CN103769620A - 一种能够进行车削和超声波加工的电动刀架 - Google Patents

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Abstract

一种能够进行车削和超声波加工的电动刀架，包括上刀体和下刀体，上刀体和下刀体之间设有中间轴，上刀体上安装有超声波刀具，中间轴上安装有电滑环，电滑环的内环与中间轴固定连接在一起，电滑环的内环与外部电源线连接，超声波刀具与电滑环的外环通过电缆线实现电连接；上刀体中设有上刀体通液孔，上刀体通液孔与超声波刀具之间连接有输液管，下刀体中设置有下刀体通液孔，上刀体和下刀体之间设置有通液装置。该电动刀架上安装了超声波刀具，设置了超声波刀具所需要的电路和液路，同时电路和液路不受上刀体旋转时的影响，实现了在同一个电动刀架上和一次装夹的情况下对工件的车削和超声波加工，提高了加工效率和加工质量。

Description

一种能够进行车削和超声波加工的电动刀架
技术领域
本发明涉及一种能够对金属工件进行车削和超声波加工的电动刀架，属于电动刀架技术领域。
背景技术
电动刀架通常设置在数控车床上，用于对工件进行车削加工。一般包括上刀体和下刀体，上刀体和下刀体之间设有中间轴，中间轴固定在下刀体上，中间轴上安装有发讯盘，上刀体安装在中间轴上，下刀体与中拖板固定在一起，上刀体可绕中间轴转动。上刀体上安装有不同功能的刀具，通过上刀体的转动使所需刀具转动到加工工位，对工件进行车削。
对金属工件表面进行超声波加工可以降低表面粗糙度值，提高加工精度，通常采用超声波刀具对金属工件表面进行超声波加工。超声波刀具一般由刀具体和刀具头（或刀头）组成，刀具体中安装变幅杆和换能器，刀具头由工具座和工具头组成，工具头与变幅杆接触，变幅杆在换能器的带动下高频振动，同时将振动传递给工具头，工具头对工件表面进行超声波加工。进行超声波加工时，需要对工具头处进行润滑和冷却，同时需要对换能器供电。
如果在现有的电动刀架上使用超声波刀具对工件进行超声波加工，由于超声波刀具在工作时需要供电和供油，所以在超声波金属表面加工装置上设置有给刀具供电和供油的管路，该管路在每次进行超声波加工时需要手动装拆或者直接将超声波刀具连同供电和供油管路一起取下，这样，操作起来很不方便，且大大降低了数控车床的加工效率。如果将超声波刀具安装在电动刀架的上刀体上，由于上刀体需要转动，这就需要解决超声波刀具的供液和供电问题，现在还没有这样的解决方案。
发明内容
本发明针对现有电动刀架存在的只能进行车削而不能进行超声波加工的问题，提供一种结构简单、操作方便可靠的能够进行车削和超声波加工的电动刀架。
本发明的能够进行车削和超声波加工的电动刀架，采用以下技术方案：
该电动刀架，包括上刀体和下刀体，上刀体和下刀体之间设有中间轴，上刀体上安装有超声波刀具，中间轴上安装有电滑环，电滑环的内环与中间轴固定连接在一起，电滑环的外环与上刀体固定在一起，电滑环的内环与外部电源线连接，超声波刀具与电滑环的外环通过电缆线实现电连接；上刀体中设有上刀体通液孔，上刀体通液孔与超声波刀具之间连接有输液管，下刀体中设置有下刀体通液孔，上刀体和下刀体之间设置有通液装置。
电滑环的外面还设置有绝缘套，用来防止电线的缠绕。
所述通液装置的一种结构为单向阀，该单向阀安装在上刀体通液孔中。
所述通液装置的另一种结构，包括固定套和滑动套，固定套安装在下刀体中的下刀体通液孔的出口处，滑动套安装在上刀体中的上刀体通液孔的下端，滑动套和上刀体之间设置有弹簧，滑动套内设置有单向阀。该结构可以保证上刀体通液孔与下刀体通液孔对接时的密封。
所述通液装置的第三种结构，包括单向阀和滑动套，单向阀安装在上刀体通液孔中，下刀体通液孔的上端设置有导向套，滑动套安装在导向套中，两者之间设置有密封圈，在滑动套和下刀体之间还设置有弹簧。
上述电动刀架安装在数控车床上，通过编程对工件进行车削和表面的超声波加工。对工件表面车削加工时，通液装置中的固定套和滑动套是错开的，润滑液路不导通。当对工件表面完成车削加工后，超声波刀具随上刀体一起转动到超声波加工工位，通液装置中的固定套和滑动套上下对正，润滑液路导通，在对工件表面进行超声波加工时提供冷却与润滑。同时，实现超声波刀具供电，完成对工件表面的超声波加工。
本发明在电动刀架上安装了超声波刀具，设置了超声波刀具所需要的电路和液路，同时电路和液路不受上刀体旋转时的影响，通液装置只有在超声波刀具工作时通液，实现了在同一个电动刀架上和一次装夹的情况下对工件的车削和超声波加工，提高了加工效率和加工质量。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中上刀体的内部结构示意图。
图3是本发明中上刀体和下刀体之间的通液装置结构示意图。
图4是本发明中固定套的结构示意图。
图5是本发明中通液装置的另一种结构示意图。
图中：1、上刀体，2、下刀体, 3、进油孔，4、电源线入口，5、电缆线出口，6、电缆线，7、出液口，8、输液管，9、超声波刀具，10、上盖，11、中间轴，12、发询盘，13、锁紧螺母，14、电滑环座，15、电滑环，16、绝缘套，17、下刀体通液孔，18、上刀体通液孔，19、固定套，20、滑动套，21、导向套，22、密封圈，23、弹簧，24、钢球，25、单向阀。
具体实施方式
如图1所示，本发明的能够进行车削和超声波加工的电动刀架，包括上刀体1和下刀体2，上刀体1和下刀体2之间设有中间轴11，中间轴11固定在下刀体2上，上刀体1安装在中间轴11上，上刀体1可绕中间轴11转动。中间轴11上安装有发询盘12，发询盘12通过锁紧螺母13紧固在中间轴11上（参见图2）。上刀体1上安装有超声波刀具9。下刀体2上设有进油孔3和电源线入口4。在中间轴11的上端通过电滑环座14安装有电滑环15，电滑环15的内环与中间轴11固定连接在一起，电滑环15的外环与上刀体1固定在一起，电滑环15的外环随上刀体1一起转动。电滑环15的外面还设置有绝缘套16，用来防止电线的缠绕。电滑环15和绝缘套16都包裹在上盖10内，上盖10设置在上刀体1上，上盖10上还设有电缆线出口5。电源线由下刀体2上的电源线入口4进入，穿过中间轴11的内孔与电滑环15的内环连接，与超声波刀具9连接的电缆线6穿过电缆线出口5与电滑环15的外环连接。通过电源线、电滑环和电缆线6可实现对超声波刀具9供电。
上刀体1中设有出液口7以及与出液口7连通的上刀体通液孔18，出液口7与超声波刀具9之间连接有输液管8，为超声波刀具9提供润滑液。下刀体2中设置有下刀体通液孔17，下刀体通液孔17与进油孔3连通。上刀体1和下刀体2之间设置有通液装置，该通液装置也可以只是一个单向阀，该单向阀安装在上刀体通液孔18中。该通液装置的第二种结构如图3所示，由固定套19、导向套21和滑动套20组成，固定套19安装在下刀体通液孔17的出口处。上刀体通液孔18的下端设置有导向套21，滑动套20安装在导向套21中，两者之间设置有密封圈22。在滑动套20和上刀体1之间还设置有弹簧23。在滑动套20内与固定套19连通口处设置有钢球24（连通口可为锥形孔，钢球24处于该锥形孔中），起到单向阀的作用。固定套19的结构如图4所示，其中间的通液孔中设置有一横筋，该横筋的作用是当固定套19和滑动套20接触后，横筋将钢球24从滑动套20的锥形孔中顶出，从而使润滑液能顺利通过，当然没有这个横筋通过润滑液的压力也能把钢球顶开，就像普通单向阀，但是如果润滑液流量较小时，此时的压力无法将钢球顶开时，该横筋就起到了把钢球顶开的作用。当上刀体1旋转到不通液位置时，钢球24将滑动套20内的锥形孔密封，使上刀体通液孔18内的润滑液不会回流，密封上刀体1内的润滑液。当上刀体1旋转到通液位置时，固定套19和滑动套20上下对正，在弹簧23的作用下，弹簧23将滑动套20压紧在固定套19上，滑动套20与固定套19紧密接触，下刀体通液孔17、固定套19、滑动套20和上刀体通液孔18是连通的，形成润滑液通道。
所述通液装置的第三种结构如图5所示，包括单向阀25和滑动套20，单向阀25安装在上刀体通液孔18的下端，下刀体通液孔17的上端设置有导向套21，滑动套20安装在导向套21中，两者之间设置有密封圈22。在滑动套20和下刀体2之间还设置有弹簧23。图3和图5的通液装置的结构均可以保证上刀体通液孔与下刀体通液孔对接时的密封，保证润滑液不会漏出。
上述电动刀架安装在数控车床上，通过编程对工件进行车削和表面的超声波加工。对工件表面车削加工时，通液装置中的固定套19和滑动套20是错开的，即上刀体1旋转到不通液的位置。当对工件表面完成车削加工后，超声波刀具9随上刀体1一起转动到超声波加工工位，此时，上刀体1旋转到通液的位置，通液装置中的固定套19和滑动套20上下对正，固定套19中的横筋将钢球24从滑动套20的锥形孔中顶出，润滑液由进油孔3沿着下刀体通液孔17、固定套19、滑动套20和上刀体通液孔18形成的润滑液通道并通过输液管8进入超声波刀具9，在对工件表面进行超声波加工时提供冷却与润滑。同时，通过程序控制实现超声波刀具供电，完成对工件表面的超声波加工，进一步降低工件表面的粗糙度值。超声波加工完成时，通过程序控制断开对超声波刀具的供电和供液，电动刀架通过程序控制旋转到下一工位。

Claims (5)

1.一种能够进行车削和超声波加工的电动刀架，包括上刀体和下刀体，上刀体和下刀体之间设有中间轴，其特征是：上刀体上安装有超声波刀具，中间轴上安装有电滑环，电滑环的内环与中间轴固定连接在一起，电滑环的外环与上刀体固定在一起，电滑环的内环与外部电源线连接，超声波刀具与电滑环的外环通过电缆线实现电连接；上刀体中设有上刀体通液孔，上刀体通液孔与超声波刀具之间连接有输液管，下刀体中设置有下刀体通液孔，上刀体和下刀体之间设置有通液装置。
2.根据权利要求1所述的能够进行车削和超声波加工的电动刀架，其特征是：所述电滑环的外面还设置有绝缘套。
3.根据权利要求1所述的能够进行车削和超声波加工的电动刀架，其特征是：所述通液装置为单向阀。
4.根据权利要求1所述的能够进行车削和超声波加工的电动刀架，其特征是：所述通液装置包括固定套和滑动套，固定套安装在下刀体中的下刀体通液孔的出口处，滑动套安装在上刀体中的上刀体通液孔的下端，滑动套和上刀体之间设置有弹簧，滑动套内设置有单向阀。
5.根据权利要求1所述的能够进行车削和超声波加工的电动刀架，其特征是：所述通液装置包括单向阀和滑动套，单向阀安装在上刀体通液孔中，下刀体通液孔的上端设置有导向套，滑动套安装在导向套中，两者之间设置有密封圈，在滑动套和下刀体之间还设置有弹簧。
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