[发明专利]一种应用于振动切削的电控液击激振方法及装置

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种应用于振动切削的电控液击激振方法及装置，具体地说是一种应用在于现代机械加工的振动切削技术的电控液击激振装置及其电控液击激振方法。 

背景技术

随着科学技术和工业生产的发展，人们对各种精密机械零件的加工精度和表面质量的要求越来越高；同时，在机械制造中日益广泛地采用不锈钢、耐热钢及钛合金等各种难加工材料，这对切削加工技术也提出了更高的要求，给切削加工带来了更大的困难。利用传统的切削加工方法，效率很低，难以保证高精度的技术要求，有的甚至无法加工，为此出现许多新的切削加工方法，振动切削就是其中一种新兴的加工方法。它是利用专门设置的振动装置，通过控制振动的振幅和频率，给刀具或工件施以一个或多个不同方向的低频、中频或者超声振动，使传统封闭切削区加工变成切削区周期性打开的间断、瞬间、往复的断续切削过程。振动切削加工方法已成为精密加工、超精密加工的重要发展方向，可以应用于难加工材料和难加工结构。 

激振装置是振动切削的核心技术之一。在目前的振动切削激振装置中，根据振动激励方式可分为机械式、液压式、电磁式、压电式和超声波式激振装置等。其中机械式激振装置不足之处是工作噪音大，磨损严重；液压式激振装置缺点是能耗高，换向速度慢，动力学响应速度相对较慢；电磁式振动装置的缺点是发热严重，不能长时间工作；压电式振动装置的缺点是输出功率有限，无法完全满足振动切削加工的要求；超声波式激振装置，往往由于结合松动、发热、疲劳和振幅波动等原因，限制了其在生产中的广泛使用。2009年2月公开了有液击式激振方法及装置，该装置是通过液路瞬时被关断，液压急剧增高而产生的液击能，并以液击能为激振装置的激振源。 

上述振动装置，除了2009年2月公开的液击式激振装置外，它们的激振系统和冷却系统是相互独立的，它们共同的缺点就是应用于振动切削时自身 不能为刀具提供冷却液，振动切削系统相对较复杂。 

发明内容：

不能为刀具提供冷却液，振动切削系统相对较复杂。 

本发明目的之一是提供一种能克服上述已有技术的不足，将激振系统和切削冷却系统合二为一、结构紧凑小巧，以液击能作为激振源的应用于振动切削的电控液击激振装置。 

本发明目的之二是提供一种控制方便的应用于振动切削的电控液击激振方法。 

为了达到上述目的，本发明提供一种应用于振动切削的电控液击激振装置，包括有振动体3、活塞4、复位弹簧9和活阀11，振动体上端设有进液口1，活塞安装在进液口的下方，导向平键5通过螺钉6固定在活塞上，导向平键下面安装有复位弹簧，导向平键和复位弹簧外周安装有活塞套筒8，活塞套筒通过活塞套筒螺钉18固定在振动体上；活塞、活塞套筒侧壁上分别开有活塞孔7和活塞套筒孔14，活塞的下端中空，活塞下端部与转换接柄连接；活阀安装在切削液主路13的下行路段，活阀的阀芯上有活阀通孔12，活阀的轴芯与电机17的转轴连接；在切削液主路的上侧和底部分岔的孔道口上分别装有密封用的上侧圆柱塞10和底部圆柱塞16，在切削液主路的下侧分岔的孔道口上安装有切削液分流管15；电机安装在振动体上；所述切削液主路导通时切削液由进液口流入，经液腔、活阀通孔、下行转向活塞套筒孔、活塞孔、从活塞下端流出。 

所述的活塞4安装在振动体内、在进液口1的下方，导向平键5有2个， 通过螺钉6固定在活塞两侧壁上，在导向平键下面安装有复位弹簧9，导向平键和复位弹簧外周安装有活塞套筒8，活塞、活塞套筒侧壁上分别开有2个活塞孔7和1个活塞套筒孔14，活塞的下端中空，在切削液主路13导通时切削液可以通过活塞下端空腔流入刀具发挥冷却、冲屑作用；活塞下端部可以安装标准的刀具转换接柄，如莫氏三号转换接柄，通过莫氏三号转换接柄可以安装不同型号的空心刀具，以满足不同加工工艺的要求；当切削液主路13关断时，液腔内液压骤增发生液击现象，瞬时高压产生的脉冲力使活塞向下运动压缩弹簧，液路导通液腔内液压骤减活塞受弹簧力向上运动，液路周期性地导通与关断，活塞受迫上下运动形成振动，活塞最终把振动能量传递给刀具进行振动切削。 

所述的导向平键5其作用在于限制活塞的周向旋转运动。所述的活塞套筒8安装在导向平键和复位弹簧外周，活塞套筒对活塞进行导向，使其在活塞套筒内上下运动并支撑复位弹簧9。所述的复位弹簧，其作用在于提供弹簧回复力，当切削液主路13导通时弹簧回复力推动活塞向上运动。