一种适用于涡轮增压器壳体异位孔加工的超声钻削装置制造方法及图纸

一种适用于涡轮增压器壳体异位孔加工的超声钻削装置，包括机床主轴、主加工超声钻削机构、两个副加工超声钻削机构和CNC加工中心，机床主轴竖向贯穿转动设置在机床箱体内，机床主轴的下端伸出机床箱体，机床主轴与机床箱体之间轴向滑动连接，主加工钻削机构同中心安装在机床主轴上，两个副加工超声钻削机构结构相同且左右对称设置，两个副加工超声钻削机构分别上下滑动安装在主加工超声钻削机构的左右两侧，CNC加工中心分别与主加工超声钻削机构和两个副加工超声钻削机构信号连接。本实用新型专利技术旨在解决现有难加工材料涡轮增压器壳体异位孔加工精度差、工序单一等问题，提高制孔精度和加工效率。度和加工效率。度和加工效率。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于涡轮增压器壳体异位孔加工的超声钻削装置


[0001]本技术涉及机械加工
，具体的说，涉及一种适用于涡轮增压器壳体异位孔加工的超声钻削装置。

技术介绍

[0002]涡轮增压器主要由泵轮和涡轮组成，它的主要作用是提高发动机进气量，进而提高发动机的输出功率，由于涡轮增压器工作温度很高，并且要承受很大的气体压力，因此要求涡轮增压器壳体上进出气口材料具有一定的强度、刚度、耐热性和耐腐蚀性等，常用的材料为镍基高温合金、耐热铸铁钢等，这些材料切削加工性能差，属于典型的难加工材料。
[0003]针对高温合金、耐热铸铁钢等难加工材料，孔的加工难度明显提升，传统的钻削工艺很难满足其加工要求，存在很大的局限性，如切削力大、排屑困难、刀具磨损严重、加工精度低等问题。
[0004]超声振动钻削是在加工过程中将一定振幅的高频振动施加到刀具上的一种特种加工方法。与传统钻削方法相比，超声振动钻削可大幅度降低切削力/热、抑制孔口毛刺、提高加工精度和刀具使用寿命，在难加工材料的钻孔加工中有很好的应用前景。
[0005]针对涡轮增压器壳体等复杂曲面零件，通常多个异位孔需要完成钻削加工，但在三轴加工中心目前常用的方法是每个工序完成一个孔的钻削加工，需多次装夹才能完成异位孔的加工，存在加工误差大、生产效率低、劳动强度高等问题。

技术实现思路

[0006]本技术的目的是提供一种适用于涡轮增压器壳体异位孔加工的超声钻削装置，本技术旨在解决现有难加工材料涡轮增压器壳体异位孔加工精度差、工序单一等问题，提高制孔精度和加工效率。
[0007]为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0008]一种适用于涡轮增压器壳体异位孔加工的超声钻削装置，包括机床主轴、主加工超声钻削机构、两个副加工超声钻削机构和CNC加工中心，机床主轴竖向贯穿转动设置在机床箱体内，机床主轴的下端伸出机床箱体，机床主轴与机床箱体之间轴向滑动连接，主加工钻削机构同中心安装在机床主轴上，两个副加工超声钻削机构结构相同且左右对称设置，两个副加工超声钻削机构分别上下滑动安装在主加工超声钻削机构的左右两侧，CNC加工中心分别与主加工超声钻削机构和两个副加工超声钻削机构信号连接。
[0009]主加工钻削机构包括轻质高强度主箱体、主加工超声刀柄、第一原副线圈、第一超声换能器、第一复合变幅杆、主刀具和第一超声振动控制器，轻质高强度主箱体的中部沿竖向开设有上下通透的第一轴孔，主加工超声刀柄、第一复合变幅杆和主刀具同轴竖向自上而下依次设置，主加工超声刀柄同中心转动设置在第一轴孔中，主加工超声刀柄的上侧部和下侧部外圆周上均套装有嵌设在第一轴孔内的第一高精度轴承，主加工超声刀柄上固定嵌套有限制第一高精度轴承轴向运动的第一卡簧，主加工超声刀柄的上端与机床主轴的下
端通过拉钉同轴固定连接，轻质高强度主箱体的顶部中心开设有进给凹槽，机床箱体的下侧部同中心伸入到进给凹槽内，机床箱体的左侧壁和右侧壁沿竖向开设有键槽，轻质高强度主箱体上固定安装有两个左右对称且位于进给凹槽内的滑键，两个滑键分别对应滑动嵌设在两个键槽内，轻质高强度主箱体的左侧面和右侧面左右对称，轻质高强度主箱体的左侧面为左高右低倾斜设置的锥面，轻质高强度主箱体的左侧面和右侧面上均沿左右方向开设有第一传动孔，两个第一传动孔左右对称设置，左侧的第一传动孔的右端和右侧的第一传动孔的左端均与第一轴孔的中部连通，主加工超声刀柄的中部固定安装有第一锥齿轮，主加工超声刀柄的下端向下伸出第一轴孔的下端，第一原副线圈固定套在主加工超声刀柄的下端部，主加工超声刀柄为中空结构，第一超声换能器固定安装在主加工超声刀柄的内底部，第一复合变幅杆的上端与主加工超声刀柄的下端对接并通过螺钉与第一超声换能器的下端固定连接，主刀具固定安装在第一复合变幅杆的下端，第一原副线圈的原边线圈与第一超声振动控制器通过导线信号连接，第一原副线圈的副边线圈内置于主加工超声刀柄的内部并与第一超声换能器通过导线信号连接，轻质高强度主箱体的左侧面和右侧面上均安装有直线电机，两个直线电机结构相同且左右对称设置，左侧的直线电机的导轨沿轻质高强度主箱体的左侧面倾斜方向自上而下铺设且与竖直方向的夹角为θ，两个副加工超声钻削机构分别固定安装在两个直线电机的滑座上，两个第一传动孔内均转动设置有传动机构，两个传动机构结构相同且左右对称设置，CNC加工中心分别与第一超声振动控制器和两个直线电机通过导线信号连接。
[0010]左侧的副加工超声钻削机构包括轻质高强度副箱体、副加工超声刀柄、第二原副线圈、第二超声换能器、第二复合变幅杆、副刀具和第二超声振动控制器，轻质高强度副箱体的中心轴线左高右低倾斜设置且与竖直方向的夹角为α，α小于θ，轻质高强度副箱体的中心轴线与左侧的直线电机的导轨之间的夹角为β，轻质高强度副箱体的中部沿其中心轴线方向开设有上下通透的第二轴孔，轻质高强度副箱体的顶部固定安装有封堵在第二轴孔上端的端盖，轻质高强度副箱体的中部沿左右方向开设有左右通透且与第二轴孔垂直贯通的第二传动孔，第二传动孔的右端与左侧的第一传动孔的左端对应连通，轻质高强度副箱体的右侧面与轻质高强度主箱体的左侧面平行，轻质高强度副箱体固定安装在左侧的直线电机的滑座上，副加工超声刀柄、第二复合变幅杆和副刀具同轴沿轻质高强度副箱体的中心轴线自上而下依次设置，副加工超声刀柄同中心转动设置在第二轴孔中，副加工超声刀柄的上侧部和下侧部外圆周上均套装有嵌设在第二轴孔内的第二高精度轴承，副加工超声刀柄上固定嵌套有限制第二高精度轴承轴向运动的第二卡簧，副加工超声刀柄的中部固定安装有第二锥齿轮，副加工超声刀柄的下端向下伸出第二轴孔的下端，第二原副线圈固定套在副加工超声刀柄的下端部，副加工超声刀柄为中空结构，第二超声换能器固定安装在副加工超声刀柄的内底部，第二复合变幅杆的上端与副加工超声刀柄的下端对接并通过螺钉与第二超声换能器的下端固定连接，副刀具固定安装在第二复合变幅杆的下端，第二原副线圈的原边线圈与第二超声振动控制器通过导线信号连接，第二原副线圈的副边线圈内置于副加工超声刀柄的内部并与第二超声换能器通过导线信号连接，CNC加工中心与第二超声振动控制器通过导线信号连接；
[0011]主加工超声刀柄通过两个传动机构分别与两个副加工超声刀柄传动连接。
[0012]左侧的传动机构包括第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴，第一传动轴、第二传
动轴和第三传动轴自右向左依次连接并转动设置在左侧的第一传动孔中，第一传动轴沿左右方向水平设置，第一传动轴的右端固定安装有位于第一锥齿轮的左侧并与第一锥齿轮啮合传动连接的第三锥齿轮，第一传动轴的左侧部和右侧部外圆周上均套装有嵌设在第一传动孔内右侧部的第三高精度轴承，第一传动轴上固定嵌套有限制第三高精度轴承轴向运动的第三卡簧，第二传动轴和第三传动轴均沿左右方向设置，第三传动轴与副加工超声刀柄垂直，第一传动轴的左端与第二传动轴的右端以及第二传动轴的左端与第三传动轴的右端均通过球笼式万向联轴器传动连接，第三传动轴的左端向左伸出左侧的第一传动孔的左端并伸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于涡轮增压器壳体异位孔加工的超声钻削装置，其特征在于：包括机床主轴、主加工超声钻削机构、两个副加工超声钻削机构和CNC加工中心，机床主轴竖向贯穿转动设置在机床箱体内，机床主轴的下端伸出机床箱体，机床主轴与机床箱体之间轴向滑动连接，主加工钻削机构同中心安装在机床主轴上，两个副加工超声钻削机构结构相同且左右对称设置，两个副加工超声钻削机构分别上下滑动安装在主加工超声钻削机构的左右两侧，CNC加工中心分别与主加工超声钻削机构和两个副加工超声钻削机构信号连接。2.根据权利要求1所述的适用于涡轮增压器壳体异位孔加工的超声钻削装置，其特征在于：主加工钻削机构包括轻质高强度主箱体、主加工超声刀柄、第一原副线圈、第一超声换能器、第一复合变幅杆、主刀具和第一超声振动控制器，轻质高强度主箱体的中部沿竖向开设有上下通透的第一轴孔，主加工超声刀柄、第一复合变幅杆和主刀具同轴竖向自上而下依次设置，主加工超声刀柄同中心转动设置在第一轴孔中，主加工超声刀柄的上侧部和下侧部外圆周上均套装有嵌设在第一轴孔内的第一高精度轴承，主加工超声刀柄上固定嵌套有限制第一高精度轴承轴向运动的第一卡簧，主加工超声刀柄的上端与机床主轴的下端通过拉钉同轴固定连接，轻质高强度主箱体的顶部中心开设有进给凹槽，机床箱体的下侧部同中心伸入到进给凹槽内，机床箱体的左侧壁和右侧壁沿竖向开设有键槽，轻质高强度主箱体上固定安装有两个左右对称且位于进给凹槽内的滑键，两个滑键分别对应滑动嵌设在两个键槽内，轻质高强度主箱体的左侧面和右侧面左右对称，轻质高强度主箱体的左侧面为左高右低倾斜设置的锥面，轻质高强度主箱体的左侧面和右侧面上均沿左右方向开设有第一传动孔，两个第一传动孔左右对称设置，左侧的第一传动孔的右端和右侧的第一传动孔的左端均与第一轴孔的中部连通，主加工超声刀柄的中部固定安装有第一锥齿轮，主加工超声刀柄的下端向下伸出第一轴孔的下端，第一原副线圈固定套在主加工超声刀柄的下端部，主加工超声刀柄为中空结构，第一超声换能器固定安装在主加工超声刀柄的内底部，第一复合变幅杆的上端与主加工超声刀柄的下端对接并通过螺钉与第一超声换能器的下端固定连接，主刀具固定安装在第一复合变幅杆的下端，第一原副线圈的原边线圈与第一超声振动控制器通过导线信号连接，第一原副线圈的副边线圈内置于主加工超声刀柄的内部并与第一超声换能器通过导线信号连接，轻质高强度主箱体的左侧面和右侧面上均安装有直线电机，两个直线电机结构相同且左右对称设置，左侧的直线电机的导轨沿轻质高强度主箱体的左侧面倾斜方向自上而下铺设且与竖直方向的夹角为θ，两个副加工超声钻削机构分别固定安装在两个直线电机的滑座上，两个第一传动孔内均转动设置有传动机构，两个传动机构结构相同且左右对称设置，CNC加工中心分别与第一超声振动控制器和两个直线电机通过导线信号连接。3.根据权利要求2所述的适用于涡轮增压器壳体异位孔加工的超声钻削装置，其特征在于：左侧的副加工超声钻削机构包括轻质高强度副箱体、副加工超声刀柄、第二原副线圈、第二超声换能器、第二复合变幅杆、副刀具和第二超声振动控制器，轻质高强度副箱体的中心轴线左高右低倾斜设置且与竖直方向的夹角为α，α小于θ，轻...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏攀，牛晶晶，霍衍浩，张欢，刘阳，牛赢，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：新型
国别省市：