一种用于斜螺旋加工的工作台与加工设备的制作方法

本实用新型涉及精密机加领域，具体是涉及螺旋加工领域，尤其是涉及一种用于斜螺旋加工的工作台与加工设备。

背景技术：

螺旋铣孔是一项发展较为成熟的加工工艺，刀具通过绕自身轴心的自转、绕公共轴心的公转以及轴线的进给实现螺旋铣削。然而现有的螺旋铣孔设备存在缺陷：现有技术中刀具的端面与待加工工件的表面平行且贴合，故刀具的中心区域也会参与加工，而刀具的中心区域切削速度接近于零，在加工过程此区域不是通过切削的方式去除材料，而是通过挤压的方式去除材料，因此加工质量极差、同时也容易损坏刀具；此外，刀具端面与工件的表面贴合也会影响加工过程中的排屑。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种用于斜螺旋加工的工作台，以解决现有技术加工质量差、刀具易损坏、排屑不畅等问题。

本实用新型还公开了一种应用上述工作台的斜螺旋加工设备。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于斜螺旋加工的工作台，包括基座、承接台与驱动装置，其中，承接台可在驱动装置的驱动下相对基座绕一轴心转动，且轴心相对水平面倾斜。

作为上述方案的进一步改进方式，还包括支撑块，支撑块包括第一面与第二面，第一面与基座连接，第二面相对第一面倾斜，且第二面与第一面之间的倾斜角度等于轴心与水平面之间的倾斜角度。

作为上述方案的进一步改进方式，承接台与基座连接的表面上设有环形的密封槽，基座上对应密封槽设有凸起，凸起插入至密封槽内。

作为上述方案的进一步改进方式，承接台邻近基座的表面上沿轴向依次设有第一台阶面与第二台阶面，基座上设有孔，孔的内壁设有第三台阶面，其中，第一台阶面与第二台阶面位于孔内，且第一台阶面的水平面与第三台阶的水平面之间设有第一轴承，第二台阶面的竖直面与孔的内壁之间设有第二轴承。

一种斜螺旋加工设备，包括刀具驱动装置与上述用于斜螺旋加工的工作台，刀具驱动装置用于驱动刀具自转，并可驱动刀具相对承接台沿与轴心平行的方向进给。

作为上述方案的进一步改进方式，刀具驱动装置还可驱动刀具沿该刀具的轴向进行超声振动。

作为上述方案的进一步改进方式，刀具驱动装置为超声主轴。

作为上述方案的进一步改进方式，刀具的中心的进给轨迹与轴心之间偏离一设定值。

本实用新型的有益效果是：

1、可以配合普通的加工中心进行斜螺旋加工，由于W形孔底上V形沟的存在，刀具的端面上磨粒/切削刃切削速度接近零的区域不会与工件材料接触，从而解决了普通螺旋磨削/铣削中的速度零点问题。

2、由于V形沟以及刀具外周与孔内壁之间的V形空间的存在，切屑可以较为容易的从加工区域排出，从而可以大幅度减轻切屑堵塞的现象，减小加工作用力，提高加工效率和提高刀具工作寿命。

3、由于磨粒/切削刃周期性的切入与切出作用，即断续磨削/切削现象的发生，故可以促进磨屑/切屑的细粒化，有利于磨屑/切屑的排出，同时也有利于磨削液进入底面加工区域，降低加工温度。

4、在加工通孔时，摆动的刀具还可以在出口处进行倒工，从而去除出口处残留的切屑，提高出口处的加工质量。

5、在本实用新型的优选实施例中，超声波电主轴通过轴向高频振动辅助刀具进行斜螺旋开孔加工，刀具斜螺旋使得单向的超声在各个方向都有分量,超声的传播使刀具表面各点往复运动形成大量的“锉”，斜螺旋使得“锉”群的方向不断地变化，使得孔内壁表面更光滑，出口撕裂少、毛刺少。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型一个实施例的立体示意图；

图2是本实用新型一个实施例的剖视图；

图3是本实用新型加工设备的加工示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本实用新型的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本实用新型中所使用的上、下、左、右、前、后等描述仅仅是相对于附图中本实用新型各组成部分的相互位置关系来说的。

此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

参照图1、图2，分别示出了本实用新型一个实施例的立体示意图与剖面示意图。如图所示，工作台包括基座100、承接台200、支撑块300与驱动装置400。

基座100优选由三部分组成，即第一基座110、第二基座120与第三基座130，第一基座110、第二基座120与第三基座130沿图示中从上至下的方向依次连接。第二基座120与第三基座130之间留有用于安装驱动装置400的空间。第一基座110的中心对应上述空间设有孔，孔的内壁设有第三台阶面。第一基座110的顶部端面上还设有环形的边沿111，边沿的顶部伸出有环形的凸起112。

承接台200安装在第一基座110上，其具有一平整的顶部端面，该顶部端面用于固定待加工的工件。承接台200邻近第一基座110的表面(即底部端面)上沿轴向依次设有第一台阶面与第二台阶面。此外，承接台200的底部端面上还设有环形的密封槽201。

承接台200、驱动装置400的具体安装方式如图所示，驱动装置400固定安装在第二基座120与第三基座130之间的空间内，其驱动轴向上伸出。承接台200位于第一基座110的上方，第一基座110上的凸起112插接在承接台200上的密封槽201内，以防止灰尘进行工作台的内部。第一台阶面的水平面202与第三台阶的水平面113之间设有第一轴承510，第二台阶面的竖直面204与孔的内壁114之间设有第二轴承520，其中第一轴承510起到支撑与辅助转动的作用，第二轴承520同样起到辅助转动的作用，如此，承接台200可以流畅地相对第一基座110转动。

承接台200的中心设有轴孔，驱动装置400的驱动轴插接在该轴孔内并与承接台200固定，即承接台200可以由驱动装置400驱动而发生旋转。

本实施例中的驱动装置400优选采用旋转电机。

支撑块300包括第一面301与第二面302，第一面301与第三基座130连接，第二面302相对第一面301倾斜，如此，当支撑块300通过第二面302安装在水平面上时，工作台的整体将发生倾斜，且倾斜角度等于第二面302与第一面301之间的倾斜角度。当然，本实用新型也可以采用其他的公知的方式使工作台发生倾斜，本实用新型对此不作限定。

综上，承接台200可在驱动装置400的驱动下相对基座100绕一轴心(即驱动装置400驱动轴的轴心)转动，且该轴心相对水平面倾斜。

本实用新型还公开了一种加工设备，参照图3，示出了加工设备的加工示意图。如图所示，加工设备包括刀具驱动装置600与上述工作台，工件700固定在未示出的承接台200上，并可与承接台200一体绕轴心a公转，由于承接台200相对水平面倾斜，故工件也相对水平面倾斜。

刀具驱动装置600竖直安装在工件700的上方，其上固定有刀具800，刀具驱动装置600可以驱动刀具800自转，同时还可以驱动刀具800相对承接台200沿与轴心a平行的方向进给，如此便可以实现斜螺旋加工，在加工过程中，刀具800将会在工件600上逐渐形成截面底部近似为W形的盲孔，并最终形成具有一定深度的盲孔或通孔。

本实用新型具有以下优点：

1、由于W形孔底上V形沟的存在，刀具的端面上磨粒/切削刃切削速度接近零的区域不会与工件材料接触，从而解决了普通螺旋磨削/铣削中的速度零点问题。

2、由于V形沟以及刀具外周与孔内壁之间的V形空间的存在，切屑可以较为容易的从加工区域排出，从而可以大幅度减轻切屑堵塞的现象，减小加工作用力，提高加工效率和提高刀具工作寿命。

3、由于磨粒/切削刃周期性的切入与切出作用，即断续磨削/切削现象的发生，故可以促进磨屑/切屑的细粒化，有利于磨屑/切屑的排出，同时也有利于磨削液进入底面加工区域，降低加工温度。

4、在加工通孔时，摆动的刀具还可以在出口处进行倒工，从而去除出口处残留的切屑，提高出口处的加工质量。

作为本实用新型中刀具驱动装置600的优选方案，刀具驱动装置600采用电主轴，电主轴可以采用公知的技术，本实用新型对此不作具体限定。

优选地，电主轴的驱动轴可沿自转轴心的方向进行超声振动，即实现超声辅助切削功能，刀具斜螺旋使得单向的超声在各个方向都有分量,超声的传播使刀具表面各点往复运动形成大量的“锉”，斜螺旋使得“锉”群的方向不断地变化，使得孔内壁表面更光滑，出口撕裂少、毛刺少。

基于上述，本实用新型的刀具驱动装置600优选采用超声主轴，其中超声主轴可以采用公知的技术，同时，本实用新型也不限定超声振动的频率范围，只需满足超声润滑功能即可。

此外，刀具800的中心的进给轨迹b与轴心a之间偏离一设定值，通过调整该设定值便可以调整待加工孔的直径。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。