本发明专利技术公开了一种用于加工复杂深孔内腔的数控变径超声振动装置，该装置包括有驱动组件、滑动组件、刀套、变径镗杆组件和超声换能组件。超声换能组件安装在刀套内，刀套安装在刀塔上，滑动组件的滑块安装在驱动组件的基座上，滑动组件的导轨安装在机床箱体上，变径镗杆组件与滑动组件连接。本数控变径超声振动装置能够针对加工复杂深孔内腔采用数控变径方式提高了加工效率与加工精度。扩大了超声振动镗削的应用范围。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种数控机床领域的加工工具，更特别地说，是指一种用于加工复杂深孔内腔的数控变径超声振动装置。
技术介绍
随着我国航空工业的快速发展和国家的大力扶持，航空工业中存在大量需要精密超精密加工的零部件，有些零件不但对加工的尺寸精度和圆度、圆柱度等形位精度要求很高，而且要求加工表面残余应力小，以便可以使零件长时间保持精度。而发动机作为航空飞行器的心脏，其关键部件的加工难题成为了我国航空工业发展的瓶颈和我们亟待解决的工艺技术难题，深孔复杂内腔又因其内腔复杂、尺寸深长、孔壁薄导致加工用的镗杆刚性差，静态让刀量大，壁厚差不宜保证，而且动态颤振严重，表面粗糙度不宜保证，在航空发动机的众多亟待解决的加工难题中尤为突出。如采用常规普通切削加工技术，单纯依靠增加刀具锋利程度、减少进刀量等工艺方法，由于其切削特性的制约，依然不能大幅度降低切削力、切削温度，提高加工精度、表面质量，从而很难达到理想的加工效果。尤其是在某些小孔径、大长径比的复杂深孔加工中，传统镗杆由于结构限制导致刚度极弱而无法进行加工，必须采用变径镗削的方式。同时复杂的内腔孔结构仅仅依靠传统机床的手动进刀方式难以高精度的实现加工，这就要求用数控方式去控制加工过程，完成对复杂内腔孔的高质高效的加工。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于加工复杂深孔内腔的数控变径超声振动装置，该装置采用超声振动镗削的方式提高了刚性化效果，同时降低镗削力，提高加工精度。针对加工复杂深孔内腔采用数控变径方式提高了加工效率与加工精度。扩大了超声振动镗削的应用范围。本专利技术的一种用于加工复杂深孔内腔的数控变径超声振动装置，该装置包括有驱动组件(1)、滑动组件O)、刀套(3)、变径镗杆组件(4)和超声换能组件(5)；驱动组件(1)包括有基座(11)、电机(12)、主动带轮(13)、从动带轮(14)、传送带 (15)；基座(11)的轴向上设有A安装孔(11A)，该A安装孔(IlA)内安装有A深沟球轴承 (4A)、B深沟球轴承GB)；基座(11)的电机安装板(IlB)上安装有电机(12)，电机安装板 (IlB)上设有A通孔(IlC)；电机(12)的输出轴穿过A通孔(IlC)后套接在主动带轮(13) 上；主动带轮(1 与从动带轮(14)之间连接有传送带(1 ；从动带轮(14)套接在传动轴 (44)上；基座(11)的滑块安装板(IlD)上安装有A滑动(2!3)、B滑动(M)、C滑动(25) ,D 滑动06) ；A滑动03)与B滑动04)保持在同一轴向上，C滑动05)与D滑动Q6)保持在同一轴向上；滑动组件(2)包括有A导轨Ql)、B导轨02)、A滑块Q3)、B滑块Q4)、C滑块 Q5)、D滑块(26) ；A滑块(23)和B滑块(24)滑动安装在A导轨(21)上；C滑块(25)和D滑块(26)滑动安装在B导轨(22)上；A滑动(23)、B滑动(24)、C滑动(25)和D滑动(26) 安装在基座(11)的滑块安装板(IlD)上；A导轨与B导轨0 平行安装在机床箱体 (2A)上；刀套(3)的轴向上设有B通孔(32)，所述B通孔(32)上设有锁紧孔(34)，B通孔 (32)用于放置超声换能组件(5)，锁紧孔(34)用于锁紧螺钉(47A)穿过且顶紧在锁紧套 (47)上；刀套(3)的安装板面(33)上设有四个D通孔(33A)，该D通孔(33A)用于长螺钉穿过，且穿过的长螺钉用于实现将刀套(3)安装在刀塔QB)上；变径镗杆组件(4)是由空心镗杆(41)、控制杆(42)、刀座(43)、传动轴(44)、键 (44A)、A离合器05)、B离合器06)、A深沟球轴承(4A)、B深沟球轴承0B)、C深沟球轴承GC)、D深沟球轴承(4D)、锁紧套07)以及锁紧螺钉(47A)组成；传动轴04)的一端上套接有B离合器(46)，传动轴04)的另一端上套接有A深沟球轴承(4A)、B深沟球轴承 (4B)，传动轴04)内键合安装有控制杆0 的另一端；A离合器0 上套接有C深沟球轴承GC)、D深沟球轴承(4D)、锁紧套07) ；A离合器0 套接在空心镗杆Gl)的另一端上，控制杆G2)套接在空心镗杆Gl)内；A离合器05)与B离合器06)啮合；空心镗杆 (41)是空心长圆柱体零件，空心镗杆Gl)的一端对称设有的矩形孔GlB)，该矩形孔(41B) 用于放置刀座G3)；空心镗杆Gl)另一端上设有外螺纹(41A)；该外螺纹(41A)上连接有 A离合器0 ；控制杆0 是实心细长杆零件，控制杆0 的一端设有斜面夹孔G2A)，该斜面夹孔(42A)用于放置A刀具(43C)和B刀具(43D)；控制杆0 的另一端上设有键槽 G2B)，该键槽(42B)与键G4A)配合，实现控制杆02)的另一端与传动轴04)的安装；控制杆G2)的另一端的端部设有外螺纹G2C)，该外螺纹(42C)上连接有A离合器05)；刀座 (43)包括有A刀壳G3A)、B刀壳、A刀架03E)、B刀架(43F) ；A刀具(43C)安装在 A刀架(43E)上，B刀具(43D)安装在B架(43B)上；安装有A刀具03C)的A刀架(43E) 上套接有A刀壳G3A)，安装有B刀具G3D)的B架(43B)上套接有B刀壳；装配有刀具的刀座G3)安装在空心镗杆Gl)的矩形孔GlB)内，且刀具置于控制杆G2)的斜面夹孔G2A)内；传动轴04)上设有键槽孔，该键槽孔用于放置键G4A)；传动轴04)的另一端套接在从动齿轮(14)上；超声换能组件(5)由前端盖(51)、压电陶瓷组件(52)、后端盖(53)、夹具体(54)、 夹具前盖( )、夹具后盖(56)、A内衬(57)、B内衬(58)组成；夹具体(54)的内部设有A 内凸台(54A)、内环腔(54E)、B内凸台(54B)，A内凸台(54A)与B内凸台(MB)之间是内环腔(54E)；内环腔(ME)用于放置压电陶瓷组件(52) ；A内凸台(54A)的环面上开有上沉头孔(54C)；每个上沉头孔(54C)内放置一螺钉，通过该螺钉顶紧前端盖(51)的圆柱面 (51A)实现前端盖(51)与夹具体(54) —端的安装；B内凸台(MB)的环面上开有下沉头孔 (54D)；每个下沉头孔(54D)内放置一螺钉，通过该螺钉顶紧后端盖(5 的圆柱面(53A)， 实现后端盖(53)与夹具体(54)另一端的安装。夹具体M的端面上设有C通孔MF，该C通孔54F通过与长螺钉的配合，实现夹具体M两端分别与夹具前盖55、夹具后盖56的安装；A内衬(57)置于夹具前盖(5 的凸圆台上，A内衬(57)为聚四氟乙烯材料加工成的圆环结构；B内衬(58)置于夹具后盖(56) 的凸圆台(56B)上，B内衬(58)为聚四氟乙烯材料加工成的圆环结构。本专利技术数控变径超声振动装置的优点在于①采用超声换能组件提供的超声振动镗削，提高了镗杆的刚性，降低镗削力，提高加工精度②采用大长径比的变径镗杆组件设计，在电机驱动下进行刀尖的伸缩变化加工变内径深孔，完成对复杂内腔孔的高质高效的加工。③利用刀套将超声换能组件与机床刀塔相结合、利用滑块、导轨和基座与机床箱体相结合，解决了现有机床在进行复杂深孔内腔加工的困难，同时也扩大了数控机床的使用范围。④本专利技术采用超声振动配合数控变径方式，提高了复杂深孔内腔的可加工本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张德远，阎林松，李文，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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