本发明专利技术公开了一种加工细长活塞杆的车床专用切削装置，属车削加工领域。它包括固定于车床上的一侧有凹槽的底座，固定在底座上端面的底座台板，普通车刀，纵向移动平台，垂直移动平台，超声振动切削系统，压块；所述普通切削车刀固定在底座的凹槽内，底座与底座台板采用铰链连接，底座台板能够沿底座一边转动；所述纵向移动平台固定于底座台板的上端面，所述垂直移动平台固定于纵向移动平台上，所述超声振动切削系统安装在垂直移动平台的一侧。本发明专利技术集合了普通车削，超声椭圆振动切削和超声表面强化处理三个部分，减少了工件的装夹时间、换刀和对刀时间，采用该装置加工比原有工艺流程省一倍时间。同时加工零件的定位基准为同一基准，工件的形位公差容易保证。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种车削加工装置，具体是一种加工细长活塞杆的车床专用切削装置。安装在车床上通过超声辅助振动切削装置加工细长活塞杆。
技术介绍
车削加工是机械制造业中最基本、最广泛、最重要的一种工艺方法，由于细长活塞杆的材料较硬，长径比高，传统的车削的切削力大，加工后无法有效的保证活塞的杆的直线度等形位公差。而超声波振动车削使之成为可能，超声车削具有切削力小，切削热低，切削后表面粗糙度小等优点，在实际的生产中得到了广泛的运用。而在超声辅助切削中，较常见的一类超声激振机构为直线式振动装置，该装置具有结构简单、制造容易等优点；但由于振动方向为直线运动，当刀具和工件分离时，后刀面会摩擦已加工表面，不但会破损工件表面质量，而且使刀具承受交变拉压应力，导致疲劳崩刃。较新颖的一种是椭圆激振机构，该振动装置使刀尖上产生椭圆振动轨迹，克服了直线激振机构的缺点。随着技术的发展得到越来越广泛的应用。在传统的细长活塞杆的工艺中，采用分步加工的方式即半精车-精车-表面强化处理。需要多次对刀，流程繁琐，而且传统车削加工精度不高，细长活塞杆在车削加工中容易变形。
技术实现思路
本专利技术提供一种加工细长活塞杆的车床专用切削装置，通过超声振动车削、超声振动强化的方法加工细长活塞杆，减少加工过程中对刀换刀的次数，从而达到提高工件加工质量和缩短加工时间的目的。本专利技术采取以下技术方案实现的一种加工细长活塞杆的车床专用切削装置，它包括固定于车床上的一侧有凹槽的底座，固定在底座上端面的底座台板，普通车刀，纵向移动平台，垂直移动平台，超声振动切削系统，压块；所述普通切削车刀固定在底座的凹槽内， 底座与底座台板采用铰链连接，底座台板能够沿底座一边转动；所述纵向移动平台固定于底座台板的上端面，所述垂直移动平台固定于纵向移动平台上，所述超声振动切削系统安装在垂直移动平台的一侧。所述的纵向移动平台包括纵向移动平台底座、滚珠丝杠螺母副、移动平台支架、水平安装在纵向移动平台底座上的两个圆柱导轨、位于2个圆柱导轨中间水平安装在纵向移动平台底座上的丝杠、与丝杠的另一端固定连接的带刻度的手轮；所述的纵向移动平台底座固定在底座台板上；丝杠两端装有轴承；滚珠丝杠螺母副穿过丝杠，当摇动手轮时，滚珠丝杠螺母副能够沿圆柱导轨来回移动；移动平台支架固定在滚珠丝杠螺母副上，随滚珠丝杠螺母副来回移动。所述的垂直移动平台包括垂直移动平台底座、垂直移动平台支架、垂直移动平台、 推动垂直移动平台上下移动的螺旋移动装置、立柱导轨和弹簧；其中垂直移动平台底座固定在纵向移动平台支架上，垂直移动平台支架垂直安装在垂直移动平台底座上，立柱导轨安装在垂直移动平台支架上，弹簧套在立柱导轨上，垂直移动平台穿过两个立柱导轨能沿立柱导轨上下移动，螺旋移动装置安装在垂直移动平台支架上。所述的超声振动切削系统包括超声振动装置、超声车刀和超声表面强化模块；超声振动装置包括控制器、超声波发生器、移相器、功率放大器、换能器和变幅杆；换能器包括弯曲振动压电片、X向电极片、接地电极片、I向电极片、纵向振动压电片、纵向电极片和反射罩；控制器通过导线连接2个超声波发生器，2个超声波发生器、移相器、功率放大器通过导线分别依次连接到电极片；控制器控制超声波的参数并实时监控超声波加工的状态，超声波发生器用以产生频率在20KHz交变电压；移相器将其中一路驱动信号延迟，使两路信号之间产生一个可以调节的相位差，达到生成椭圆振动的目的；功率放大器将微小的电信号放大传递给电极片；换能器采用压电夹心式结构即由弯曲振动压电片和纵向振动压电片组成，换能器将20KHz交变电压转换成20KHz的机械振动；变幅杆采用复合型，将小振幅的高频振动变成大振幅的高频振动；上述换能器通过螺杆与变幅杆连接。其中变幅杆采用复合型钛合金变幅杆结构，固有频率20KHZ，变幅杆中部设置法兰与垂直移动平台连接固定；变幅杆、弯曲振动压电片、X向电极片、接地电极片、y向电极片、 纵向振动压电片、纵向电极片和反射罩顺序依次堆叠，通过沉头螺栓固定；超声车刀模块固定于变幅杆下端；超声表面强化模块包括底座、钢珠和端盖；所述底座和端盖都有圆锥形凹槽，钢珠嵌入圆锥形凹槽中，端盖和底座采用沉头螺栓连接在一起，底座后有螺纹，通过螺纹和变幅杆底部螺纹孔连接；钢珠通过变幅杆传递的纵向振动进行受迫振动，对细长活塞杆表面进行强化处理。由于采取以上技术方案，本专利技术具有以下优点( I)加工效率高，本专利技术的切削装置集合了普通车削，超声椭圆振动切削和超声表面强化处理三个部分，减少了工件的装夹时间、换刀和对刀时间，采用该装置加工比原有工艺流程省一倍时间。同时加工零件的定位基准为同一基准，工件的形位公差容易保证。(2)工件变形小，超声椭圆振动进行精车时，切削力只有普通车削的1/3左右，而且切削力成周期性变化，切削热小，工件因切削所带来的变形小，工件的残余应力小，方便工件后续的表面处理。(3)工件表面质量高，经超声椭圆振动切削后工件表面粗糙度低，加工精度高，经超声振动表面强化处理后，工件表面形成冷塑硬化层，进一步提高工件表面的粗糙度和耐磨性。(4)刀具磨损小，半精车后，采用超声椭圆振动切削，超声切削的切削力小，切削热低，超声切削属于脉冲式断续切削，可以显著提高超声切削刀具的使用寿命，从而达到降低成本的目的。附图说明图I是本专利技术的整体结构示意图2是本专利技术的整体结构主视图3是本专利技术的整体结构俯视图4是本专利技术的整体结构左视图5是本专利技术的底座和普通车刀的结构示意图6是本专利技术的纵向移动平台结构示意图7是本专利技术的垂直移动平台结构示意图8a是本专利技术的超声振动装置结构示意图8b是本专利技术的超声振动装直系统不意图9是本专利技术的超声表面强化模块的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细说明。如图1 4所不,本专利技术主要包括固定于车床上的一侧有凹槽的底座10,固定在底座10上端的底座台板20，普通车刀60，纵向移动平台50，垂直移动平台40，超声振动切削系统30，压块70 ;所述普通切削车刀60固定在底座的凹槽内，底座10与底座台板20连接； 所述纵向移动平台50固定于底座台板20的上端面，所述垂直移动平台40固定于纵向移动平台50上，所述超声振动切削系统30安装在垂直移动平台40的一侧。如图5所示，底座10与底座台板20采用铰链101连接，底座台板20能够沿底座 10 一边转动。首先抬起底座台板20，普通车刀60与压块70组合，调整至合适的高度放入底座10的凹槽内，底座10与普通车刀60采用沉头螺钉固定。然后放下底座台板20，用沉头螺钉固定底座台板20和底座10。如图6所示，纵向移动平台50包括纵向移动平台底座501、滚珠丝杠螺母副502、 移动平台支架503、圆柱导轨504、丝杠505、刻度手轮506。其中纵向移动平台底座501固定在底座台板20上，圆柱导轨504穿过孔506固定在在纵向移动平台底座501上，丝杠穿过孔507固定在纵向移动平台底座501上，丝杠505两端放有轴承，轴承嵌入孔507中。刻度手轮506与丝杠505的一端相连接，滚珠丝杠螺母副502穿过丝杠505，摇动手轮506时，滚珠丝杠螺母副502能够沿垂直于主轴方向来回移动，通过摇动手轮控制纵向移动平台沿垂直于车床主轴方向的进给量；移动平台支架50本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种加工细长活塞杆的车床专用切削装置，其特征在于它包括固定于车床上的一侧有凹槽的底座（10），固定在底座（10）上端的底座台板（20），普通车刀（60），纵向移动平台（50），垂直移动平台（40），超声振动切削系统（30），压块（70）；所述普通切削车刀（60）固定在底座的凹槽内，底座（10）与底座台板（20）采用铰链连接，底座台板（20）能够沿底座（10）一边转动；所述纵向移动平台（50）固定于底座台板（20）的上端面，所述垂直移动平台（40）固定于纵向移动平台（50）上，所述超声振动切削系统（30）安装在垂直移动平台（40）的一侧。
【技术特征摘要】
1.ー种加工细长活塞杆的车床专用切削装置，其特征在于它包括固定于车床上的ー侧有凹槽的底座(10)，固定在底座(10)上端的底座台板(20)，普通车刀(60)，纵向移动平台(50),垂直移动平台(40)，超声振动切削系统(30)，压块(70);所述普通切削车刀(60)固定在底座的凹槽内，底座(10)与底座台板(20)采用铰链连接，底座台板(20)能够沿底座(10)一边转动；所述纵向移动平台(50)固定于底座台板(20)的上端面，所述垂直移动平台(40)固定于纵向移动平台(50)上，所述超声振动切削系统(30)安装在垂直移动平台(40)的一侦れ2.根据权利要求I所述的ー种加工细长活塞杆的车床专用切削装置，其特征在于纵向移动平台(50)包括纵向移动平台底座(501)、滚珠丝杠螺母副(502)、移动平台支架(503)、水平安装在纵向移动平台底座(501)上的两个圆柱导轨(504)、位于2个圆柱导轨(504)中间水平安装在纵向移动平台底座(501)上的丝杠(505 )、与丝杠(505 )的另一端固定连接的带刻度的手轮(506);所述的纵向移动平台底座(501)固定在底座台板(20)上；丝杠(505)两端装有轴承；滚珠丝杠螺母副(502)穿过丝杠(505)，当摇动手轮(506)时，滚珠丝杠螺母畐O (502)能够沿圆柱导轨来回移动；移动平台支架(503)固定在滚珠丝杠螺母副(502)上，随滚珠丝杠螺母副(502)来回移动。3.根据权利要求I所述的ー种加工细长活塞杆的车床专用切削装置，其特征在于所述垂直移动平台(40 )包括垂直移动平台底座(406 )、垂直移动平台支架(403 )、垂直移动平台(402)、推动垂直移动平台(402)上下移动的螺旋移动装置(404)、立柱导轨(405)和弹簧(401);其中垂直移动平台底座(406)固定在纵向移动平台支架(503)上，垂直移动平台支架(403)垂直安装在垂...
【专利技术属性】
技术研发人员：王世永，闫梅，杨海峰，
申请(专利权)人：徐州永佳液压设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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