【技术实现步骤摘要】
一种超声波振动钻床主轴和主轴结构尺寸确定的方法
本专利技术涉及钢结构加工生产中所使用的钻床主轴结构设计领域,尤其是一种超声波振动钻床主轴和主轴结构尺寸确定的方法。
技术介绍
钻床指主要用钻头在工件上加工孔的机床。通常钻头旋转为主运动,钻头轴向移动为进给运动。钻床结构简单,加工精度相对较低,可钻通孔、盲孔,更换特殊刀具,可扩、锪孔,铰孔或进行攻丝等加工。加工过程中工件不动,让刀具移动,将刀具中心对正孔中心,并使刀具转动(主运动)。钻床的特点是工件固定不动,刀具做旋转运动;主轴是钻床的核心部件,设计不好,不仅影响工作效率,还会造成过多的次品产生,常用的钻床主轴下端安装钻夹,能完成回转运动和轴向进给运动,但不具备轴向超声波振动功能,且常用的普通钻床夹头结构复杂,质量较大,容易破坏主轴系统谐振状态,导致钻头振幅大幅度减小,不利于工件的加工,因而需要设计一种结构简单,使用方便的钻床主轴。本专利技术就是为了解决以上问题而进行的改进。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是提供一种可以延长钻头寿命,提高孔的精度和孔壁表面质量,减小钻削出口毛刺,具有优良的工艺效果;采用该方法,无须改动机床其它结构,只以超声波振动主轴替换钻床原有主轴,即可完成对机床的改装,结构紧凑,使用方便的一种超声波振动钻床主轴和主轴结构尺寸确定的方法。本专利技术为解决其技术问题所采用的技术方案是:一种超声波振动钻床主轴,包括传动机构、换能机构和变幅机构,所述传动机构中设置有传动轴,传动轴的一端为传动轴小端,所述传动轴小端开有键槽,传动轴的另一端为传动轴大端;所述换能机构中设置有振动子,振动子由后匹配 ...
【技术保护点】
一种超声波振动钻床主轴,包括传动机构、换能机构和变幅机构,其特征在于:所述传动机构中设置有传动轴(2),传动轴(2)的一端为传动轴小端,所述传动轴小端开有键槽(1),传动轴(2)的另一端为传动轴大端;所述换能机构中设置有振动子,振动子由后匹配块(3)、第一压电陶瓷(4)、电极(5)、第二压电陶瓷(6)和前匹配块(7)构成,所述后匹配块(3)与传动轴大端相连,第一压电陶瓷(4)和第二压电陶瓷(6)之间设置有电极(5),第一压电陶瓷(4)位于后匹配块(3)的一侧,前匹配块(7)位于第二压电陶瓷(6)的一侧;所述变幅机构中设置有变幅杆(8),所述变幅杆(8)的一端与前匹配块(7)相连,变幅杆(8)的另一端设置有弹性夹头,所述弹性夹头带有四个弹性卡爪(10),变幅杆(8)靠近弹性夹头的一端为变幅杆小端,变幅杆(8)与前匹配块(7)相连的一端为变幅杆大端,在变幅杆小端上装有集流环(9),所述弹性卡爪(10)上还设置有圆套(11)。
【技术特征摘要】
1.一种超声波振动钻床主轴,包括传动机构、换能机构和变幅机构,其特征在于:所述传动机构中设置有传动轴(2),传动轴(2)的一端为传动轴小端,所述传动轴小端开有键槽(1),传动轴(2)的另一端为传动轴大端;所述换能机构中设置有振动子,振动子由后匹配块(3)、第一压电陶瓷(4)、电极(5)、第二压电陶瓷(6)和前匹配块(7)构成,所述后匹配块(3)与传动轴大端相连,第一压电陶瓷(4)和第二压电陶瓷(6)之间设置有电极(5),第一压电陶瓷(4)位于后匹配块(3)的一侧,前匹配块(7)位于第二压电陶瓷(6)的一侧;所述变幅机构中设置有变幅杆(8),所述变幅杆(8)的一端与前匹配块(7)相连,变幅杆(8)的另一端设置有弹性夹头,所述弹性夹头带有四个弹性卡爪(10),变幅杆(8)靠近弹性夹头的一端为变幅杆小端,变幅杆(8)与前匹配块(7)相连的一端为变幅杆大端,在变幅杆小端上装有集流环(9),所述弹性卡爪(10)上还设置有圆套(11)。2.根据权利要求1所述的一种超声波振动钻床主轴,其特征在于,后匹配块(3)与传动轴(2)组成一整体;变幅杆(8)与前匹配块(7)组成一整体。3.根据权利要求1所述的一种超声波振动钻床主轴,其特征在于,所述前匹配块(7)、后匹配块(3)、变幅杆(8)、传动轴(2)材质均采用碳素结构钢或钛合金钢。4.根据权利要求1所述的一种超声波振动钻床主轴,其特征在于,所述第一压电陶瓷(4)和第二压电陶瓷(6)为结构相同的压电陶瓷片。5.根据权利要求1所述的一种超声波振动钻床主轴,其特征在于,传动轴(2)和变幅杆(8)均为用同一种材料制成的弹性杆。6.一种用于根据权利要求1所述的超声波振动钻床主轴结构尺寸确定的方法,其特征在于,其实施步骤为:第一步、确定主轴横向尺寸和轴向进给范围;第二步、确定换能机构的尺寸。7.根据权利要求6所述的一种超声波振动钻床主轴结构尺寸确定的方法,其特征在于,所述确定主轴横向尺寸和轴向进给范围,其实施步骤为:换能机构中的前匹配块(7)、后匹配块(3)的直径与压电陶瓷片的直径相同;电极(5)直径比压电陶瓷片直径大8~10mm;在主轴系统处于谐振状态时砖头处得到的振幅最大,这时主轴总长度应...
【专利技术属性】
技术研发人员:陆益,
申请(专利权)人:嘉善优联物流装备有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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