CN103691992B - 集成化的振动台钻 - Google Patents

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Abstract

一种集成化的振动台钻，包括钻孔机构和下箱体，所述下箱体上安装所述钻孔机构，所述振动台钻还包括颤振模块，所述颤振模块安装在下箱体上，所述颤振模块包括和颤振缸和弹性端盖，所述弹性端盖位于所述钻孔机构的正下方，所述颤振缸包括缸体、活塞杆和活塞杆端盖，所述缸体底部开有一个进出油孔，所述高频激振阀的出油口与所述进出油孔连接，所述缸体内部为环状容腔，所述缸体内安装活塞杆，所述缸体侧壁与活塞杆端盖连接，所述缸体的顶部与弹性端盖连接，所述弹性端盖底部通过缸体中的流道与所述进出油孔连通，所述进出油孔与活塞杆右腔连通，活塞杆右腔和弹性端盖底部构成一个振动容腔。本发明提高了振动频率，提升了钻孔效率，结构更紧凑。

Description

集成化的振动台钻
技术领域
本发明涉及钻床，尤其是一种集成化的振动台钻。
背景技术
随着机械设备功能化和精密化的迅速发展，各种新的材料和加工方法都被应用于产品开发中，在对这些难加工材料进行钻削加工时，现有的台式钻床在钻孔过程中，钻头连续切削，切削力大且断屑不好，使加工后孔的精度、表面粗糙度都不高，刀具使用寿命也低。因此传统的钻削由于其自身限制已经越来越无法满足人们的要求。
振动钻削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。传统的机械驱动振动装置在在振动钻削过程中缺乏一定的稳定性，或是只能驱动刀具的振动，而没有足够的激振力来驱动工作台振动，又或是受限于自身结构等因素而无法达到一个较高的频率。
发明内容
为了克服现有的振动台钻的振动频率较低、钻孔效率不高、结构复杂的不足，本发明专利提供一种集成化的振动台钻，采用了高频液压颤振器来作为振动钻削的振动装置，该激振器具有高频、微幅、大激振力的特点，并将驱动液压颤振器的液压系统与台钻进行集成化设计，提高了振动频率，提升了钻孔效率，结构更紧凑。
本发明专利解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种集成化的振动台钻，包括钻孔机构和下箱体，所述下箱体上安装所述钻孔机构，所述振动台钻还包括颤振模块，所述颤振模块安装在下箱体上，所述下箱体内安装泵、高频激振阀、单向阀、溢流阀、伺服电机、齿轮增速箱、油箱、第一蓄能器和第二蓄能器，所述伺服电机通过齿轮增速箱与高频激振阀连接，所述高频激振阀的进油口与所述单向阀连接，所述高频激振阀的回油口通过流量计与所述油箱连接，所述单向阀与所述泵的出油口连接，所述泵通过油过滤器与所述油箱的出油口连接，所述油箱的回油口通过溢流阀与所述高频激振阀的进油口连接，所述第一蓄能器与所述高频激振阀的进油口连接，所述压力表与所述高频激振阀的进油口连接，所述高频激振阀的回油口与所述第二蓄能器连接；
所述颤振模块包括和颤振缸和弹性端盖，所述弹性端盖位于所述钻孔机构的正下方，所述颤振缸包括缸体、活塞杆和活塞杆端盖，所述缸体底部开有一个进出油孔，所述高频激振阀的出油口与所述进出油孔连接，所述缸体内部为环状容腔，所述缸体内安装活塞杆，所述缸体侧壁与活塞杆端盖连接，所述缸体的顶部与弹性端盖连接，所述弹性端盖底部通过缸体中的流道与所述进出油孔连通，所述进出油孔与活塞杆右腔连通，活塞杆右腔和弹性端盖底部构成一个振动容腔。
进一步，所述高频激振阀为转阀。其阀芯可在伺服电机的驱动下沿周向高速旋转，高频激振阀通过这种结构可显著提高油路切换速度，从而大幅度提高高频激振阀的工作频率。
再进一步，所述弹性端盖中间圆面上开有用于固定工件的倒T型槽。弹性端盖一方面对工件输出一定频率和振幅的振动，另一方面又起着普通台钻的底座的作用。弹性端盖底部密封圈是防止弹性端盖在振动时，油液溢出，起到密封油液的作用。
更进一步，所述活塞杆上设置用以安装附加端盖销孔，销孔可以为1个，2个、3个、4个或多个。需要调节振动容腔时，只需要用活塞杆上不同的销孔与活塞杆端盖的销孔对齐，并用销固定，从而改变液压系统的固有频率，以实现不同频率下的谐振。
本发明的有益效果主要表现在：利用液压驱动提供足够大的激振力来驱动工作台振动，且振动频率能达到500HZ以上，大大提高了钻孔效率，并将驱动液压颤振模快的液压系统与台钻进行集成化设计，结构更紧凑。
附图说明
图1是集成化的振动台钻示意图。
图2是振动台钻下箱体液压原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1和图2，一种集成化的振动台钻，包括钻孔机构3、颤振模块2和下箱体1，所述下箱体1上安装所述钻孔机构3，所述钻孔机构3与普通台钻的结构类似，所述下箱体内安装泵7、高频激振阀11、单向阀8、溢流阀10、伺服电机13、齿轮增速箱12、油箱4、第一蓄能器14和第二蓄能器15，所述伺服电机13通过齿轮增速箱12与高频激振阀11连接，所述高频激振阀11的进油口与所述单向阀8连接，所述高频激振阀11的回油口通过流量计16与所述油箱4连接，所述单向阀8与所述泵7的出油口连接，所述泵7通过油过滤器5与所述油箱4的出油口连接，所述油箱4的回油口通过溢流阀10与所述高频激振阀11的进油口连接，所述第一蓄能器14与所述高频激振11阀的进油口连接，所述压力表9与所述高频激振阀11的进油口连接，所述高频激振阀11的回油口与所述第二蓄能器15连接，所述颤振模块2包括颤振缸和弹性端盖20，所述颤振缸包括缸体19、活塞杆17和活塞杆端盖18，所述缸体19底部开有一个进出油孔，所述高频激振阀11的出油口与所述进出油孔连接，所述缸体19内部为环状容腔，所述缸体19内安装活塞杆17，所述缸体19侧壁与活塞杆端盖18连接，所述缸体19的顶部与弹性端盖20连接，所述弹性端盖20底部通过缸体19中的流道与所述进出油孔连通，所述进出油孔与活塞杆17右腔连通，活塞杆17右腔和弹性端盖20底部构成一个振动容腔。
所述高频激振阀11采用转阀结构，其阀芯可在伺服电机13的驱动下沿周向高速旋转，高频激振阀11通过这种结构可显著提高油路切换速度，从而大幅度提高高频激振阀11的工作频率。
所述弹性端盖20中间圆面上的倒T型槽用于固定工件，弹性端盖一方面对工件输出一定频率和振幅的振动，另一方面又起着普通台钻的底座的作用。弹性端盖20底部密封圈是防止弹性端盖20在振动时，油液溢出，起到密封油液的作用。
活塞杆17上设置用以安装附加端盖销孔，销孔可以为1个，2个、3个、4个或多个。如图2所示为四个销孔，需要调节振动容腔时，只需要用活塞杆17上不同的销孔与活塞杆端盖18的销孔对齐，并用销固定，从而改变液压系统的固有频率，以实现不同频率下的谐振。
参照图1和图2，工作时，将需打孔的工件通过螺钉固定于弹性端盖20上，在钻孔机构1向下打孔的同时，伺服电机13输出的转速经过增速齿轮箱12增速后传递给高频激振阀11阀芯，当高频激振阀处于左位时，P—A相通，则此时高压油通过油管进入到颤振缸的振动容腔，振动腔内的压力上升，弹性端盖向上凸起，带动工件向上运动；当高频激振阀转过一定角度处于右位时，A—T相通，处于拉伸状态下的弹性端盖依靠回复力使颤振缸内的液压油流回油箱，并带动工件向下运动。通过高频激振阀控制油液周期性地进出振动腔，带动工件进行周期性的振动。在油路的进油口和回油口均安装了蓄能器14和蓄能器15，他们的主要作用就是吸收压力脉动，故而能够吸收振动。在此处安装蓄能器，其主要用途是吸收进油管和回油管的振动，以防止油管的振动影响颤振缸的正常工作。

Claims (4)

1.一种集成化的振动台钻，包括钻孔机构和下箱体，所述下箱体上安装所述钻孔机构，其特征在于：所述振动台钻还包括颤振模块，所述颤振模块安装在下箱体上，所述下箱体内安装泵、高频激振阀、单向阀、溢流阀、伺服电机、齿轮增速箱、油箱、第一蓄能器和第二蓄能器，所述伺服电机通过齿轮增速箱与高频激振阀连接，所述高频激振阀的进油口与所述单向阀连接，所述高频激振阀的回油口通过流量计与所述油箱连接，所述单向阀与所述泵的出油口连接，所述泵通过油过滤器与所述油箱的出油口连接，所述油箱的回油口通过溢流阀与所述高频激振阀的进油口连接，所述第一蓄能器与所述高频激振阀的进油口连接，压力表与所述高频激振阀的进油口连接，所述高频激振阀的回油口与所述第二蓄能器连接；
所述颤振模块包括颤振缸和弹性端盖，所述弹性端盖位于所述钻孔机构的正下方，所述颤振缸包括缸体、活塞杆和活塞杆端盖，所述缸体底部开有一个进出油孔，所述高频激振阀的出油口与所述进出油孔连接，所述缸体内部为环状容腔，所述缸体内安装活塞杆，所述缸体侧壁与活塞杆端盖连接，所述缸体的顶部与弹性端盖连接，所述弹性端盖底部通过缸体中的流道与所述进出油孔连通，所述进出油孔与活塞杆右腔连通，活塞杆右腔和弹性端盖底部构成一个振动容腔。
2.如权利要求1所述的集成化的振动台钻，其特征在于：所述高频激振阀为转阀。
3.如权利要求1或2所述的集成化的振动台钻，其特征在于：所述弹性端盖中间圆面上开有用于固定工件的倒T型槽。
4.如权利要求1或2所述的集成化的振动台钻，其特征在于：所述活塞杆上设置用以安装附加端盖的销孔。
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