[发明专利]基于2D激振阀的振动拉削方法

说明书

本发明涉及振动拉削的技术领域，具体涉及基于2D激振阀的振动拉削方法。

背景技术

拉削可以加工成各种截面形状的通孔及各种特殊形状的外表面。由于拉削速度较低，拉削过程平稳，切削层厚度薄而均匀，因此可获得较高的加工精度及较小的表面粗糙度，拉刀的使用寿命也较长。拉削加工方法在成批和大量生产中得到广泛应用。近年来，在小批生产中具有一定精度的花键孔、键槽等都采用拉削。按照拉床主运动方向，拉削可分为立式和卧式；按照拉刀相对于工件位置，拉削可分为内拉和外拉。实现拉削作业的机床叫拉床，按照驱动方式，可分为液压拉床和机械拉床，本专利主要针对液压拉床。

日本公开了一种利用超声波振动辅助拉削加工键槽的专利，其思路是在连接主油缸和拉刀夹刀座上设置超声振动器，令拉刀中主运动方向产生额外的超声波振动，令叶片槽两侧实现同时高精度加工。振动拉削为新型拉削技术的开发提供了新的思路，但是相关文献报道鲜见报端。主要原因是超声波激振器产生的振动功率小，不能满足振动拉削的要求。本专利引入2D激振阀，大幅度提高了激振频率，最高激振频率已达1250Hz，满足振动拉削的高频大推力微幅的激振需求。

发明内容

本发明克服现有技术中拉削精度低及拉刀寿命短的问题，提供了基于2D激振阀的振动拉削方法。

本发明的技术方案如下：

所述的基于2D激振阀的振动拉削方法，所述方法采用设备是液压卧式内拉床及2D激振阀，所述液压卧式内拉床包括床身、主刀夹座、主卡刀体、主溜板导轨、床台、工作台、工作台定心孔、辅溜板导轨、辅卡刀体、辅刀夹座、辅床身及底座，液压卧式内拉床内部设有主油路，所述主油路与主油缸相连，主油缸内的活塞带动拉床的拉刀做拉削运动，所述2D激振阀包括交流伺服电机、大齿轮、小齿轮、阀芯、阀套、阀块、联轴器、弹簧、及直线电机，2D激振阀的阀芯具有旋转运动和轴向运动两个自由度，阀芯的旋转速度是由交流伺服电机通过一对齿轮组进行控制，所述的2D激振阀的阀芯台肩周向均与开设沟槽，其中相邻台肩上的沟槽相互错位；该方法是通过在主油路上并联设置2D激振阀来实现振动拉削，包括如下步骤：

a.2D激振阀管路并联在主油缸回路的单向阀与主油缸进油口之间；

b.2D激振阀电路与2D激振阀伺服控制器连接，再将PLC与2D激振阀伺服控制器连接；

c.工件装夹在拉床的工作台上，将拉刀复位；

d.PLC向2D激振阀伺服控制器发出脉冲，2D激振阀阀芯在交流伺服电机的带动在开始运行；当2D激振阀的阀芯处于PA位时油路接通，高压油进入主油缸的有杆腔，当2D激振阀的阀芯处于中间位时油路关闭，高压油停止进入主油缸的有杆腔，通过2D激振阀的阀芯的连续旋转切换来控制高压油向有杆腔周期性供油，在主油缸内产生高频颤振；

e.主电动机工作，主油路开始向主油缸的有杆腔供油；主油路及2D激振阀油路共同向主油缸有杆腔供油，主油缸内的活塞带动拉刀向右做振动拉削运动对工件进行拉削加工；

f.主油缸内的活塞到达最右端时，拉削完成；主油缸的信号器发出信号，2D激振阀阀芯停止转动，阀芯处于中间位停止供油，PLC不再向2D激振阀伺服控制器发出脉冲；

g.主油路控制主油缸回程使拉刀复位。

所述的基于2D激振阀的振动拉削方法，其特征在于，所述步骤d中高频颤振的频率最高为1250HZ，所述的高频颤振是由2D激振阀伺服控制器与PLC共同作用于2D激振阀来实现的。

所述的基于2D激振阀的振动拉削方法，其特征在于，所述的步骤d中2D激振阀的阀芯连续旋转切换能够实现对有杆腔进行周期性增压。

所述的基于2D激振阀的振动拉削方法，其特征在于，所述的步骤d中2D激振阀的阀芯能作轴向直线运动，轴向直线运动是由直线电机控制，能对阀芯开口大小进行调节从而改变主油缸输出的振幅的大小。

本发明有益的效果是，利用2D激振阀实现对拉床主驱动系统产生高频颤振,振动功率大，最高频率可达1250HZ，满足振动拉削的高频大推力的激振需求，振动拉削能够有效的提高拉削工件表面质量、几何精度，提高拉刀使用寿命。

附图说明

图1为液压卧式内拉床的结构示意图；

图2为拉削原理图；

图3为阀芯位于PA位的结构示意图；

图4为阀芯位于中间位的结构示意图；