一种高频纵扭复合振动海绵群钻制孔工作台及应用制造技术

本发明专利技术涉及一种高频纵扭复合振动海绵群钻制孔工作台及应用，该工作台包括底座、水平移动机构、固定架、竖直移动机构、支撑架和高频纵扭复合振动海绵群钻制孔装置，所述高频纵扭复合振动海绵群钻制孔装置包括超声波发生器、超声波换能器、至少一级变幅杆和多管刀具，所述多管刀具包括与所述变幅杆相接的连接头、管体安置板、内含空腔的多个管体和刃口，每个所述管体一端与管体安置板通过可拆卸方式连接，另一端延伸出所述刃口，所述管体上设置有纵扭复合振动转换结构。本发明专利技术通过高频振动的方式在海绵上轻松打孔，工件通过水平移动机构实现二维平面内的任意轨迹移，群钻打孔装置可实现上下精确运动，通过固定架可根据要求在待加工工件进行一次多孔自动成型。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于转印辊加工设备，具体涉及一种高频纵扭复合振动海绵群钻制孔工作台。
技术介绍
打印机或复印机的转印辊一般包括金属芯轴和套设在金属芯轴之外的弹性体层，所述弹性体层通常是上述弹性材料，为了设置内部芯轴，需要在弹性材料上开通孔。转印辊属于打印机或复印机的核心部件，对于尺寸精度和外形的平整度要求都非常高。但弹性材料在轻微压力或扭力下易于变形并且倾向于通过压缩或变形抵抗向下的切削或钻取动作。目前在海绵上打孔可以考虑如下两种方式：其一采用刀具钻孔加工，比如中国专利CN201856270U中公开了上述技术方案，但在旋转刀具作用下，会轴向受到水平和扭转的力，导致多方向形变，为了保证加工的孔圆度、尺寸和轴向水平度则必须通过人工操作随时调整受力来实现，即使这样也存在较高的次品率，所以加工成本高，效率低。其二利用发泡海绵本身遇热容易融化的特性，采用电热丝或激光打孔，但热切割会对加工材料表面造成损伤，控制难度大，加工效率低，加工过程还会产生大量有害气体，污染环境。希望通过上述两种打孔方式都不甚理想，无法满足转印辊上弹性体层的要求，并且因为受力变形的问题更不可能同时进行多个产品的同时加工，也就是一次打多个孔，如果希望同时打多孔，则必须要将海绵坯体进行压缩，克服同时多向受力，形变不可控的问题，但压缩过程中无法保证各向同性，这样待打孔后回弹必然会造成孔壁的缺陷，更为常见的是轴心的偏斜，造成不合格率进一步上升。
技术实现思路
<br>本专利技术提供了一种高频纵扭复合振动海绵群钻制孔工作台，用以解决目前转印辊的弹性体层加工效率低，自动化程度低，产品精度低等问题。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：所述高频纵扭复合振动海绵群钻制孔工作台，包括底座、设置在所述底座上的水平移动机构、设置在水平移动机构上的固定架、设置在所述底座上的竖直移动机构、设置在所述竖直移动机构上的支撑架和设置在所述支撑架上且位于所述固定架上方的高频纵扭复合振动海绵群钻制孔装置，所述高频纵扭复合振动海绵群钻制孔装置包括超声波发生器、与所述超声波发生器通过导线相连的超声波换能器、与所述超声波换能器相连的至少一级变幅杆和与所述变幅杆相连的多管刀具。待加工工件置于所述固定架上，可根据需要随水平移动机构做在水平方向上移动，所述高频纵扭复合振动海绵群钻制孔装置在竖直移动机构带动下下移，完成一次性多孔加工作业。进一步的，所述多管刀具与相连的变幅杆通过螺纹连接，所述多管刀具包括与所述变幅杆相接的连接头、与连接头相连的管体安置板、所述管体安置板上设置内含空腔的多个管体和刃口，每个所述管体一端与管体安置板通过可拆卸方式连接，另一端延伸出所述刃口。所述每个管体上设置有纵扭复合振动转换结构，所述纵扭复合振动转换结构为螺旋斜槽结构、螺旋斜孔结构、沿螺旋线路径阵列孔结构或螺旋结构，纵扭复合振动转换结构为螺旋斜槽结构时，螺旋斜槽中心线的螺旋升角在3-87度之间；纵扭复合振动转换结构为螺旋斜孔结构时，螺旋斜孔中心线的螺旋升角在3-87度之间；纵扭复合振动转换结构为沿螺旋线路径阵列孔结构时，螺旋线路径的螺旋升角在3-87度之间；纵扭复合振动转换结构为螺旋结构时，螺旋结构的螺旋角在3-87度之间。进一步的，所述管体安置板上设有多个内螺纹孔，所述管体与管体安置板相连的一端设有与所述内螺纹孔相匹配的外螺纹头。螺纹连接，便于更换管体，根据打孔数量、大小和位置，仅需调整各个管体即可。进一步的，所述连接头内设有通道，所述管体安置板内设有分气道，所述通道一头与外接空气压缩机相通，另一头与所述分气道的总头相连，所述分气道的各分头与管体内空腔相通。进一步的，所述管体安置板还包括内螺纹孔的封盖，所述封盖用于未连接管体的内螺纹孔的封闭。进一步的，所述固定架包括承载所述待加工工件的底板、环绕所述底板且与待加工工件外形相匹配的外框和设置在底板下且固定在所述水平移动机构上的底脚，所述底板上设有容许所述多管刀具穿过的空档。进一步的，所述超声波换能器产生轴向振动，振动频率为10-120kHz。进一步的，所述圆弧过渡结构通过点焊形成，圆弧半径为1mm-20mm。进一步的，所述管体的材料为TC4钛合金或316L不锈钢，所述刃口的材料为TC4钛合金或316L不锈钢或高速钢或硬质合金。进一步的，所述管体的管壁厚度为0.5-3mm。进一步的，所述刃口整体为倒圆台型，斜度为1:5-1:100。进一步的，所述刃口的末端具有圆周均匀分布的月牙形缺口，每个月牙形缺口均具有锋利边沿，在相邻的两个月牙形缺口中间具有一个锋利尖角。进一步的，所述外框上设有卡设待加工工件的内翻边。进一步的，所述固定架通过螺栓固定在所示水平移动机构上。进一步的，所述竖直移动机构还包括竖直微调机构，所述竖直微调机构通过螺母副设置在丝杆上，所述支撑架与竖直微调机构相连。本专利技术还提供了上述高频纵扭复合振动海绵群钻制孔工作台的一个用途，用于转印辊的弹性体层的成型加工，包括如下步骤：1）提取条形坯体；2）在所述条形坯体上打孔，获得空心条形坯体；和3）空心条形坯体打磨成型；其中步骤1）和/或步骤2）通过所述高频纵扭复合振动海绵群钻制孔工作台完成，并且所述步骤1）和步骤2）前后顺序可换。也就是说所述高频纵扭复合振动海绵群钻制孔工作台可以成型所述弹性体层的外轮廓和内轮廓，步骤1）中所述高频纵扭复合振动海绵群钻制孔工作台可从空腔内提取出圆柱条形坯体，步骤2）中所述高频纵扭复合振动海绵群钻制孔工作台可在条形坯体上开孔。本专利技术提供的技术方案通过高频振动的方式在海绵上轻松打孔，打孔过程稳定，孔径尺寸精度高，孔壁表面平整无损伤，待加工工件通过水平移动机构实现二维平面内的任意轨迹移，群钻打孔装置通过竖直移动机构可实现上下精确运动，通过固定架可根据要求在待加工工件进行一次多孔自动成型，对精度要求较高的转印辊的自动化加工意义重大。附图说明图1是本专利技术所述高频纵扭复合振动海绵群钻制孔工作台一具体实施方式的结构示意图；图2是本专利技术所述固定架一具体实施方式的剖视图；图3是图2的俯视图；图4是本专利技术所述多管刀具一具体实施方式的结构示意图；图5是图4的仰视图；图6是本专利技术所述管体安置板一具体实施方式的结构示意图；图7是实施例1中所述管体的剖视图；图8是图1中所示待加工工件取条剖视图；图9是图8的俯视图；图10是实施例2中所述管体的剖视图；图11是实施例2中所述多管刀具的结构示意图；图12是所述管体中纵扭复本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高频纵扭复合振动海绵群钻制孔工作台，其特征在于，包括底座、设置在所述底座上的水平移动机构、设置在水平移动机构上的固定架、设置在所述底座上的竖直移动机构、设置在所述竖直移动机构上的支撑架和设置在所述支撑架上且位于所述固定架上方的高频纵扭复合振动海绵群钻制孔装置，所述高频纵扭复合振动海绵群钻制孔装置包括超声波发生器、与所述超声波发生器通过导线相连的超声波换能器、与所述超声波换能器相连的至少一级变幅杆和与所述变幅杆相连的多管刀具。

【技术特征摘要】
1.一种高频纵扭复合振动海绵群钻制孔工作台，其特征在于，包括底座、设置在所述底
座上的水平移动机构、设置在水平移动机构上的固定架、设置在所述底座上的竖直移动机
构、设置在所述竖直移动机构上的支撑架和设置在所述支撑架上且位于所述固定架上方的
高频纵扭复合振动海绵群钻制孔装置，所述高频纵扭复合振动海绵群钻制孔装置包括超声
波发生器、与所述超声波发生器通过导线相连的超声波换能器、与所述超声波换能器相连
的至少一级变幅杆和与所述变幅杆相连的多管刀具。
2.根据权利要求1所述一种高频纵扭复合振动海绵群钻制孔工作台，其特征在于，所述
多管刀具与相连的变幅杆通过螺纹连接，所述多管刀具包括与所述变幅杆相接的连接头、
与连接头相连的管体安置板、所述管体安置板上设置内含空腔的多个管体和刃口，每个所
述管体一端与管体安置板通过可拆卸方式连接，另一端延伸出所述刃口。
3.根据权利要求2所述一种高频纵扭复合振动海绵群钻制孔工作台，其特征在于，所述
每个管体上设置有纵扭复合振动转换结构。
4.根据权利要求3所述一种高频纵扭复合振动海绵群钻制孔工作台，其特征在于，所述
每个管体上设置的纵扭复合振动转换结构为螺旋斜槽结构、螺旋斜孔结构、沿螺旋线路径
阵列孔结构或螺旋结构。
5.根据权利要求2所述一种高频纵扭复合振动海绵群钻制孔工作台，其特征在于，所述
管体安置板上设有多个内螺纹孔，所述管体与管体安置板相连的一端设有与所述内螺纹孔
相匹配的外螺纹头。
6.根据权利要求2所述一种高频纵扭复合振...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷振，朱其新，伯洁，钱蜜，齐芳娟，杨鑫铭，张磊，刘嵚昀，黄开明，吴雷，
申请(专利权)人：苏州科技学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32