[实用新型]一种工件微激振的高效振动锯切装置

说明书

技术领域

本实用新型属于锯切机床领域，涉及一种激振装置，具体涉及一种工件微激振的高效振动锯切装置。

背景技术

振动切削加工是20世纪60年代发展起来的一种先进制造技术，它通过在常规的切削刀具上施加高频振动，使刀具和工件发生间断性的接触，从而在很大程度上提高加工效率，提升加工质量。振动切削在车削、拉削和钻削等加工中已有广泛应用。而近些年，越来越多的学者开始试图将这一技术应用于锯切领域。

在机械加工的振动锯切领域，如何实现振动激励一直是该技术的瓶颈问题。针对这一问题，华侨大学沈剑云等人申请的专利《一种快换式超声振动辅助锯切装置》（申请号：201410227423.7）则是通过由超声波发生器、换能器和变幅杆组成的超声波激振装置使锯条发生超声振动，该技术能够使加工效率得到明显提高，同时也在一定程度上提高了锯切加工的精度。但是对于带锯床，带锯条是实时运动的，所以在带锯条上施加振动激励存在很大不便，也会影响加工效果，同时超声振动发热严重，长时间发热会使加工效率大大降低，不能长时间连续工作。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提出一种工件微激振的高效振动锯切装置，使用激振系统激振工件，使工件产生一定频率的微幅振动。

本实用新型所采取的具体技术方案为：

本实用新型包括驱动系统和激振系统；所述的激振系统包括激振台、偏心轮、主轴、滚珠、滚柱和箱体；所述主轴的两端均通过轴承支承在箱体上，驱动系统驱动主轴旋转；所述的偏心轮固定在主轴上；n根滚柱均分为两组设置在主轴两侧，每组的滚柱呈行数为2的矩阵排布，其中，n≥8，且为偶数；每根滚柱的两端均通过轴承支承在箱体上；所述激振台底部的激振槽套在偏心轮上，其槽宽H满足d≤H≤d+2e，其中，d为偏心轮的轮缘直径，e为偏心轮相对主轴的偏心距；激振台的底部两侧设有水平且对称设置的两块滑动块；每块滑动块的顶部和底部与对应一组的n/2根滚柱构成滚动副；滑动块的两侧壁均开设有限位槽，每个限位槽内嵌有滚珠；两侧的滚珠均与箱体的侧壁摩擦传动。

所述的驱动系统包括伺服电机、电机安装座和联轴器；所述的伺服电机固定在电机安装座上，其输出轴通过联轴器与主轴连接。

所述的箱体包括箱体底板以及分别与箱体底板通过螺栓连接的箱体前侧板、箱体后侧板、箱体左侧板和箱体右侧板；所述主轴及所有滚柱的两端分别通过轴承支承在箱体前侧板和箱体后侧板上；两块滑动块同一侧的滚珠均与箱体前侧板接触，另一侧的滚珠均与箱体后侧板接触。

所述的偏心轮通过平键与主轴连接实现周向定位，并通过主轴套筒实现轴向定位。

所述的激振台和偏心轮均采用钢材。

本实用新型通过机械激振不但提高了锯切加工的效率，降低了锯切负载，大大提升了锯条使用寿命，还解决了超声振动发热过于严重，不能长时间连续工作的缺点；本实用新型结构简单，易于实现。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的左视图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1、2和3所示，一种工件微激振的高效振动锯切装置，包括驱动系统和激振系统3；驱动系统包括伺服电机5、电机安装座13和联轴器4；激振系统3包括激振台2、偏心轮10、主轴8、滚珠15、滚柱11、箱体16、主轴深沟球轴承7和滚柱深沟球轴承18；箱体16包括箱体底板6以及分别与箱体底板6通过螺栓连接的箱体前侧板1、箱体后侧板14、箱体左侧板17和箱体右侧板19；伺服电机5设置在电机安装座13上，其输出轴通过联轴器4与主轴8连接；主轴8的两端分别通过主轴深沟球轴承7支承在箱体前侧板1和箱体后侧板14上；偏心轮10通过平键9与主轴8连接实现周向定位，通过主轴套筒12实现轴向定位，从而固定在主轴8上；八根滚柱11均分为两组设置在主轴8两侧，每组的四根滚柱11呈行数为2的矩阵排布；每根滚柱11的两端分别通过滚柱深沟球轴承18支承在箱体前侧板1和箱体后侧板14上；激振台2底部的激振槽套在偏心轮10上，其槽宽等于偏心轮10的轮缘直径；激振台2的底部两侧设有一体成型且对称的两块滑动块；每块滑动块的顶部和底部与对应一组的四根滚柱11形成滚动副，从而限制激振台2沿主轴8的径向窜动；滑动块的两侧壁均开设有限位槽，每个限位槽内嵌入两个滚珠15；两块滑动块同一侧的滚珠15均与箱体前侧板1接触，另一侧的滚珠15均与箱体后侧板14接触，从而限制激振台沿主轴8的轴向窜动。

该工件微激振的高效振动锯切装置，工作原理如下：

使用时，激振台2上安装夹具，伺服电机5通过联轴器4带动主轴8和偏心轮10转动，激振台2在偏心轮10的带动下连续地往复微量移动，即产生了低频振动，从而实现对夹装工件的微振动锯切。