[实用新型]超声波扭转振动车铣系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种超声波扭转振动车铣系统。

背景技术

车铣法的原理是将铣刀代替车刀，完成断续车削运动的加工方法。车铣过程中，利用铣刀旋转和工件旋转的合成运动来实现对工件的切削加工，使工件在形状精度、位置精度、表面粗糙度及残余应力等方面达到使用要求。

车铣加工包括铣刀旋转、工件旋转、铣刀轴向进给和径向进给四个基本运动。铣刀旋转运动是主运动。切削速度由铣刀旋转速度和工件旋转速度共同决定，其中铣刀旋转速度是决定切削速度的主要因素，特别是在高速、超高速车铣加工中，工件旋转速度对切削速度的影响可以被忽略。切削的进给速度由工件旋转速度、铣刀轴向进给速度和径向进给速度三个基本速度共同决定，其中工件旋转速度对进给速度的影响远大于其它两个基本速度。工件旋转产生的切向线速度即为铣刀周向进给速度，它的大小等于工件的转速与工件周长的乘积；铣刀的轴向(或径向)进给速度则等于工件的转速与铣刀在工件每转时沿工件轴向(或径向)移动距离的乘积。铣刀的直线进给运动根据不同加工的需要可采用轴向进给(如加工轴类零件)或径向进给(如加工盘类零件)运动，也可同时采用轴向进给和径向进给(如加工锥体零件)运动。

车铣不是单纯的将车和铣两种加工方法合并到一台机床上，而是利用车铣合成运动来完成各类表面的加工。根据工件旋转轴线与刀具旋转轴线相对位置的不同，车铣加工可分为轴向车铣、正交车铣和一般车铣。根据工件与刀具旋转相对方向的不同，它们又都可分为顺铣和逆铣两种不同的形式。轴向车铣由于铣刀与工件的旋转轴线相互平行，因此它不但可以加工外圆表面，而且也可加工内孔表面。但由于它们的旋转轴线相互平行，如铣刀直径小于其主轴箱体径向尺寸时，就限制了铣刀的纵向行程，这种情况下不适宜用轴向车铣加工轴向行程较长的外圆表面或较深的内孔表面。与此相反，如铣刀直径大于其主轴箱体径向尺寸，轴向车铣也可进行长轴外圆和深孔内表面的车铣加工。正交车铣由于铣刀与工件的旋转轴线相互垂直，它不能对内孔进行加工，但在加工外圆表面时由于铣刀的纵向行程不受限制，且可以采用较大的纵向进给，因此在加工外圆表面时效率较高。

使用车铣法加工高强度、高韧性材料时，切屑自然分离，不需要使用断屑装置，切屑容积小，便于切屑处理。

车铣法存在下述缺点：

1)车铣过程中，冲击力大，不易保证加工精度；

2)表面粗糙，加工质量低；

3)车铣温度较高。

发明内容

本实用新型的目的提供一种超声波扭转振动车铣系统。

超声波扭转振动车铣系统中采用超声波扭转振动车铣装置具有超声波发生器、扭转振动夹芯式压电换能器、扭转振动变幅杆、法兰盘、铣刀盘、刀齿、机架，扭转振动夹芯式压电换能器与扭转振动变幅杆、铣刀相连，铣刀具有铣刀盘，铣刀盘上设有刀齿，扭转振动变幅杆上设有法兰盘，法兰盘与机架相连。

本实用新型具有的有益效果：

1)超声波扭转振动车铣是间断切削，因此无论加工何种材料的工件都能得到较短的切屑，易于自动除屑；

2)大幅度降低车铣过程中产生的冲击力，提高加工精度；

3)表面光滑，加工质量高；

4)间断切削使刀具有充足的冷却时间，车铣温度大幅度降低，提高了刀齿的寿命；

5)由于切削速度是由工件和刀具的回转速度共同合成，因此不需使工件高速旋转也能实现高速切削，有利于对大型工件进行高速切削；

6)工件转速相对较低，加工薄壁件时几乎没有由于离心力产生的变形；

7)使用较大的轴向进给也能得到较小的表面粗糙度；

8)如采用CNC车铣中心，需用车、铣、钻、镗等不同方法进行加工的工件能在一次装夹中完成，不需更换机床，大大缩短了生产周期，防止了重复装夹误差；

9)超声波扭转振动车铣是多刃切削，可较大地提高生产效率；

10)超声波扭转振动车铣属于多刃切削，切削过程平稳，刀具磨损小，这对新型难加工材料和大型回转体毛坯的加工十分有益。

附图说明

附图是超声波扭转振动车铣装置结构示意图，图中，超声波发生器1、扭转振动夹芯式压电换能器2、扭转振动变幅杆3、法兰盘4、铣刀盘5、刀齿6、工件7、三爪卡盘8。

具体实施方式