用于硬脆材料加工的超声旋风铣机床的制作方法
【专利摘要】用于硬脆材料加工的超声旋风铣机床，包括车床本体，所述车床本体的溜板上设有下支撑板，下支撑板上设有可调节角度的上支撑板，下支撑板和上支撑板均垂直设置，上支撑板上设有电机和超声旋风铣装置，电机的动力输出端与超声旋风铣装置的动力输入端通过皮带传动连接。本实用新型调整方便、灵活、加工工件表面精度高、切削效率高，尤其适用于硬脆等难加工材料的加工，显著提高螺纹的加工质量，实用性强，易于推广应用。
【专利说明】用于硬脆材料加工的超声旋风铣机床
【技术领域】
[0001]本实用新型属于精密超精密机械加工【技术领域】，特别涉及一种用于硬脆材料加工的超声旋风铣机床。
【背景技术】
[0002]旋风铣加工技术是一种先进实用的螺纹加工技术，现已广泛应用于螺纹加工领域，其主要通过旋风铣削螺纹装置与普通车床的配合使用从而实现螺纹加工的。与传统的螺纹加工技术相比具有装卸方便、易于操作、螺旋升角可调、效率高、精度高、设备费用低等优点。但是现有的旋风铣技术在诸多方面仍有待改进。例如材料去除方式对产品表面质量有较大的影响，普通的旋风铣的加工方式是利用材料表面的塑性变形来将材料去除的，存在有冷切削方式的不足，比如表面变质层和表面烧伤，以及表面光洁度等表面质量的缺陷；普通旋风铣削的加工方式仍属于粗加工与半精加工的范畴，如螺纹精度要求较高，则需加以磨削或抛光等工序；由于铣刀进行高速铣削，且为冷切削，故旋风铣削的切削力比较大，产生的机械振动也大，对系统的刚性和动态稳定性要求较高，对加工精度也有不良的影响；对于硬脆材料的螺纹加工，旋风铣削存在较大不足，表现为加工的表面质量不好，存在较大表面烧伤和表面变质层；对于细长工件的螺纹加工，由于旋风铣削有较大的切削力，故会使工件产生变形，影响工件的形状精度。因此，针对上述刀具旋转加工带来的技术问题，有必要对超声旋风铣技术进一步改进。
实用新型内容
[0003]本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种易于操作、便于调整、加工的表面精度高、工件不易变形的用于硬脆材料加工的超声旋风铣机床。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:用于硬脆材料加工的超声旋风铣机床，包括车床本体，所述车床本体的溜板上设有下支撑板，下支撑板上设有可调节角度的上支撑板，下支撑板和上支撑板均垂直设置，上支撑板上设有电机和超声旋风铣装置，电机的动力输出端与超声旋风铣装置的动力输入端通过皮带传动连接；
[0005]所述超声旋风铣装置包括外箱体、主轴、内筒体、换能器、变幅杆和成型铣刀，主轴与内筒体同轴向固定连接，主轴转动连接在外箱体的一侧，内筒体转动连接在外箱体的相对另一侧，内筒体外壁与外箱体内壁之间具有环形空腔，换能器设在内筒体内，换能器与变幅杆通过一根双头螺栓同轴向连接，成型铣刀设在变幅杆外端，内筒体外壁设有活动电磁感应盘，外箱体内壁设有固定电磁感应盘，活动电磁感应盘与固定电磁感应盘之间的距离为1.5?2_，活动电磁感应盘通过穿过内筒体的内电缆与换能器连接，固定电磁感应盘连接有穿出外箱体的外电缆。
[0006]所述下支撑板上设有三道弧形调节孔，其中两道弧形调节孔的弧形中心线位于同一个圆上，另一道弧形调节孔的弧形中心线所在的圆与另两道弧形调节孔的弧形中心线所在的圆为同心圆，下支撑板通过穿设在弧形调节孔内的调整固定螺栓与上支撑板连接。
[0007]采用上述技术方案，本实用新型加工高精度螺纹时，电机带动主轴转动，主轴带动内筒体、换能器、变幅杆和成型铣刀高速旋转，超声波发生器产生的高频电震荡首先经过外电缆将电能传递给安装在外箱体内壁上的固定电磁感应盘，活动电磁感应盘高速旋转与固定电磁感应盘之间产生电磁感应，这样就把电能通过内电缆传输给换能器，高频电振荡通过超声波换能器转换为高频机械振荡，再通过变幅杆的放大作用将高频机械振荡的振幅放大到满足成型铣刀的加工要求，从而使成型铣刀产生高频振动对工件进行超声加工作业。这样就在不改变车床传动链结构的情况下实现大型精密螺纹的加工。
[0008]本实用新型调整方便、灵活、加工工件表面精度高、切削效率高，尤其适用于硬脆等难加工材料的加工，显著提高螺纹的加工质量，实用性强，易于推广应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型的结构示意图；
[0010]图2是本实用新型中超声旋风铣装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]如图1和图2所示，本实用新型的用于硬脆材料加工的超声旋风铣机床，包括车床本体1，车床本体1的溜板2上设有下支撑板3，下支撑板3上设有可调节角度的上支撑板4，下支撑板3和上支撑板4均垂直设置，上支撑板4上设有电机5和超声旋风铣装置6，电机5的动力输出端与超声旋风铣装置6的动力输入端通过皮带传动连接；
[0012]超声旋风铣装置6包括外箱体7、主轴8、内筒体9、换能器10、变幅杆11和成型铣刀12，主轴8与内筒体9同轴向固定连接，主轴8转动连接在外箱体7的一侧，内筒体9转动连接在外箱体7的相对另一侧，内筒体9外壁与外箱体7内壁之间具有环形空腔13，换能器10设在内筒体9内，换能器10与变幅杆11通过一根双头螺栓14同轴向连接，成型铣刀12设在变幅杆11外端，内筒体9外壁设有活动电磁感应盘15，外箱体7内壁设有固定电磁感应盘16，活动电磁感应盘15与固定电磁感应盘16之间的距离为1.5?2mm，活动电磁感应盘15通过穿过内筒体9的内电缆17与换能器10连接，固定电磁感应盘16连接有穿出外箱体7的外电缆18。
[0013]下支撑板3上设有三道弧形调节孔19，其中两道弧形调节孔19的弧形中心线位于同一个圆上，另一道弧形调节孔19的弧形中心线所在的圆与另两道弧形调节孔19的弧形中心线所在的圆为同心圆，下支撑板3通过穿设在弧形调节孔19内的调整固定螺栓20与上支撑板4连接。
[0014]本实用新型加工高精度螺纹时，电机5带动主轴8转动，主轴8带动内筒体9、换能器10、变幅杆11和成型铣刀12高速旋转，超声波发生器产生的高频电震荡首先经过外电缆18将电能传递给安装在外箱体7内壁上的固定电磁感应盘16，活动电磁感应盘15高速旋转与固定电磁感应盘16之间产生电磁感应，这样就把电能通过内电缆17传输给换能器10，高频电振荡通过超声波换能器10转换为高频机械振荡，再通过变幅杆11的放大作用将高频机械振荡的振幅放大到满足成型铣刀12的加工要求，从而使成型铣刀12产生高频振动对工件进行超声加工作业。这样就在不改变车床传动链结构的情况下实现高速、高效、高精度的大型精密螺纹加工。
[0015]本实用新型还可以根据对不同类型、不同规格螺纹的要求，调节上支撑板4中的调整固定螺栓20在下支撑板3上的弧形调节孔19中的位置，使主轴8轴线与工件回转轴线所形成的切削角发生变化，进而实现螺纹升角的变化。
[0016]上述实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。
【权利要求】
1.用于硬脆材料加工的超声旋风铣机床，包括车床本体，其特征在于:所述车床本体的溜板上设有下支撑板，下支撑板上设有可调节角度的上支撑板，下支撑板和上支撑板均垂直设置，上支撑板上设有电机和超声旋风铣装置，电机的动力输出端与超声旋风铣装置的动力输入端通过皮带传动连接； 所述超声旋风铣装置包括外箱体、主轴、内筒体、换能器、变幅杆和成型铣刀，主轴与内筒体同轴向固定连接，主轴转动连接在外箱体的一侧，内筒体转动连接在外箱体的相对另一侧，内筒体外壁与外箱体内壁之间具有环形空腔，换能器设在内筒体内，换能器与变幅杆通过一根双头螺栓同轴向连接，成型铣刀设在变幅杆外端，内筒体外壁设有活动电磁感应盘，外箱体内壁设有固定电磁感应盘，活动电磁感应盘与固定电磁感应盘之间的距离为1.5?2mm,活动电磁感应盘通过穿过内筒体的内电缆与换能器连接，固定电磁感应盘连接有穿出外箱体的外电缆。
2.根据权利要求1所述的用于硬脆材料加工的超声旋风铣机床，其特征在于:所述下支撑板上设有三道弧形调节孔，其中两道弧形调节孔的弧形中心线位于同一个圆上，另一道弧形调节孔的弧形中心线所在的圆与另两道弧形调节孔的弧形中心线所在的圆为同心圆，下支撑板通过穿设在弧形调节孔内的调整固定螺栓与上支撑板连接。
【文档编号】B23G1/32GK204075422SQ201420540209
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月19日 优先权日:2014年9月19日
【发明者】陈会资, 陈凡, 徐瑞玲, 毛壮壮, 赵波 申请人:河南理工大学