专利名称：振动切削及超精加工装置的制作方法
技术领域：
本实用新型为车床的附加装置。将本装置装在车床刀架的底座上，工件装在车床的卡盘上，或车床的顶尖上；对本装置供交流电源，则本装置使在刀杆轴(2)上的车刀(4)或超精加工油石(37)在工件的主切削方向产生扭转振动；当装在车床主轴上的工件在规定的转速下转动时，车刀(4)对工件进行振动切削，或超精加工油石(37)对绕车床顶尖中心转动的工件进行超精加工。对工件进行振动切削精密加工外圆，内孔、内外圆锥体，细长轴，薄圆筒及精密车削螺纹及丝杆，或超精加工以圆及内孔。
我国专利局一九八六年十月三日公开了杜绍基发明专利振转主轴箱，其传动系统采用转轴轮系原理，使铰刀既旋转又振动的复合运动，对固定工件小孔进行低频振动铰孔或攻螺纹孔。本装置与振转主轴箱的结构，传动系统，工作原理，加工工件的功能与范围均不相同。一九八七年十一月七日我国专利局公开了何章鸣的车床附加振动跟转精磨器。该精磨器以电动机驱动偏心轴联动机构或交流电磁铁的间断吸力和弹簧的反弹力使磨头砂轮产生往复振动，对工件进行振动磨削或跟转磨削，精磨工件外圆。本装置与车床附加振动跟转精磨器的结构，传动系统，工作原理，功能及加工范围均不相同。
本实用新型的目的就是将本装置装在普通车床上达到振动切削精密加工和超精加工的技术效果。达到内、外圆磨床及螺纹磨床的加工精度与表面粗糙度的精密加工技术水平。从而获得高精度的机加工的技术效果。
本实用新型的目的是这样实现的是使刀杆轴(2)产生扭转振动。本装置马达(14)的动力通过皮带轮(13)的变速使凸轮轴(15)转动。如图2，用键固连接在凸轮轴(15)上的凸轮(17)随凸轮轴(15)而转动，凸轮(17)的转动通过滚轮(32)，摇臂(8)及摇臂复位机构(31)使主轴(10)产生扭转振动。刀杆轴(2)固连接在主轴(10)上，则刀杆轴(2)随主轴(10)扭转振动而同步振动；则固装在刀杆轴上的车刀(4)或超精加工装置(36)的油石(37)在工件的主切削方向产生扭转振动；或者采用如图3的机构，用键固连接在凸轮轴(15)上的共轭凸轮(34)和(35)随凸轮轴(15)转动而转动，再通过滚轮(32)，双摇臂(33)的作用也使主轴(10)产生扭转振动，从而使车刀(4)或超精加工装置的油石(37)在工件的主切削方向产生扭转振动，由其振动频率与振幅，确定对工件的切削速度，使达到振动切削的条件，进行振动切削或超精加工。本装置装在普通车车床上进行振动切削精密加工，其加工精度，圆度可达2um，加工表面粗糙度达到Ra≈0.1um；振动车削精密螺丝和丝杠；工件长度600毫米，其加工精度与原车床丝杆误差不大于0.03毫米。因此本装置具有上述振动切削精密加工与超精加工的技术特征。本装置采用系列设计，适用自小型车床，如C618型至大型车床。故本装置具有应用范围广，加工范围大及功能多的技术性能。把普通车床的加工精度提高到磨床或超精加工的精度。
本实用新型装置装在普通车床上达到振动切削的技术效果，与普通车床的普通切削相比有以下优点就加工机理有本质的区别。本装置振动切削可降低切削力，对工件的切削温度近于室温，对工件变形很小。因此提高了加工精度。刀具寿命长；还可对不锈钢、高速钢及钛材料等难加工的材料进行精密加工。上述技术效果，普通切削是达不到的。并加工精密螺纹及丝杠。
本实用新型装置具体结构及
图1是本装置的传动示统图，图2是本装置的模剖面图，图3是本装置摇臂装置的第二种结构横剖面图，图4是超精加工装置(36)的剖面图。
如图1，用联轴器(1)将刀杆轴(2)固联接于主轴(10)。参看图1及图3，用键(25)将摇臂(8)或双摇臂(33)固联接于主轴(10)，并用摇臂定位螺母(9)将摇臂(8)或双摇臂(33)轴向定位于主轴(10)。用滚轮联接肖(30)将滚轮(32)装置在摇臂(8)或双摇臂(33)上。用螺钉将箱体上盖(24)及箱底座(27)固装在箱体(11)上。用螺栓(23)将马达(14)固装在箱体上盖(24)上平面。摇臂复位机构支架(19)(图1)装置在箱体(11)的前壁上。用箱体底座螺栓(26)将箱体(11)固装在车床刀架底座上平面上。
如图1，马达的动力用平皮带通过一对皮带轮(13)经变速后使凸轮轴(15)转动，凸轮(17)用键固联接于凸轮轴(15)；参看图2，则凸轮(17的转动通过滚轮(32)、摇臂(8)及摇臂复位机构(31)使主轴(10)产生扭转振动；参看图3，或共轭凸轮(34)和(35)的转动通过滚轮(32)及双摇臂(33)的作用也使主轴(10)产生扭转振动，二种机构任选一种。车刀(4)及超精加工装置(36)固装在刀杆(2)上，则车刀(4)及超精加工装置(36)上的油石(37)随刀杆轴(2)在主切削方向产生扭转振动而同步振动；由其振动频率与振幅确定对工件的切削速度，使达到振动切削或超精加工的技术条件。
如图1，主轴(10)两端用轴承(7)支承，轴承(7)用主轴定位位螺母(12)固定，且主轴前端装油封(6)，避免刀杆轴处漏油。端盖(5)及凸轮轴端盖用螺钉(18)固定于箱体(11)上。凸轮轴(15)上固装的偏心轮(21)作用于柱塞泵(20)，柱塞泵输出的压力润滑油经油管(22)，油咀(16)等输送至各轴承，凸轮及滚轮等需润滑处，使其得到适当的润滑及冷却。
如图4，超精加工装置(36)用螺钉固装在刀杆轴(2)上，油石(37)随刀杆轴(2)在工件主切削方向产生扭转振动，而不转动。超精加工装置(36)上的弹簧用以调整油石(37)对工件的压力，使满足超精加工的技术要求。
箱底座(27)下底面与车床底座的上平面之间，在车床的纵方向装置一个正弦规装置，用以调整箱体底座下平面与车床刀架底座上平面，在车床纵方向倾斜的可调角度，满足车削各种规格螺纹什角的要求，从而达到车削各种规格螺纹或丝杠的要求，达到车削精密螺纹及丝杠。
权利要求1.本实用新型振动切削及超精加工装置，其特征是电动机(14)的动力通过本装置的结构与传动系统，使凸轮(17)随凸轮轴(15)转动，通过摇臂(8)和摇臂复位机构(31)使主轴(10)在工件主切削方向产生扭转振动；或共凸轮(34)和(35)随凸轮轴(15)转动，通过双摇臂(33)，在共凸轮(34)和(35)的作用下，使主轴(10)在工件主切削方向产生扭转振动，使车刀(4)或超精加工装置的油石(37)在工件主切削方向产生相应的扭转振动，由其振动的频率及振幅，确定对工件的切削速度下，对工件进行振动切削精密加工或超精加工。
2.根据权利要求1所述装置，其特征是装在刀杆轴(2)上的超精加工装置在其可调弹簧弹力作用下，使油石(37)紧压在工件上；同时油石(37)随刀杆轴(2)在工件的主切削方向产生扭转振动，由其油石(37)的振动频率与振幅，在确定工件切削速度下，超精加工装置(36)的油石(37)对工件作外圆或内孔超精加工。
3.根据权利要求1所述装置，其特征是箱底座(27)底平面与车床刀架底座上平面在车床纵向方向倾斜以可调节角度，满足车削各种规格螺丝的螺纹升角的要求，从而车削螺丝或丝杠。
专利摘要本装置为车床的附加装置。本装置使主轴产生振动，刀杆轴与主轴刚性连接，则车刀或超精加工装置产生高频振动。达到振动切削，该装置图装在车床的刀架底座上。车刀或超精加工装置在该装置的刀杆轴上，被加工工件装在车床的卡盘上，对工件进行振动切削，内孔及圆锥体与圆锥孔加工。车削螺丝与丝杆，及振动超精加工外圆与内孔。提高加工件尺寸精度和粗糙度(至
文档编号B23B29/12GK2075993SQ8821923
公开日1991年5月1日 申请日期1988年8月6日 优先权日1988年8月6日
发明者高小钢, 高钢 申请人:高小钢