一种斜螺旋加工单元与加工设备制造技术

本实用新型专利技术涉及精密加工领域，公开了一种斜螺旋加工单元与加工设备，其中斜螺旋加工单元包括外壳、公转定子、公转转子与驱动装置，其中，公转定子与外壳连接，公转转子与驱动装置连接，以使驱动装置可相对公转转子绕一公共轴心发生公转，驱动装置包括可绕自身轴心发生自转的驱动轴，且驱动轴的自转轴心相对驱动装置的公转轴心倾斜。本实用新型专利技术中刀具端面上磨粒/切削刃切削速度接近零的区域不会与工件材料接触，从而解决了普通螺旋磨削/铣削中的速度零点问题。

A helical machining unit and machining equipment

The utility model relates to the field of precision machining, and discloses a helical machining unit and processing equipment. The helical machining unit comprises a shell, a rotating stator, a rotating rotor and a driving device, in which the rotating stator is connected with the outer shell, and the rotor is connected with the driving device to make the driving device relative to the rotor rotor. Rotating around a common axis, the driving device includes a driving shaft that can revolve around the axis of its own axis, and the rotation axis of the rotation axis of the driving shaft is inclined to the axis of the rotation axis of the relative driving device. In the area of the utility model, the cutting speed of the cutting edge of the cutting edge of the cutting tool is close to zero, and the problem of the zero point in the ordinary spiral grinding / milling is solved.

【技术实现步骤摘要】
一种斜螺旋加工单元与加工设备
本技术涉及精密机加领域，具体是涉及螺旋加工领域，尤其是涉及一种斜螺旋加工单元与加工设备。
技术介绍
螺旋铣孔是一项发展较为成熟的加工工艺，刀具通过绕自身轴心的自转、绕公共轴心的公转以及轴线的进给实现螺旋铣削。然而现有的螺旋铣孔设备存在缺陷：现有技术中刀具的端面与待加工工件的表面平行且贴合，故刀具的中心区域也会参与加工，而刀具的中心区域切削速度接近于零，在加工过程此区域不是通过切削的方式去除材料，而是通过挤压的方式去除材料，因此加工质量极差、同时也容易损坏刀具；此外，刀具端面与工件的表面贴合也会影响加工过程中的排屑。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本技术提供一种斜螺旋加工单元，以解决现有技术加工质量差、刀具易损坏、排屑不畅等问题。本技术还公开了一种应用上述斜螺旋加工单元的斜螺旋加工设备。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种斜螺旋加工单元，包括外壳、公转定子、公转转子与驱动装置，其中，公转定子与外壳连接，公转转子与驱动装置连接，以使驱动装置可相对公转转子绕一公共轴心发生公转，驱动装置包括可绕自身轴心发生自转的驱动轴，且驱动轴的自转轴心相对驱动装置的公转轴心倾斜。作为上述方案的进一步改进方式，还包括安装座，安装座与外壳的内壁转动连接，公转转子与安装座固定连接，安装座内具有倾斜的安装孔，安装孔的倾角等于自转轴心与公转轴心之间的倾角，驱动装置固定在安装孔内。作为上述方案的进一步改进方式，还包括套接在外壳内部的第一套筒，外壳的内壁上设有台阶，公转定子的底部与台阶抵接，第一套筒的底部与公转定子的顶部抵接。作为上述方案的进一步改进方式，驱动轴可沿自转轴心的方向进行超声振动。作为上述方案的进一步改进方式，驱动装置为超声主轴。一种斜螺旋加工设备，包括上述斜螺旋加工单元。作为上述方案的进一步改进方式，还包括机架、工作台、工作台座与直线模组，工作台座与机架连接，并可相对机架绕一水平转轴转动，工作台与工作台座连接，并可相对工作台座绕一竖直转轴转动，直线模组与机架连接，斜螺旋加工单元可通过直线模组相对机架沿竖直方向与水平方向移动。一种斜螺旋加工方法，其包括以下步骤，使刀具相对待加工工件的表面倾斜，然后刀具通过绕自身轴心的自转、绕一公共轴心的公转以及沿公共轴心方向的进给以在工件上加工出孔。作为上述方案的进一步改进方式，在孔的深度加工至设定深度后，使刀具沿孔的径向进给设定的长度，以在工件上加工出槽。作为上述方案的进一步改进方式，刀具在加工过程中沿自转轴心的方向持续进行超声振动。本技术的有益效果是：1、由于W形孔底上V形沟的存在，刀具的端面上磨粒/切削刃切削速度接近零的区域不会与工件材料接触，从而解决了普通螺旋磨削/铣削中的速度零点问题。2、由于V形沟以及刀具外周与孔内壁之间的V形空间的存在，切屑可以较为容易的从加工区域排出，从而可以大幅度减轻切屑堵塞的现象，减小加工作用力，提高加工效率和提高刀具工作寿命。3、由于磨粒/切削刃周期性的切入与切出作用，即断续磨削/切削现象的发生，故可以促进磨屑/切屑的细粒化，有利于磨屑/切屑的排出，同时也有利于磨削液进入底面加工区域，降低加工温度。4、在加工通孔时，摆动的刀具还可以在出口处进行倒工，从而去除出口处残留的切屑，提高出口处的加工质量。5、在本技术的优选实施例中，超声波电主轴通过轴向高频振动辅助刀具进行斜螺旋开孔加工，刀具斜螺旋使得单向的超声在各个方向都有分量,超声的传播使刀具表面各点往复运动形成大量的“锉”，斜螺旋使得“锉”群的方向不断地变化，使得孔内壁表面更光滑，出口撕裂少、毛刺少。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是本技术一个实施例的立体示意图；图2是本技术一个实施例的剖视图；图3是本技术斜螺旋加工设备一个实施例的立体示意图。具体实施方式以下将结合实施例和附图对本技术的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本技术的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本技术中所使用的上、下、左、右、前、后等描述仅仅是相对于附图中本技术各组成部分的相互位置关系来说的。此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本
的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。参照图1、图2，分别示出了本技术一个实施例的立体示意图与剖面示意图，图2中隐藏驱动装置的内部结构。如图所示，斜螺旋加工单元包括外壳110、公转定子120、公转转子130、安装座140与驱动装置150。公转定子120与外壳110的外壁固定连接连接，优选的安装方式为：外壳110的内壁上设有台阶111，沿图示方向，台阶111以上的内壁直径大于台阶111以下上的内壁直径，公转定子120的底端搁置在第一台阶上，进行下方的定位。公转定子120的上方沿竖直向上的方向依次设有第二套筒160与第一套筒170，第一套筒170的顶部设有台阶边，该台阶边与外壳110的顶部端面抵接。第一套筒170的底部与第二套筒160的顶部抵接，第二套筒160的底部与公转定子120的顶部抵接，从而实现公转定子120的完全定位，同时也便于外壳110的加工与公转定子120的装配。此外，也可以是第一套筒170的底部直接与公转定子120的顶部抵接。安装座140安装在外壳110的内部，其外形优选为匹配外壳110内部腔体的筒状结构。公转转子130固定在安装座140的外壁上，如此，在通电后安装座140可以相对外壳110绕公转轴心a转动。优选地，安装座140与外壳110之间设有轴承180，轴承180分别设置在安装座140的上下两端。安装座140的内部设有一通孔，该通孔的轴心b相对公转轴心a具有一倾角θ，倾角的数值可以根据需要调整°驱动装置150固定安装在安装座140上的通孔内，可与安装座140一体绕公转轴心a转动。驱动装置150具有可绕自身轴心发生自转的驱动轴151，驱动轴151与上述通孔同轴，即驱动轴151的自转轴心相对公转轴心a具有相同的倾角θ。基于上述，安装座140带动驱动装置150发生公转，而驱动装置150整体相对公转轴心a倾斜，故刀具做圆锥摆动，结合驱动轴的自转以及加工单元整体相对于工件向下的进给运动，刀具将会在工件上逐渐形成截面底部近似为W形的盲孔，并最终形成具有一定深度的盲孔或通孔。本技术具有以下优点：1、由于W形孔底上V形沟的存在，刀具的端面上磨粒/切削刃切削速度接近零的区域不会与工件材料接触，从而解决了普通螺旋磨削/铣削中的速度零点问题。2、由于V形沟以及刀具外周与孔内壁之间的V形空间的存在，切屑可以较为容易的从加工区域排出，从而可以大幅度减轻切屑堵塞的现象，减小加工作用力，提高加工效率和提高刀具工作寿命。3、由于磨粒/切削刃周期性的切入与切出作用，即断续磨削/切削现象的发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种斜螺旋加工单元，其特征在于，包括外壳、公转定子、公转转子与驱动装置，其中，所述公转定子与所述外壳连接，所述公转转子与所述驱动装置连接，以使所述驱动装置可相对所述公转转子绕一公共轴心发生公转，所述驱动装置包括可绕自身轴心发生自转的驱动轴，且所述驱动轴的自转轴心相对所述驱动装置的公转轴心倾斜。

【技术特征摘要】
1.一种斜螺旋加工单元，其特征在于，包括外壳、公转定子、公转转子与驱动装置，其中，所述公转定子与所述外壳连接，所述公转转子与所述驱动装置连接，以使所述驱动装置可相对所述公转转子绕一公共轴心发生公转，所述驱动装置包括可绕自身轴心发生自转的驱动轴，且所述驱动轴的自转轴心相对所述驱动装置的公转轴心倾斜。2.根据权利要求1所述的斜螺旋加工单元，其特征在于，还包括安装座，所述安装座与所述外壳的内壁转动连接，所述公转转子与所述安装座固定连接，所述安装座内具有倾斜的安装孔，所述安装孔的倾角等于所述自转轴心与所述公转轴心之间的倾角，所述驱动装置固定在所述安装孔内。3.根据权利要求2所述的斜螺旋加工单元，其特征在于，还包括套接在所述外壳内部的第一套筒，所述外壳的内壁上设有台阶，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴勇波，汪强，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：新型
国别省市：广东,44