一种微小孔超声振动钻床的制作方法

本发明涉及一种微小孔超声振动钻床。

背景技术：

随着时代的进步，科技的发展，直径小于0.8mm的微小孔已经广泛的出现在我们生活的各个领域，大到航空、航天、军事等方面的尖端零件，小到电路板、喷丝板、模具、医疗卫生用具、钟表等民用零件，微小孔可谓无处不在。因此本发明涉及一种微小孔超声振动钻床。

技术实现要素：

本发明旨在解决上述问题，提供一种微小孔超声振动钻床试验装置。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种微小孔超声振动钻床，它主要包括：底座、立柱、立柱固定套筒、工作台、工作台升降套筒、机箱升降螺母、箱体、箱体固定杆。底座用于将机床固定于适合的工作位置；立柱固定套用来保障机床平稳工作；工作台可随工作台升降套筒上下移动，来适应不同工件的加工；机箱升降螺母，内孔攻有螺纹，与立柱螺纹旋合，使箱体可上下移动；箱体，提供部件实现功能的平台；箱体固定杆可防止箱体绕立柱旋转，在确保加工质量和加工精度的同时，制造了安全的工作环境。超声振动钻床主轴除应完成回转运动和轴向进给运动外，还需具备轴向超声波振动功能，超声波振动主轴中的振动子可采用夹心式压电陶瓷换能器。它由一对压电陶瓷片、电极和前匹配块、后匹配块组成，由于用于微小孔加工的超声波换能器功率较小，发热量相对较少，可不设专门的冷却系统。前匹配块与变幅杆做成一体。在变幅杆末端设计结构简单的弹性夹头，弹性夹头带有四个弹性卡爪，用于装夹钻头。在变幅杆小端上装有集流环，用于传送换能器工作所需的电流。后匹配块与阶梯传动轴做成一体，传动轴小端开有键槽，与钻床皮带轮做滑动配合，以便带动主轴系统回转。在变幅杆小端和传动轴小端分别装有一个向心球轴承，用于支撑安装主轴，轴承外圈与钻床主轴套筒过度配合，带有齿槽的套筒可带动主轴进行轴向进给。

进一步的，所述的立柱是底座与立柱的连接件，同时也承受了来自箱体较大的弯力，因此选用45号钢，并进行调质处理。

进一步的，所述的工作台升降套筒，一端是法兰盘用来连接工作台，对面是开有螺栓孔的结合板，因为升降套筒不是完全的圆柱体，当上紧螺栓时，套筒会抱紧立柱。通过摩擦力和径向夹紧力共同作用，使工作台固定在特定位置，使钻削加工顺利完成。因为加工时工作台要承受来自主轴的轴向力，所以法兰盘与套筒的连接圆柱不能太细，并进行局部的热处理工艺。

进一步的，所述的所述机箱升降螺母，内孔攻有螺纹，与立柱的螺纹配合，旋转时带动箱体一起做轴向运动，停止旋转，由于螺纹升角很小，产生自锁，这样箱体就可以停留在行程范围内的任意水平面上。

进一步的，所述箱体固定杆两端螺栓旋紧后可防止箱体绕立柱旋转，在确保加工质量和加工精度的同时，制造了安全的工作环境。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本发明整体外观结构示意图。

图2为本发明箱体固定杆放大零件示意图。

图3为本发明左视局部剖面示意图。

图4为本发明箱体正面局部剖面示意图。

图中：1-集流环固定套；2-碳刷紧固环；3-碳刷；4-铜环；5-尼龙绝缘环；6-套筒前端盖；7-轴承；8-前匹配块；9-压电陶瓷片；10-套筒；11-轴承；12-套筒后端盖；13-连接轴；14-塔轮；15-变幅杆；16-电极；17-后匹配块；18-箱体端盖；19-箱体；20-机箱升降螺母；21-工作台；22-工作台升降套筒；23-立柱；24-立柱固定套筒；25-底座；26-箱体固定杆；27-弹簧；28-操纵轴前端盖；29-齿轮轴；30-轴承；31-手柄；32-操纵轴后端盖。

具体实施方式

如图1到图4所示，本发明它包含集流环固定套(1)；碳刷紧固环(2)；碳刷(3)；铜环(4)；尼龙绝缘环(5)；套筒前端盖(6)；轴承(7)；前匹配块(8)；压电陶瓷片(9)；套筒(10)；轴承(11)；套筒后端盖(12)；连接轴(13)；塔轮(14)；变幅杆(15)；电极(16)；后匹配块(17)；箱体端盖(18)；箱体(19)；机箱升降螺母(20)；工作台(21)；工作台升降套筒(22)；立柱(23)；立柱固定套筒(24)；底座(25)；箱体固定杆(26)；弹簧(27)；操纵轴前端盖(28)；齿轮轴(29)；轴承(30)；手柄(31)；操纵轴后端盖(32)。底座(25)用于将机床固定于适合的工作位置；立柱固定套(24)用来保障机床平稳工作。工作台(21)可随工作台升降套筒(22)上下移动，来适应不同工件的加工。机箱升降螺母(20)内孔攻有螺纹，与立柱(23)螺纹旋合，使箱体(19)可上下移动。箱体(19)提供部件实现功能的平台，箱体固定杆(26)可防止箱体(19)绕立柱(23)旋转，在确保加工质量和加工精度的同时，制造了安全的工作环境，转动操纵轴，齿轮轴(29)带动超声主轴套筒(10)完成轴向进给运动，塔轮(14)在皮带的带动下，带动超声主轴高速旋转，从而得到较高的加工精度，并且可以实现变速旋转。

超声波振动主轴中的振动子采用夹心式压电陶瓷换能器。它由一对压电陶瓷片(9)、电极(16)和前匹配块(8)、后匹配块(17)组成。前匹配块(8)与变幅杆(15)做成一体。在变幅杆(15)末端设计结构简单的弹性夹头，弹性夹头带有四个弹性卡爪，用于装夹钻头。在变幅杆小端上装有集流环，用于传送换能器工作所需的电流。后匹配块(17)与阶梯传动轴做成一体，传动轴小端开有键槽，与钻床皮带轮做滑动配合，以便带动主轴系统回转。在变幅杆小端和传动轴小端分别装有一个向心球轴承(11)，用于支撑安装主轴，轴承外圈与钻床主轴套筒(10)过度配合，带有齿槽的套筒(10)可带动主轴进行轴向进给。

技术特征：

技术总结
本发明主要涉及一种微小孔超声振动钻床，钻床主要包括：底座、立柱、立柱固定套筒、工作台、工作台升降套筒、机箱升降螺母、箱体、箱体固定杆；底座用于将机床固定于适合的工作位置；立柱固定套用来保障机床平稳工作；工作台可随工作台升降套筒上下移动，来适应不同工件的加工；机箱升降螺母，内孔攻有螺纹，与立柱螺纹旋合，使箱体可上下移动；箱体主要用来提供部件实现功能的平台；箱体固定杆两端螺栓旋紧后，可防止箱体绕立柱旋转；转动操纵轴，齿轮轴带动超声主轴套筒完成轴向进给运动，塔轮在皮带的带动下，带动超声主轴高速旋转，从而得到较高的加工精度，并且可以实现变速旋转。本发明结构简单合理，安装方便，加工效率高等优点。

技术研发人员：张明;赵洪博;孟繁翠;刘让雷;姚静;杨健坤
受保护的技术使用者：青岛科技大学
技术研发日：2017.05.19
技术公布日：2017.07.21