一种用于钻孔的振动装置，包括钻床，其特征在于：振动装置通过上壳体（３）安装在钻床输出端上，该振动装置可作为钻床附件使用，所述的振动装置由上壳体（３）、中壳体（１８）、下壳体（２３）组成，上、中、下壳体采用活动连接；所述的上壳体（３）内设有并紧螺杆（５），并紧螺杆（５）与滑动套（２）下端面并紧，用于传递轴向力；所述的中壳体（１６）内设有插入钻床主轴（１）中的输入轴（４）、支承输入轴４的滚动轴承（７、８）、随输入轴（４）旋转的主轴（１８）、支承主轴（１８）上端的直线轴承（９）和滚动轴承（１０、１１）、滚轮组件、双面圆柱凸轮（１５）、锥销（２６）、键（２７），所述的双面圆柱凸轮（１５）通过锥销（２６）与主轴（１８）连接，双面圆柱凸轮（１５）上下各安装有一组滚轮组件，滚轮支架（１２、１７）通过键（２７）与中壳体（１６）连接，主轴（１８）下端端部设有弹簧卡头（２３）和螺帽（２４）；所述的下壳体内设有支承主轴（１８）下端的滚动轴承（１９、２０）和直线轴承（２１）；所述的滚轮组件由上、下滚轮组件组成，上滚轮组件由滚轮支架（１２）、心轴和滚针轴承组成，下滚轮组件由滚轮支架（１７）、心轴和滚针轴承组成，心轴安装在滚轮支架的孔内，滚针轴承安装在心轴上，滚轮支架上的孔沿圆周方向３６０°均匀分布，数目为３个以上的奇数个，上、下滚轮组件结构尺寸相同。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种连接在钻床输出端上的振动装置，特别是指一种用于钻孔的振动装置。
技术介绍
现有钻孔技术中，在难加工材料(如GH4169、高温合金、硬质合金、不锈钢等)上钻孔加工尚未得到有效的解决途径。采用普通钻削加工方法加工难加工材料时钻头磨损很快，并且频繁地重磨钻头和更换钻头，严重影响了待加工产品的质量、降低了加工效率和提高了加工成本。振动钻孔技术是一种通过在钻孔过程中附加一种振动运动而改善钻削过程的加工技术。已有的振动钻孔机构中，所产生的振动力需要通过杠杆机构传递给主轴，而且当需要频/转比大于1时需要增加齿轮变速装置，这些都将增加成本、噪音和结构尺寸。有些机构中主轴的受力点偏离轴线，这会增加轴承的负荷，缩短轴承的寿命。本专利技术提出一种在钻孔加工过程中，钻孔主轴在作回转运动时也同时作沿其轴线方向的振动运动，形成由回转运动和轴向振动运动复合而成的振动钻削运动。本专利技术提出一种新型的振动钻孔装置，该装置通过均布在主轴周围的三个或者三个以上的滚针轴承同时驱动主轴作必要的轴向振动运动，其合力作用点通过主轴轴线，因此该装置结构紧凑，轴承受力状况良好，使用寿命长。
技术实现思路
本专利技术的一种用于钻孔的振动装置，包括钻床，其振动装置通过上壳体安装在钻床输出端上，该振动装置可作为钻床附件使用。所述的振动装置由上壳体、中壳体、下壳体组成，上、中、下壳体采用活动连接。所述的上壳体内设有并紧螺杆，并紧螺杆与滑动套下端面并紧，用于传递轴向力；所述的中壳体内设有插入钻床主轴中的输入轴、支承输入轴的滚动轴承、随输入轴旋转的主轴、支承主轴上端的直线轴承和滚动轴承、滚轮组件、双面圆柱凸轮、锥销、键，所述的双面圆柱凸轮通过锥销与主轴连接，双面圆柱凸轮上下各安装有一组滚轮组件，滚轮支架通过键与中壳体连接，主轴下端端部设有弹簧卡头和螺帽；所述的下壳体内设有支承主轴下端的滚动轴承和直线轴承；所述的滚轮组件由上、下滚轮组件组成，上滚轮组件由滚轮支架、心轴和滚针轴承组成，下滚轮组件由滚轮支架、心轴和滚针轴承组成，心轴安装在滚轮支架的孔内，滚针轴承安装在心轴上，滚轮支架上的孔沿圆周方向360°均匀分布，数目为3个以上的奇数个，上、下滚轮组件结构尺寸相同。所述的用于钻孔的振动装置，其将回转运动转换成为回转运动和轴向振动运动的复合运动。所述的用于钻孔的振动装置，其双面圆柱凸轮可以更换以符合不同加工要求的需要。所述的用于钻孔的振动装置，其双面圆柱凸轮与滚轮组件中的滚针轴承相接触区域的任意柱面上的理论廓线的展开线可以为奇数个周期的正弦曲线，相应滚针轴承的数目与所述的正弦曲线周期个数相同。所述的用于钻孔的振动装置，其双面圆柱凸轮与滚轮组件中的滚针轴承相接触区域的任意柱面上的理论廓线的展开线可以为等加速曲线。所述的用于钻孔的振动装置，其双面圆柱凸轮与滚轮组件中的滚针轴承相接触区域的任意柱面上的理论廓线的展开线可以为高次多项式凸轮曲线。所述的用于钻孔的振动装置，其双面圆柱凸轮与滚轮组件中的滚针轴承相接触区域的任意柱面上的理论廓线的展开线的周期数目为三、五、七、九，相应的滚轮组件上的滚针轴承个数为三、五、七、九，分别实现频/转比为三、五、七、九的振动钻孔方式。所述的用于钻孔的振动装置，其输入轴和主轴通过端面键连接，实现二者之间在具有相同转动运动的情况下能作小范围的轴向相对运动；输入轴和主轴端面键可以是滑动平键、普通花键、滚动花键、弹性联轴器。所述的用于钻孔的振动装置，其直线轴承和滚动轴承结合方式消除主轴(18)作轴向振动和回转运动时的间隙；主轴上两个所述的支承组件还可以采用液体动压轴承、液体静压轴承或气浮轴承方式之一。所述的用于钻孔的振动装置，其上壳体与中壳体横截面的相对位置可以微调，以消除与其相连接的钻床主轴轴线和滑动套轴线不重合所引起的问题。本专利技术的振动钻孔装置具有以下特点 (1)通过均布在主轴周围的三个或者三个以上奇数个的滚轮组件中的滚针轴承同时驱动主轴作轴向振动运动，其合力作用点通过主轴轴线，降低了各轴承之间产生的负荷，提高了钻床钻头的使用寿命同时也降低了噪音干扰；(2)通过均布在主轴周围的三个滚轮组件中的滚针轴承与主轴上的具有三个周期的双面圆柱凸轮相互作用使主轴在回转一周过程中自然地实现三个周期的振动运动，即实现频/转比为3的振动钻孔运动方式；该方式也可以通过采用具有5、7、9个曲线周期的双面圆柱凸轮和具有5、7、9个滚针轴承的滚轮组件实现频/转比分别为5、7、9的轴向振动方式。(3)该振动装置结构简单，易拆装，可作为钻床附件独立使用。附图说明图1为本专利技术的振动钻孔装置剖视图。图2为本专利技术的上滚轮组件剖视图。图3为本专利技术的下滚轮组件剖视图。图4为本专利技术的双面圆柱凸轮外圆柱面上的上下两条理论廓线和实际廓线的关系图。图中1.钻床主轴 2.滑动套 3.上壳体 4.输入轴 5.并紧螺杆 6.螺钉7.滚动轴承 8.滚动轴承 9.直线轴承 10.滚动轴承 11.滚动轴承 12.滚轮支架13.滚针轴承 14.心轴 15.双面圆柱凸轮 16.中壳体 17.滚轮支架 18.主轴19.滚动轴承 20.滚动轴承 21.直线轴承 22.下壳体 23.弹簧卡头 24.螺帽25.螺钉 26.锥销 27.键 28.心轴 29.滚针轴承 30.滚针轴承 31.心轴32.滚针轴承 33.心轴滚针轴承 34.心轴 35.滚针轴承 36.滚针轴承 37.心轴具体实施方式下面将结合附图对本专利技术作进一步的详细说明。请参见图1所示，本专利技术为一种用于钻孔的振动装置，振动装置通过上壳体3安装在钻床输出端上，该振动装置可作为钻床附件使用，所述的振动装置分为上壳体3、中壳体18、下壳体23，上、中、下壳体分别采用六个螺栓6固定连接。所述的上壳体3内设有并紧螺杆5，并紧螺杆5与滑动套2下端面并紧，用于传递轴向力。所述的中壳体16内设有插入钻床主轴2中的输入轴4、支承输入轴4的滚动轴承7、8、随输入轴4旋转的主轴18、支承主轴18上端的直线轴承9和滚动轴承10、11、滚轮组件、双面圆柱凸轮15、锥销26、键27，所述的双面圆柱凸轮15通过锥销26与主轴18连接，双面圆柱凸轮15上下各安装有一组滚轮组件，滚轮支架12、17通过键27与中壳体16连接，主轴18下端端部设有弹簧卡头23和螺帽24用于卡紧钻头；所述的下壳体内设有支承主轴18下端的滚动轴承19、20和直线轴承21。由图1看出，输入轴4插入钻床主轴1中并锁紧，上壳体3与钻床滑动套2相联，并紧螺杆5安装后与滑动套2下端面并紧，起到传递轴向力的作用。上壳体3通过六个螺栓6与中壳体16连接，其横截面的相对位置可以微调，以消除与其相连接的钻床主轴轴线和滑动套轴线不重合所引起的问题。钻床主轴1旋转时带动输入轴4旋转，输入轴4下部由两个滚动轴承7、8支承，输入轴4下端的矩形槽与主轴18上端的端面键27配合，带动主轴18旋转，其中的端面键结构容许二者在轴向产生两倍轴向振幅大小的轴向运动。主轴18旋转时通过锥销26带动双面圆柱凸轮15转动，双面圆柱凸轮15上下各安装有一套滚轮组件，如图2所示，上滚轮组件包括一个滚轮支架12，三个心轴14、28、31和三个滚针轴承13、29、30。如图3所示，下滚本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈志同，郑新芬，张德远，
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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