軸向振動加工裝置的開發(fā)顯得尤為重要。常見的軸向振動鉆孔技術主要通過振動電機實現(xiàn)，鉆削設備體積大，不易小型化，難以在較廣頻率范圍內(nèi)形成良好的振動波形。

申請?zhí)枮?01910933238.2的文獻公開了一種凸輪機構(gòu)式軸向振動鉆孔裝置，該裝置通過滾動花鍵在滾動花鍵軸上的相對滑動來實現(xiàn)孔鉆的軸向移動，兩者之間的相對滑動存在較大的摩擦損耗，增加了產(chǎn)生故障的可能性，而且不利用裝置減重；該裝置的主軸振動系統(tǒng)未設置密封部件，存在漏油的現(xiàn)象，難以保證主軸振動系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明擬解決的技術問題是，提供了一種基于彈性支撐的軸向振動加工裝置。

本發(fā)明解決所述技術問題采用的技術方案是：

一種基于彈性支撐的軸向振動加工裝置，包括主軸驅(qū)動電機、電機支架、主軸、圓柱凸輪和萬向球軸承；其特征在于，該裝置還包括左側(cè)浮動軸承座端蓋、左側(cè)浮動軸承座、機箱、右側(cè)浮動軸承座和右側(cè)浮動軸承座端蓋；

所述機箱的兩端分別與左側(cè)浮動軸承座端蓋和右側(cè)浮動軸承座端蓋螺紋連接，左側(cè)浮動軸承座和右側(cè)浮動軸承座安裝在各自的浮動軸承座端蓋內(nèi)，左側(cè)和右側(cè)浮動軸承座外側(cè)均為圓錐臺形狀，并且外側(cè)周向均套裝有多個周向彈性環(huán)，通過所有周向彈性環(huán)的相互配合實現(xiàn)主軸系統(tǒng)的彈性支撐。

所述電機支架一端和主軸驅(qū)動電機相連接，另一端與左側(cè)浮動軸承座端蓋連接；主軸的一端通過彈性聯(lián)軸器和主軸連接，另一端安裝有鉆頭；所述主軸的中部固定有端面凸輪，兩端裝配有角接觸球軸承，兩端的角接觸球軸承分別裝配在各自的浮動軸承座內(nèi)，以上構(gòu)成主軸系統(tǒng)；主軸系統(tǒng)穿過機箱內(nèi)圓板；所述主軸在帶動圓柱凸輪轉(zhuǎn)動過程中，圓柱凸輪在萬向球軸承的反作用力作用下帶動主軸實現(xiàn)軸向振動；

所述左側(cè)和右側(cè)浮動軸承座內(nèi)孔均為階梯孔，外側(cè)均為圓錐臺形狀，所述左、右側(cè)浮動軸承座端蓋的內(nèi)孔均為圓錐孔；

所述固定在主軸中部的圓柱凸輪端面上設有波紋滾道；機箱的內(nèi)圓板上呈圓周均勻設有與波紋滾道中的波紋數(shù)量一致的萬向球軸承，萬向球軸承的滾動體沿波紋滾道滾動；

所述套裝在左、右側(cè)浮動軸承座外側(cè)的所有周向彈性環(huán)分別在左、右浮動軸承座圓錐孔以及浮動軸承座外側(cè)圓錐臺的共同作用下提供圓柱凸輪的波紋滾道靠緊萬向球軸承滾動體的力，所述安裝在浮動軸承座小直徑端面的端面彈性環(huán)提供補償軸向剛度的作用；

所述連接主軸與驅(qū)動電機的彈性聯(lián)軸器為軸向剛度小而徑向剛度大的彈性聯(lián)軸器，用以可以實現(xiàn)軸向振動的同時可以傳遞較大扭矩。

所述左側(cè)浮動軸承座的小直徑端面上開有安裝左側(cè)端面彈性環(huán)的端面凹槽，周向上開有安裝左側(cè)周向彈性環(huán)的周向凹槽；右側(cè)浮動軸承座的小直徑端面上開有安裝右側(cè)端面彈性環(huán)的端面凹槽，周向上開有安裝右側(cè)周向彈性環(huán)的周向凹槽。