【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于深孔加工，尤其涉及一种用于调控机床主轴轴向运动的辅助加工装置。
技术介绍
1、在金属加工领域，深孔加工具有十分重要的地位。然而，传统的钻削方法在处理深孔过程中常面临多重挑战，特别是在处理难加工材料或需要制造大长径比的小深孔时，问题更加凸显。一方面，钻削力大是制约加工效率和精度的关键因素，高强度的钻削力不仅加剧了刀具的磨损，还可能对工件造成不必要的形变，进而影响整体的加工质量；另一方面，钻削过程中产生的高温也是一个亟待解决的问题，高温环境不仅影响刀具的性能和寿命，还可能引起工件材料的热变形，从而破坏了孔的尺寸精度和表面质量。此外，排屑问题也是孔加工中的一大障碍，特别是在深孔加工中，切削屑难以有效排出，容易在孔内积聚，这不仅影响了加工过程的顺利进行，还可能对刀具和工件造成损伤。对于大长径比的小深孔而言，由于其特殊的结构特点，加工难度更大，孔精度更难以保证，刀具寿命也相应降低。这些问题共同导致了钻削加工效率低下，工艺成本上升。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术提供一种用于调控机床主轴轴向运动的辅助加工装置，可直接安装在主轴上，主轴旋转带动本装置旋转，同时进行低频轴向振动；可进行振动幅值的调节且操作便捷，有效解决了工件加工中切屑长较难排除、影响加工精度问题，具有结构合理简单、便于拆装、稳定变换振幅的优点。
2、具体技术方案如下：
3、一种用于调控机床主轴轴向运动的辅助加工装置，包括与机床主轴相连的输入轴、与输入轴可拆卸连接的输出轴，
4、可选的，所述调幅机构包括带有第一正弦曲面的正弦垫圈、带有滚珠的保持架以及设置在输出轴上的第二正弦曲面；所述输入轴的上端与机床主轴相连，输入轴的下端与正弦垫圈的平面侧相连；保持架设置在正弦垫圈与输出轴之间，保持架上端与正弦垫圈的第一正弦曲面侧相对，保持架下端与输出轴的第二正弦曲面侧相对，滚珠设置在保持架的通孔中，滚珠直径大于保持架的厚度；非工作状态时，滚珠贴合第一正弦曲面或第二正弦曲面，与未贴合正弦曲面的距离为一个振幅。
5、可选的，正弦垫圈和输出轴上分别设有轨道，正弦垫圈上的轨道面和输出轴上的轨道面为第一正弦曲面、第二正弦曲面，轨道的深度小于滚珠的半径。
6、可选的，正弦垫圈与输出轴中形成的正弦曲线的周期数相同；所述正弦垫圈与输出轴均为可拆装更换部件；所述保持架具有多个通孔，通孔的个数与滚珠个数相同，滚珠个数与正弦曲面的周期数成倍数关系。
7、可选的，所述输出轴顶端通过螺栓与输入轴底端相连，输出轴与输入轴同轴心设置，螺栓与输出轴之间设有弹簧垫片。
8、可选的，还包括外壳，所述外壳内设有凹槽与装配道，外壳通过装配道自下而上地套在输出轴、保持架以及正弦垫圈下端的外侧；外壳与正弦垫圈及输出轴间隙配合；保持架的外侧设置有凸出于正弦垫圈和输出轴的凸起，凹槽与保持架的凸起过盈配合。
9、可选的，还包括止动装置，所述止动装置包括环状结构，通过螺栓与外壳固定相连；环状结构上设有外伸凸块；外伸凸块与机床上的止动块卡接；所述正弦垫圈的外侧可拆卸连接有调节把手。
10、可选的，所述正弦垫片的外侧上端设有卡槽，用于调节把手卡入卡槽从而调节正弦垫片转动；调幅机构的振幅区间为0mm-0.2mm。
11、可选的，所述输出轴下端可拆卸连接有用于夹持刀具的夹头机床装置，所述夹头机床装置为圆筒状，夹头机床装置内部嵌入有卡簧，夹头机床装置与卡簧通过夹头螺母进行连接；刀具夹持在卡簧上。
12、可选的，所述输入轴下端刻有档位刻度，正弦垫圈上标记有档位刻度，通过调整输入轴和正弦垫圈上档位刻度调节振幅。
13、本专利技术的有益效果是：
14、本专利技术通过在钻削过程中给刀具施加一个可控制其频率和振幅的轴向振动，改变刀具在工件表面的作用力，使刀具与工件之间产生规律性的接触和分离，使得切削力更加均匀分布，从而将传统的连续钻削变为间歇式钻削。进而有效降低钻削力、减少钻削温度、改善切削表面质量，并且有助于排屑，特别适用于难加工材料和小深孔加工。振动钻削可以拓展加工范围，适用于不同材料和复杂形状的加工，通过振幅调节，可以使切削参数适应不同的加工需求。本专利技术还可以提高加工精度、延长刀具寿命，从而提高加工效率，降低加工成本。本专利技术在刀具转速不变的情况下可以进行振幅的调节，切削过程中，根据加工材料的硬度调节振幅，对于硬度较高的材料，采用较大振幅，对于硬度较小的材料，采用较小振幅，进而优化切削过程。
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1.一种用于调控机床主轴轴向运动的辅助加工装置，其特征在于：包括与机床主轴相连的输入轴、与输入轴可拆卸连接的输出轴，以及设置在输入轴和输出轴之间的调幅机构。
2.根据权利要求1所述的一种用于调控机床主轴轴向运动的辅助加工装置，其特征在于：所述调幅机构包括带有第一正弦曲面的正弦垫圈、带有滚珠的保持架以及设置在输出轴上的第二正弦曲面；所述输入轴的上端与机床主轴相连，输入轴的下端与正弦垫圈的平面侧相连；保持架设置在正弦垫圈与输出轴之间，保持架上端与正弦垫圈的第一正弦曲面侧相对，保持架下端与输出轴的第二正弦曲面侧相对，滚珠设置在保持架的通孔中，滚珠直径大于保持架的厚度；非工作状态时，滚珠贴合第一正弦曲面或第二正弦曲面，与未贴合正弦曲面的距离为一个振幅。
3.根据权利要求2所述的一种用于调控机床主轴轴向运动的辅助加工装置，其特征在于：正弦垫圈和输出轴上分别设有轨道，正弦垫圈上的轨道面和输出轴上的轨道面为第一正弦曲面、第二正弦曲面，轨道的深度小于滚珠的半径。
4.根据权利要求2所述的一种用于调控机床主轴轴向运动的辅助加工装置，其特征在于：正弦垫圈与输出轴中
5.根据权利要求1所述的一种用于调控机床主轴轴向运动的辅助加工装置，其特征在于：所述输出轴顶端通过螺栓与输入轴底端相连，输出轴与输入轴同轴心设置，螺栓与输出轴之间设有弹簧垫片。
6.根据权利要求2所述的一种用于调控机床主轴轴向运动的辅助加工装置，其特征在于：还包括外壳，所述外壳内设有凹槽与装配道，外壳通过装配道自下而上地套在输出轴、保持架以及正弦垫圈下端的外侧；外壳与正弦垫圈及输出轴间隙配合；保持架的外侧设置有凸出于正弦垫圈和输出轴的凸起，凹槽与保持架的凸起过盈配合。
7.根据权利要求6所述的一种用于调控机床主轴轴向运动的辅助加工装置，其特征在于：还包括止动装置，所述止动装置包括环状结构，通过螺栓与外壳固定相连；环状结构上设有外伸凸块；外伸凸块与机床上的止动块卡接；所述正弦垫圈的外侧可拆卸连接有调节把手。
8.根据权利要求7所述的一种用于调控机床主轴轴向运动的辅助加工装置，其特征在于：所述正弦垫片的外侧上端设有卡槽，用于调节把手卡入卡槽从而调节正弦垫片转动；调幅机构的振幅区间为0mm-0.2mm。
9.根据权利要求1所述的一种用于调控机床主轴轴向运动的辅助加工装置，其特征在于：所述输出轴下端可拆卸连接有用于夹持刀具的夹头机床装置，所述夹头机床装置为圆筒状，夹头机床装置内部嵌入有卡簧，夹头机床装置与卡簧通过夹头螺母进行连接；刀具夹持在卡簧上。
10.根据权利要求2所述的一种用于调控机床主轴轴向运动的辅助加工装置，其特征在于：所述输入轴下端刻有档位刻度，正弦垫圈上标记有档位刻度，通过调整输入轴和正弦垫圈上档位刻度调节振幅。
...【技术特征摘要】
1.一种用于调控机床主轴轴向运动的辅助加工装置，其特征在于：包括与机床主轴相连的输入轴、与输入轴可拆卸连接的输出轴，以及设置在输入轴和输出轴之间的调幅机构。
2.根据权利要求1所述的一种用于调控机床主轴轴向运动的辅助加工装置，其特征在于：所述调幅机构包括带有第一正弦曲面的正弦垫圈、带有滚珠的保持架以及设置在输出轴上的第二正弦曲面；所述输入轴的上端与机床主轴相连，输入轴的下端与正弦垫圈的平面侧相连；保持架设置在正弦垫圈与输出轴之间，保持架上端与正弦垫圈的第一正弦曲面侧相对，保持架下端与输出轴的第二正弦曲面侧相对，滚珠设置在保持架的通孔中，滚珠直径大于保持架的厚度；非工作状态时，滚珠贴合第一正弦曲面或第二正弦曲面，与未贴合正弦曲面的距离为一个振幅。
3.根据权利要求2所述的一种用于调控机床主轴轴向运动的辅助加工装置，其特征在于：正弦垫圈和输出轴上分别设有轨道，正弦垫圈上的轨道面和输出轴上的轨道面为第一正弦曲面、第二正弦曲面，轨道的深度小于滚珠的半径。
4.根据权利要求2所述的一种用于调控机床主轴轴向运动的辅助加工装置，其特征在于：正弦垫圈与输出轴中形成的正弦曲线的周期数相同；所述正弦垫圈与输出轴均为可拆装更换部件；所述保持架具有多个通孔，通孔的个数与滚珠个数相同，滚珠个数与正弦曲面的周期数成倍数关系。
5.根据权利要求1所述的一种用于调控机床主轴轴向运动的辅助加工装置，其特征在于：所述输出轴顶端通过螺栓与输入轴底端相连...
【专利技术属性】
技术研发人员：聂鹏，
申请(专利权)人：航工智能装备科技重庆有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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