[实用新型]用于薄壁件深孔加工的超声纵弯复合车削装置

说明书

用于薄壁件深孔加工的超声纵弯复合车削装置，包括复合型变幅杆、换能器组件、套筒和尾部防尘盖，复合型变幅杆同轴向安装在套筒内，复合型变幅杆从左到右依次为同轴向设置的圆锥型变幅杆、长传振杆、指数型变幅杆和短传振杆，换能器组件位于尾部防尘盖并通过线缆与航空插头连接，航空插头外部通过线缆连接有超声波电源。本实用新型简化了现有超声车削装置的结构，整个超声纵弯复合车削装置便于安装，操作简单，拆卸方便，与现有深孔加工装置相比，该装置所加工孔类零件形状精度及位置精度得到提高，内表面质量也得到改善。该装置与普通车床或数控车床有很高的兼容性，扩大了车床的工艺范围，提高了车床的实用效率和应用范围。

技术领域

本实用新型属于超声车削加工技术领域，具体涉及一种用于薄壁件深孔加工的超声纵弯复合车削装置。

背景技术

薄壁件深孔加工技术作为机械制造技术的重点和难点，对于发展航空航天、国防军工等具有重要的意义。首先，薄壁零件的加工是车削中比较棘手的问题，原因是薄壁零件在加工中极容易变形，使零件的形位误差增大，不易保证零件的加工质量。其次，传统深孔加工技术同样由于加工过程中切削力较大，致使切削系统存在一定程度的切削颤振和大量的切削热，使得深孔加工中出现车刀刚性变差，刀具磨损严重甚至崩刃，加工表面质量和精度急剧下降等一系列问题。

超声车削加工技术是通过变幅杆将简谐振动的机械波附加到车刀上，使刀具周期性的切削和离开工件，从而降低切削力和切削温度，可使系统刚度提高到3-10倍，同时有利于提高表面质量和刀具使用寿命的一种精密加工方法。因此，超声车削加工技术作为一种有效提高深孔加工精度的方法而被广泛应用于薄壁件深孔加工领域。

现有超声深孔加工装置通过使用辅助支撑，增加减振装置，可调刀杆长度等方法提高系统刚度，但存在装置结构复杂，通用性差，难以控制加工精度等一系列问题。现有超声深孔加工装置在加工时仍会存在工件表面组织破碎，刀具运动轨迹不利于排屑等问题。因此，需要一种可以有效降低切削力，同时抑制颤振，提高加工质量的超声深孔加工装置。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种设计科学、能够用于薄壁件深孔加工、安装调试方便且加工精度高的用于薄壁件深孔加工的超声纵弯复合车削装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：用于薄壁件深孔加工的超声纵弯复合车削装置，包括复合型变幅杆、换能器组件、套筒和尾部防尘盖，套筒的中心线沿左右方向水平设置，复合型变幅杆同轴向安装在套筒内，所述复合型变幅杆从左到右依次为同轴向设置的圆锥型变幅杆、长传振杆、指数型变幅杆和短传振杆，所述长传振杆前部沿外侧同轴向设置有传振杆法兰，所述指数型变幅杆的外侧部沿周向设置有若干个斜槽，圆锥型变幅杆和指数型变幅杆均为前粗后细的圆锥体结构，指数型变幅杆的前端与长传振杆的外径相等，指数型变幅杆的后端与短传振杆的外径相等，所述短传振杆内部沿径向设置有刀槽，所述圆锥型变幅杆前端面沿轴向设置有第一螺纹孔，换能器组件通过螺纹连接在第一螺纹孔内的连接螺栓安装在圆锥型变幅杆前端部，圆锥型变幅杆外圆周同轴向设置有变幅杆法兰，套筒后端内壁同轴向固定设置有连接环，连接环上开设有左右通透的第二螺纹孔，传振杆法兰上开设有左右通透的第三螺纹孔，第二螺纹孔和第三螺纹孔通过连接螺钉连接固定，套筒前侧内壁设置有一节内螺纹，尾部防尘盖由套筒前端口伸入并螺纹连接在套筒内，尾部防尘盖后端与变幅杆法兰的前侧面顶压配合，尾部防尘盖前端中部安装有航空插头，所述换能器组件位于尾部防尘盖并通过线缆与航空插头连接，航空插头外部通过线缆连接有超声波电源。

所述换能器组件包括均位于尾部防尘盖内部的四个压电陶瓷片和四个电极片，所述连接螺栓沿前后水平方向设置，四个所述压电陶瓷片和四个所述电极片套设在所述连接螺栓上，并且所述压电陶瓷片与所述电极片交替设置，所述连接螺栓的前部螺纹连接有用于压紧压电陶瓷片和电极片的压紧螺母，连接螺栓后端螺纹连接在第一螺纹孔内，相邻的两个所述电极片的正负极通过导线相连。

所有的压电陶瓷片和电极片外部套设有热缩绝缘套管。