[实用新型]一种轴向步进式振动车削装置

说明书

技术领域

本实用新型属于机械设计与制造技术领域，涉及一种振动切削装置，具体涉及一种轴向步进式振动车削装置。

背景技术

振动车削工艺始于上世纪五六十年代，具有切削力小、加工精度好、刀具寿命长、切屑长度易于控制等优点。尤其对批量加工，或者难加工材料，采用振动切削具有明显的优势。例如，在批量加工场合，尤其是批量粗加工中，通过振动车削可以大大降低切削力、延长刀具寿命，同时可以更好的控制切屑长度，方便断屑。另外，在某些表面质量要求很高的精加工场合，如铝合金等有色金属件的加工，采用周向振动车削，可以大大提高加工表面质量。

但是，目前的振动车削工艺采用的是往复式振动车削，将振动车削装置安装在车床的横拖板或刀架上，在切削过程中，车刀沿机床主轴线方向(纵向)或围绕轴线进行往复振动。这就需要车刀做强制性的往复振动(摆动)，需要配置刀具的回摆机构。由于车刀的往复振动或摆动，增加了刀具与加工表面摩擦的机会，使刀具的使用寿命受到影响。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种轴向步进式振动车削装置，让车刀向一个方向做步进式强制性摆动，与传统往复式振动车削相比，减少了刀具与加工表面的摩擦，提高了刀具寿命。

本实用新型所采用的技术方案是，轴向步进式振动车削装置，包括底座，底座上设置有振动箱体，振动箱体内设置一由电机驱动的激振轴，激振轴上固定一偏心凸轮，偏心凸轮与激振轴组成双偏心机构，振动箱体内，与激振轴的轴线相垂直还设置有振动轴，振动轴与箱体之间设置有滑动轴承，振动轴的一端通过滚轮与偏心凸轮相接触，另一端顶在设置于箱体外的车刀架上，车刀架的轴线与振动轴相垂直，车刀架的一端绕转轴摆动，转轴固定于底座上，车刀架的另一端固定有车刀。

本实用新型的特点还在于，底座上，车刀架靠近车刀一端处还设置有平面支承滑块，用于车刀架的支撑，并承受切削力。

本实用新型的振动车削装置与传统的往复式振动切削机构相比具有突出优势：

(1)省去了车刀的回摆机构，结构紧凑；

(2)车刀具有振动切削的冲击效果，可使切削力下降，同时可以断屑，达到控制切屑长度的目的；

(3)由于没有刀具回摆，车刀的磨损小于往复式振动切削，因此刀具的使用寿命大大提高。

本实用新型可以作为机床的一个功能部件，不破坏现有机床结构，使用方便，其粗车效果好，尤其是自动化生产线中的粗车加工具有重要的应用价值。

附图说明

图1为往复式轴向振动车削刀具轨迹图；

图2为本实用新型步进式轴向振动车削刀具轨迹图；

图3为本实用新型步进式轴向振动车削装置一个实施例的结构示意图；

图4为双偏心结构调整偏心量的示意图，其中，a为最大偏心位置，b为中间偏心位置，c为最小偏心位置(偏心为零)。

图中：1电机，2箱体，3偏心凸轮，4轴承，5激振轴，6滚轮，7滑动轴承，8振动轴，9车刀，10工件，11车床夹爪，12平面支承滑块，13车刀架，14底座，15转轴。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。

往复式振动车削，其车削机理是车刀做强制性的往复振动(摆动)，在图1所示的刀具轨迹图中可以看出，刀具除了具有向前的冲击运动外，还有回摆运动，即车刀做往复式摆动。

而本实用新型的步进式振动车削只需要车刀向一个方向做强制性摆动。从图2所示的刀具轨迹图中可以看出，刀具只有向前的冲击运动，没有回摆运动，即车刀只向一个方向摆动(沿进给方向摆动)。

实现上述车削机理，本实用新型采用的结构方案的一个实施例如图3所示。箱体2内，激振轴5通过一对轴承4支承在箱体2上，激振轴5由电机1驱动，激振轴5上固定一偏心凸轮3，偏心凸轮3与激振轴5组成双偏心机构，箱体2内，与激振轴5的轴线相垂直还设置有振动轴8，振动轴8与箱体2之间设置有滑动轴承7，振动轴8通过滑动轴承7导向，振动轴8的一端通过滚轮6与偏心凸轮3相接触，另一端顶在设置于箱体2外的车刀架13上，车刀架13的轴线与振动轴8相垂直，车刀架13的一端围绕转轴15摆动，车刀架13的另一端固定有车刀9。箱体2、电机1、转轴15都固定在一个底座14上，底座14上，车刀架13靠近车刀一端的下面还设置有平面支承滑块12，用于车刀架13的支撑，并承受切削力。