CN117505908A - 纵扭复合振动钻铰刀柄 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种纵扭复合振动钻铰刀柄，包括壳体，设于壳体内的振动发生机构，以及设于振动发生机构上的刀柄组件；振动发生机构包括转动设于壳体上的转轴，设于转轴上的振动发生部，以及与转轴螺纹连接的振动输出部，振动输出部与振动发生部相连并能够相对转动，且振动输出部能够随转轴的转动而转动，同时，振动发生部能够随转轴的转动，以带动振动输出部沿转轴的轴向往复滑移；刀柄组件包括与转轴相连的第一刀柄，以及设于振动输出部上的第二刀柄，第一刀柄能够承接外部驱动力以带动转轴转动，第二刀柄用于安装钻头或铰刀。本发明所述的纵扭复合振动钻铰刀柄，能够在钻孔或铰孔作业过程中，使得切削液能够充分进入切削区，显著增强切削液的润滑和冷却效果。

Description

纵扭复合振动钻铰刀柄

技术领域

本发明涉及难加工材料加工技术领域，特别涉及一种纵扭复合振动钻铰刀柄。

背景技术

目前，随着冶金工业和高端装备制造的发展，高强度钢、不锈钢、钛合金、高温合金、复合材料等各种难加工材料的应用日益广泛，这也为机械加工行业(企业)的加工能力和加工水平提出了更高的要求。

现有技术中，难加工材料强度及硬度高，加工硬化严重，且导热性差，在加工过程中存在切削力大、切削温度高及刀具磨损严重的问题，具有较高的易崩刃、破损甚至折断风险，导致刀具使用寿命低，以及加工表面粗糙度差，加工精度低。

振动切削加工技术，是一种较为先进的切削加工方法，具有较好的工艺效果，在难加工材料的加工中有着不可替代的作用。振动切削根据频率分为低频振动切削和高频振动切削两大类。其中，机械式低频振动切削方式，由于振动器功率大、运动控制容易、成本低等特点，在难加工材料孔的加工中具有显著的优势。

现有的低频振动钻孔装置，通常是在钻头匀速转动的基础上，叠加一个轴向的振动，使得在加工过程中，钻头的后刀面能够周期性地与已加工表面分离，使得切削液能够进入到切削区，降低切削温度，从而提高钻头使用寿命。同时，通过重复切削提高加工质量。

但是，在单纯的低频轴向振动钻孔过程中，如果振幅小于钻孔的轴向进给量，钻头沿轴向回退时，其切削刃、前刀面与切屑始终接触，即使是振幅大于进给量，这种接触大部分时间也是存在的，这种接触一方面阻碍了切削液的进入，另一方面增加了切削刃和前刀面的总摩擦路程，不利于降低刀具的磨损，在一定程度上影响了振动钻孔的工艺效果。另外，如果振动频率较高，刀具向下振动过程中轴向运动速度较高，有可能会造成动态负后角，对刀具不利。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种纵扭复合振动钻铰刀柄，其可增长刀具使用寿命，以及提升加工质量。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种纵扭复合振动钻铰刀柄，包括壳体，设于所述壳体内的振动发生机构，以及设于所述振动发生机构上的刀柄组件；

所述振动发生机构包括转动设于所述壳体上的转轴，设于所述转轴上的振动发生部，以及与所述转轴螺纹连接的振动输出部，所述振动输出部与所述振动发生部相连并能够相对转动，且所述振动输出部能够随所述转轴的转动而转动，同时，所述振动发生部能够随所述转轴的转动，以带动所述振动输出部沿所述转轴的轴向往复滑移；

所述刀柄组件包括与所述转轴相连的第一刀柄，以及设于所述振动输出部上的第二刀柄，所述第一刀柄能够承接外部驱动力以带动所述转轴转动，所述第二刀柄用于安装钻头或铰刀。

进一步的，所述振动发生部包括滑动设于所述转轴上的振动盘，以及设于所述壳体内的振动驱动组件，且所述振动驱动组件套设于所述转轴上；所述振动盘能够随所述转轴转动，并在所述振动驱动组件的驱使下，所述振动盘能够同步地沿所述转轴轴向往复滑移。

进一步的，所述振动驱动组件包括沿所述转轴轴向分设于所述振动盘两侧的滚轮盘组件，两个所述滚轮盘组件均具有转动轴向与所述转轴轴向垂直的驱动滚轮；所述振动盘沿所述转轴轴向的两侧均设有驱动型面，所述振动盘随所述转轴转动时，两侧的所述驱动滚轮能够同步地沿对应侧的所述驱动型面滚动，以驱使所述振动盘沿所述转轴轴向的往复滑移。

进一步的，所述振动盘包括滑动设于所述转轴上的圆柱状的圆盘主体，以及设于所述圆盘主体上的沿所述转轴径向布置的凸出部，所述凸出部绕所述转轴的轴向延伸，且两个所述驱动型面分设于所述凸出部的沿所述转轴轴向的两侧。

进一步的，所述圆盘主体上套设有间隔布置的两个推力球轴承，两个所述推力球轴承之间夹设有振动连接板；所述振动输出部包括套设于所述转轴上的与所述转轴螺纹连接的输出轴套筒，所述第二刀柄设于所述输出轴套筒上，且所述输出轴套筒通过所述振动连接板与所述圆盘主体相连并相对转动。

进一步的，在所述转轴的轴向上，所述驱动型面呈具有波峰和波谷的波浪形；和/或，所述驱动滚轮为沿所述转轴径向间隔布置的多个。

进一步的，所述驱动型面沿所述转轴周向的展开形状为正弦曲线。

进一步的，所述滚轮盘组件包括套设在所述转轴上的滚轮盘主体，以及设于所述滚轮盘主体上的多个转动槽，各所述驱动滚轮分设于各所述转动槽中；和/或，两个所述滚轮盘组件通过滚轮盘连接套筒相连，且所述振动盘位于所述滚轮盘连接套筒内。

进一步的，所述第一刀柄通过刀柄连接盘转动设于所述壳体上；和/或，所述第二刀柄上设有用于安装所述钻头或所述铰刀的夹具。

进一步的，所述刀柄连接盘内设有滚子轴承，所述第一刀柄穿设于所述滚子轴承中；和/或，所述刀柄连接盘上设有与外部机床相连的防转杆，所述防转杆用于防止所述壳体相对于所述机床转动。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明所述的纵扭复合振动钻铰刀柄，可通过转轴、振动发生部及振动输出部的配合设置，以及在壳体的限制下，首先实现振动输出部随转轴的转动而转动，其次，可通过振动发生部随转轴的转动时，能够带动振动输出部沿转轴的轴向往复滑移，以在振动输出部转动的基础上叠加一个轴向振动，并基于振动输出部与振动发生部能够相对转动，以及振动输出部与转轴螺纹连接的配合使用，能够使得振动输出部在轴向振动的过程中同时发生扭转振动，由此使得振动输出部在转动过程中叠加着由轴向振动和扭转振动组成的复合振动，进而实现该纵扭复合振动钻铰刀柄在轴向和扭转的复合振动下的钻孔或铰孔作业；

如此便可在该纵扭复合振动钻铰刀柄的钻孔或铰孔作业过程中，使得钻头或铰刀等刀具切削刀齿的前刀面和切屑之间，以及后刀面和已加工表面之间都能够实现周期性的分离，分离过程中切削区打开，使得切削液能够充分进入，显著增强切削液的润滑和冷却效果，从而提高刀具的使用寿命和加工质量。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的纵扭复合振动钻铰刀柄的整体结构示意图；

图2为图1中所示结构的另一视角下的结构示意图；

图3为本发明实施例所述的纵扭复合振动钻铰刀柄的部分结构示意图；

图4为本发明实施例所述的振动发生机构的结构示意图；

图5为图4所示结构的部分剖视图；

图6为本发明实施例所述的振动连接板装配时的结构示意图；

图7为本发明实施例所述的转轴的结构示意图；

图8为本发明实施例所述的振动盘的结构示意图；

图9为本发明实施例所述的滚动盘组件的结构示意图；

图10为本发明实施例所述的驱动滚轮的结构示意图；

图11为本发明实施例所述的滚轮盘连接套筒的结构示意图；

图12为本发明实施例所述的振动输出部的结构示意图；

图13为本发明实施例所述的第二刀柄的结构示意图；

图14为本发明实施例所述的第一刀柄与刀柄连接盘装配时的部分剖视图；

图15为本发明实施例所述的第一刀柄与刀柄连接盘的爆炸图；

图16为本发明实施例所述的连接盘主体的结构示意图；

图17为图16所示结构的另一视角下的结构示意图；

图18为本发明实施例所述的轴承安装套筒的结构示意图；

图19为本发明实施例所述的轴承压板的结构示意图；

图20为本发明实施例所述的第一刀柄与轴承压板装配时的结构示意图；

图21为本发明实施例所述的第一刀柄的底部结构示意图；

图22为本发明实施例所述的壳体的结构示意图；

图23为图22所示结构的部分剖视图；

附图标记说明：

1、壳体；11、上壳体；12、下壳体；13、油封压板；14、滚轮盘定位套筒；15、滑动轴承；16、弹性挡圈；17、油封；

2、转轴；21、连接键；22、花键；23、第一螺纹部；24、第二螺纹部；

3、振动发生部；31、振动盘；311、圆盘主体；312、凸出部；3121、驱动型面；32、滚轮盘组件；321、滚轮盘主体；322、转动槽；323、驱动滚轮；324、驱动滚轮轴；33、滚轮盘连接套筒；331、壳连接部；34、推力球轴承；35、振动连接板；36、轴承套筒；37、角接触轴承；38、轴承盖板；39、螺母；310、推力轴承压板；

4、振动输出部；40、输出轴套筒；41、内螺纹；42、输出部容纳腔；

5、第一刀柄；51、机床安装部；52、第一安装部分；53、第二安装部分；54、连接腔；

6、第二刀柄；

7、刀柄连接盘；71、连接盘主体；711、第一安装腔；712、套筒连接部分；713、壳体连接部分；72、轴承安装套筒；721、第二安装腔；722、孔肩；73、滚子轴承；74、轴承压板；741、连接孔；75、轴承定位套筒；76、防转杆。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，在本发明的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”“连接件”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本实施例涉及一种纵扭复合振动钻铰刀柄，能够在转动切削过程中叠加由轴向振动(也即纵向振动)和扭转振动组成的复合振动(也即纵扭复合振动)，由此可在钻孔或铰孔作业过程中，使得钻头或铰刀等刀具切削刀齿的前刀面和切屑之间，以及后刀面和已加工表面之间都能够实现周期性的分离，分离过程中切削区打开，使得切削液能够充分进入，进而提升切削效果。

整体结构上，如图1至图23所示，本实施例的纵扭复合振动钻铰刀柄包括壳体1，设于壳体1内的振动发生机构，以及设于振动发生机构上的刀柄组件。

其中，振动发生机构包括转动设于壳体1上的转轴2，设于转轴2上的振动发生部3，以及与转轴2螺纹连接的振动输出部4，振动输出部4与振动发生部3相连并能够相对转动，且振动输出部4能够随转轴2的转动而转动，同时，振动发生部3能够随转轴2的转动，以带动振动输出部4沿转轴2的轴向往复滑移。

刀柄组件包括与转轴2相连的第一刀柄5，以及设于振动输出部4上的第二刀柄6，第一刀柄5能够承接外部驱动力以带动转轴2转动，第二刀柄6用于安装钻头或铰刀。

能够理解的是，本实施例的转轴2承接外部驱动力转动时，在壳体1的限制下，振动输出部4能够随转轴2的转动而转动，在切削作业时，转轴2的转动优选设置为匀速转动，随后，振动发生部3随着转轴2的转动来带动振动输出部4沿转轴2的轴向往复滑移，由此给振动输出部4叠加了一个轴向振动；

再者，由于振动输出部4与转轴2螺纹连接的同时，又与振动发生部3能够相对转动，这样在转轴2的带动下，振动发生部3带动振动输出部4的轴向移动，就变成了叠加在振动输出部4上的绕转轴2轴向的扭转振动，从而在振动输出部4转动的基础上叠加了由轴向振动和扭转振动组成的复合振动。

此处仍需说明的是，本实施例的纵扭复合振动钻铰刀柄，整体结构设计紧凑，其优选地适用于本领域技术人员所熟知的机床上，例如普通钻铣床、数控钻铣床,或者加工中心等。

基于上述的设计思想，本实施例中，作为一种示例性结构，如图3及图4所示，振动发生部3包括滑动设于转轴2上的振动盘31，以及设于壳体1内的振动驱动组件，且振动驱动组件套设于转轴2上。

振动盘31能够随转轴2转动，并在振动驱动组件的驱使下，振动盘31能够同步地沿转轴2轴向往复滑移。

具体来讲，本实施例中，作为一种优选的实施形式，如图3所示，振动驱动组件包括沿转轴2轴向分设于振动盘31两侧的滚轮盘组件32，两个滚轮盘组件32均具有转动轴向与转轴2轴向垂直的驱动滚轮轴324，以及设于驱动滚轮轴324上的驱动滚轮323。

振动盘31沿转轴2轴向的两侧均设有驱动型面3121，振动盘31随转轴2转动时，两侧的驱动滚轮323能够同步地沿对应侧的驱动型面3121滚动，以驱使振动盘31沿转轴2轴向的往复滑移。

并且，结合图8所示，作为一种优选的实施形式，本实施例的振动盘31包括滑动设于转轴2上的圆柱状的圆盘主体311，以及设于圆盘主体311上的沿转轴2径向布置的凸出部312，凸出部312绕转轴2的轴向延伸，且两个驱动型面3121分设于凸出部312的沿转轴2轴向的两侧。

具体设置时，结合图7与图8所示，本实施例的转轴2上设有花键22，圆盘主体311的中部设有键槽，花键22滑动设于键槽中，由此实现振动盘31既能够随转轴2的转动而转动，又能在两侧的驱动滚轮323的驱使下沿转轴2轴向往复滑移。

考虑到振动发生部3与振动输出部4连接的同时，也需要能够相对转动，作为一种优选的实施形式，参照图6所示，本实施例的圆盘主体311上套设有间隔布置的两个推力球轴承34，两个推力球轴承34之间夹设有振动连接板35。

同时，振动输出部4包括套设于转轴2上的与转轴2螺纹连接的输出轴套筒40，第二刀柄6设于输出轴套筒40上，且输出轴套筒40通过振动连接板35与圆盘主体311相连并相对转动。

可以理解的是，采用推力球轴承34可具有承载能力强、运转稳定、使用寿命长及便于拆装与维修的好处。

并且，具体设置时，参见图12所示，输出轴套筒40包括相连的大直径段和小直径段，大直径段具有能够容纳底部推力球轴承34及转轴2对应部分(图6所示状态下)的输出部容纳腔42，小直径段的内腔中设有用于与转轴2的第二螺纹部24配合的内螺纹41。

再者，作为一种优选的实施形式，参照图6和图8所示，本实施例中，在转轴2的轴向上，驱动型面3121呈具有波峰和波谷的波浪形，如此设置的好处主要在于，能够使得振动盘31在转动的过程中沿转轴2轴向周期性的轴向振动。

为确保振动盘31轴向运动的稳定性，本实施例中，作为一种优选的实施形式，驱动滚轮323为沿转轴2径向间隔布置的多个。具体实施时，仍如图5所示的，驱动滚轮323优选设置为沿转轴2径向间隔布置的两个，且两个驱动滚轮323对称设置。

值得提及的是，具体结构中，本实施例的两个驱动型面3121结构设计相同，两侧的驱动滚轮323沿转轴2轴向对应设置，以使得两侧的驱动滚轮323同步地对应各侧的驱动型面3121的波峰或波谷，由此，能够通过两侧的驱动滚轮323同步驱使型面，增加振动盘31运动稳定性。

而且，本实施例中，作为一种优选的实施形式，驱动型面3121沿转轴2周向的展开形状为正弦曲线，以利于实现振动盘31周期性的轴向振动。

此外，作为一种优选的实施形式，如图9及图10所示，本实施例的滚轮盘组件32包括套设在转轴2上的滚轮盘主体321，以及设于滚轮盘主体321上的多个转动槽322，各驱动滚轮323分设于各转动槽322中。

可以理解的是，设置转动槽322能够提升滚轮盘组件32的结构紧凑性，进而提升本实施例纵扭复合振动钻铰刀柄整体的紧凑性，利于小型化设计。具体设置时，转动槽322可优选设置为两个，也即为与上述两个驱动滚轮323相匹配即可。

参照图5及图11所示，两个滚轮盘组件32通过滚轮盘连接套筒33相连，且振动盘31位于滚轮盘连接套筒33内。如此设置的好处在于，能够在不影响振动盘31运动的前提下，实现两个滚轮盘组件32之间的固定。

具体设置时，上述滚轮盘连接套筒33与两个滚轮盘组件32可优选通过圆柱销和螺钉连接，且滚轮盘连接套筒33上还设有用于与壳体1螺接的壳连接部331，由此便可实现滚轮盘连接套筒33与两个滚轮盘组件32在壳体1内的固定；

也即实现振动盘31随转轴2转动时，能够在壳体1、滚轮盘连接套筒33与两个滚轮盘组件32的配合限定下，以实现沿转轴2轴向周期性振动，进而达到给振动输出部4叠加一个轴向振动的目的。

另外，作为一种示例性结构，如图1至图3所示，本实施例的第一刀柄5通过刀柄连接盘7转动设于壳体1上，展开来讲，结合图14及图15所示，作为一种优选的实施形式，本实施例的刀柄连接盘7内设有滚子轴承73，第一刀柄5穿设于滚子轴承73中。

本实施例的滚子轴承73可优选采用本领域技术人员所熟知的圆锥滚子轴承73，以取得高承载能力、低摩擦、轴向间隙小及易拆装等优点。

具体设置时，本实施例的第一刀柄5如图20所示，其具有用于与机床相连的机床安装部51，用于与刀柄连接盘7相连的第一安装部分52和第二安装部分53，以及用于与转轴2的连接键21相连的连接腔54。

机床安装部51和连接腔54形成在第一刀柄5的中部并贯通设置的内腔中，二者分设于第一刀柄5中内腔的两端，且必要时二者可以连通设置。

如图16至图18所示，作为一种示例性结构，本实施例的刀柄连接盘7包括连接盘主体71，以及设于连接盘主体71上的轴承安装套筒72，连接盘主体71具有用于与第一安装部分52相连的第一安装腔711，与轴承安装套筒72螺接的套筒连接部分712，以及位于套筒连接部分712外围的与壳体1相连的壳体连接部分713，且轴承安装套筒72中具有用于与第二安装部分53相连的第二安装腔721。

本实施例具体实施时，轴承安装套筒72内安装有上下并排布置的两个圆锥滚子轴承73(图3所示状态下)，两个圆锥滚子轴承73之间用轴承定位套筒75隔开。轴承安装套筒72通过螺钉与刀柄连接盘7的套筒连接部分712连接，二者连接后上方的圆锥滚子轴承73的外圈被刀柄连接盘7压住，下方、圆锥滚子轴承73的外圈被轴承安装套筒72的孔肩722挡住，从而实现两个圆锥滚子轴承73轴承的轴向定位。

第一刀柄5的第二安装部分53与两个圆锥滚子轴承73的内圈配合，在第一刀柄5的末端端面(图14所示状态下，第一刀柄5的底部)通过螺钉安装有轴承压板74，第二安装部分53的轴肩与上方圆锥滚子轴承73的内圈端面接触，轴承压板74压紧下方圆锥滚子轴承73的内圈端面，从而实现了第一刀柄5与两个圆锥滚子轴承73的轴向定位。

并且，作为一种优选的实施形式，本实施例中，刀柄连接盘7上设有与外部机床相连的防转杆76，防转杆76用于防止壳体1相对于机床转动。具体结构中，防转杆76可与刀柄连接盘7通过螺钉连接，以有效防止壳体1在加工过程中发生转动。

此处值得提及的是，如图19至图21所示的，本实施例的轴承压板74上形成有用于与转轴2上的连接键21配合的连接孔741，其与连接腔54对应并适配设置。同时，第一刀柄5未提及的相关结构部分，均可参照本领域技术人员常见的BT刀柄，其与机床主轴相连。

同时，作为一种优选的实施形式，本实施例的第二刀柄6上设有用于安装钻头或铰刀的夹具，该夹具可采用常见的ER系列弹簧夹头产品或锁紧螺母产品，例如将钻头或铰刀装在第二刀柄6的内腔中，通过ER系列弹簧夹头或锁紧螺母来锁紧第二刀柄6中内腔的腔口处等。

并且，参照图13所示，该第二刀柄6的顶部设有用于与输出轴套筒40螺接的连接法兰，以提高第二刀柄6和输出轴套筒40的拆装便捷性，利于后期维修及更换。

本实施例的振动发生机构，展开来讲，在图5所示状态下，上下布置的滚轮盘组件32之间有振动盘31，振动盘31中凸出部312的上下两个端面为正弦曲面，两个正弦曲面分别与上方的驱动滚轮323和下方的驱动滚轮323接触。

上方的滚轮盘主体321的中心孔内安装有轴承套筒36，内部安装有两个角接触轴承37，轴承被轴承盖板38压住，轴承套筒36和轴承盖板38通过螺钉与上方的滚轮盘主体321连接。

转轴2中部为花键22，花键22上方的圆柱部分与轴承套筒36内的两个角接触轴承37配合，两个角接触轴承37的上端内圈被两个螺母39压紧，两个螺母39螺接在转轴2的第一螺纹部23上，转轴2的上端通过连接键21与第一刀柄5连接。

本实施例的振动盘31下部的圆柱部分安装有两个推力球轴承34，在两个推力球轴承34之间安装有振动连接板35，并在振动盘31底部也螺接有用于压紧推力球轴承34的推力轴承压板310。

输出轴套筒40下部(小直径段)的内螺纹41与转轴2下部的第二螺纹部24分配合，输出轴套筒40上部(大直径段)通过螺钉与振动连接板35连接。第二刀柄6与在输出轴套筒40通过螺钉连接。在第二刀柄6下端可通过ER系列弹簧夹头和螺母安装钻头或铰刀。

当上下布置的滚轮盘组件32固定，转轴2转动时通过花键22带动振动盘31转动，由于振动盘31的驱动型面3121和上下两侧的各驱动滚轮323配合，使得振动盘31在转动过程中周期性的沿转轴2轴向上下振动，随后，滚轮盘的振动通过振动连接板35传递给输出轴套筒40。

在输出轴套筒40和转轴2之间螺纹连接的限制下，使得输出轴套筒40在沿转轴2轴向振动的同时，发生绕转轴2轴向的扭转振动，从而输出轴套筒40输出沿转轴2轴向的轴向振动和绕转轴2轴向的扭转振动复合而成的纵扭复合振动，并过第二刀柄6传递给钻头或铰刀。

并且，由于转轴2始终连续转动，该纵扭复合振动叠加在绕转轴2轴向的匀速转动上，最终实现纵扭复合振动钻孔或铰孔的作业过程。

除此之外，本实施例中，作为一种示例性结构，参照图1及图2所示，壳体1具有上壳体11和下壳体12，并结合图5、图22及图23中所示，上壳体11内设有滚轮盘定位套筒14，滚轮盘定位套筒14压住上方的滚轮盘主体321的上端面(图5及图22所示状态下)，下方的滚轮盘组件32的下端面与上壳体11内孔中的台阶配合，从而实现振动发生部3的轴向定位。

上壳体11通过螺钉与刀柄连接盘7连接，在上壳体11的两侧通过螺钉与滚轮盘连接套筒33连接，实现上下滚轮盘组件32与滚轮盘连接套筒33及上壳体11的固连。

下壳体12通过螺钉与上壳体11连接，下壳体12内设有用于支撑第二刀柄6的滑动轴承15，滑动轴承15的顶部设有弹性挡圈16，用于限制滑动轴承15的轴向移动，下壳体12下端安装有油封17，油封17外有油封压板13通过螺钉与下壳体12连接。

该纵扭复合振动钻铰刀柄可安装于普通/数控钻铣床，或者加工中心上。在使用时，第一刀柄5安装到机床主轴，防转杆76与设于机床主轴外套筒的固定块配合，当机床主轴转动时，壳体1(与刀柄连接盘7固连)在防转杆76的作用下保持不动，使得上下滚轮盘组件32均不动，第一刀柄5通过连接键21带动转轴2转动，从而通过振动发生部3、振动输出部4等机构的配合，实现在轴向和扭转的复合振动下的钻孔或铰孔作业。

本实施例的纵扭复合振动钻铰刀柄，可通过转轴2、振动发生部3及振动输出部4的配合设置，以及在壳体1的限制下，首先实现振动输出部4随转轴2的转动而转动，其次，在转轴2匀速转动的基础上，可通过振动发生部3随转轴2的转动时，能够带动振动输出部4沿转轴2的轴向往复滑移，以在振动输出部4转动的基础上叠加一个轴向振动(纵向振动)，并基于振动输出部4与振动发生部3能够相对转动，以及振动输出部4与转轴2螺纹连接的配合使用，能够使得振动输出部4在轴向振动的过程中同时发生扭转振动，由此使得振动输出部4在转动过程中叠加着由轴向振动和扭转振动组成的纵扭复合振动，进而实现第二刀柄6在轴向(纵向)和扭转的复合振动下的钻孔或铰孔作业；

如此便可在该纵扭复合振动钻铰刀柄的钻孔或铰孔作业过程中，使得钻头或铰刀等刀具切削刀齿的前刀面和切屑之间，以及后刀面和已加工表面之间都能够实现周期性的分离，分离过程中切削区打开，使得切削液能够充分进入，显著增强切削液的润滑和冷却效果，从而提高刀具的使用寿命和加工质量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种纵扭复合振动钻铰刀柄，其特征在于：

包括壳体(1)，设于所述壳体(1)内的振动发生机构，以及设于所述振动发生机构上的刀柄组件；

所述振动发生机构包括转动设于所述壳体(1)上的转轴(2)，设于所述转轴(2)上的振动发生部(3)，以及与所述转轴(2)螺纹连接的振动输出部(4)，所述振动输出部(4)与所述振动发生部(3)相连并能够相对转动，且所述振动输出部(4)能够随所述转轴(2)的转动而转动，同时，所述振动发生部(3)能够随所述转轴(2)的转动，以带动所述振动输出部(4)沿所述转轴(2)的轴向往复滑移；

所述刀柄组件包括与所述转轴(2)相连的第一刀柄(5)，以及设于所述振动输出部(4)上的第二刀柄(6)，所述第一刀柄(5)能够承接外部驱动力以带动所述转轴(2)转动，所述第二刀柄(6)用于安装钻头或铰刀。

2.根据权利要求1所述的纵扭复合振动钻铰刀柄，其特征在于：

所述振动发生部(3)包括滑动设于所述转轴(2)上的振动盘(31)，以及设于所述壳体(1)内的振动驱动组件，且所述振动驱动组件套设于所述转轴(2)上；

所述振动盘(31)能够随所述转轴(2)转动，并在所述振动驱动组件的驱使下，所述振动盘(31)能够同步地沿所述转轴(2)轴向往复滑移。

3.根据权利要求2所述的纵扭复合振动钻铰刀柄，其特征在于：所述振动驱动组件包括沿所述转轴(2)轴向分设于所述振动盘(31)两侧的滚轮盘组件(32)，两个所述滚轮盘组件(32)均具有转动轴向与所述转轴(2)轴向垂直的驱动滚轮(323)；

所述振动盘(31)沿所述转轴(2)轴向的两侧均设有驱动型面(3121)，所述振动盘(31)随所述转轴(2)转动时，两侧的所述驱动滚轮(323)能够同步地沿对应侧的所述驱动型面(3121)滚动，以驱使所述振动盘(31)沿所述转轴(2)轴向的往复滑移。

4.根据权利要求3所述的纵扭复合振动钻铰刀柄，其特征在于：

所述振动盘(31)包括滑动设于所述转轴(2)上的圆柱状的圆盘主体(311)，以及设于所述圆盘主体(311)上的沿所述转轴(2)径向布置的凸出部(312)，所述凸出部(312)绕所述转轴(2)的轴向延伸，且两个所述驱动型面(3121)分设于所述凸出部(312)的沿所述转轴(2)轴向的两侧。

5.根据权利要求4所述的纵扭复合振动钻铰刀柄，其特征在于：

所述圆盘主体(311)上套设有间隔布置的两个推力球轴承(34)，两个所述推力球轴承(34)之间夹设有振动连接板(35)；

所述振动输出部(4)包括套设于所述转轴(2)上的与所述转轴(2)螺纹连接的输出轴套筒(40)，所述第二刀柄(6)设于所述输出轴套筒(40)上，且所述输出轴套筒(40)通过所述振动连接板(35)与所述圆盘主体(311)相连并相对转动。

6.根据权利要求3所述的纵扭复合振动钻铰刀柄，其特征在于：

在所述转轴(2)的轴向上，所述驱动型面(3121)呈具有波峰和波谷的波浪形；和/或，

所述驱动滚轮(323)为沿所述转轴(2)径向间隔布置的多个。

7.根据权利要求6所述的纵扭复合振动钻铰刀柄，其特征在于：

所述驱动型面(3121)沿所述转轴(2)周向的展开形状为正弦曲线。

8.根据权利要求3所述的纵扭复合振动钻铰刀柄，其特征在于：

所述滚轮盘组件(32)包括套设在所述转轴(2)上的滚轮盘主体(321)，以及设于所述滚轮盘主体(321)上的多个转动槽(322)，各所述驱动滚轮(323)分设于各所述转动槽(322)中；和/或，

两个所述滚轮盘组件(32)通过滚轮盘连接套筒(33)相连，且所述振动盘(31)位于所述滚轮盘连接套筒(33)内。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的纵扭复合振动钻铰刀柄，其特征在于：

所述第一刀柄(5)通过刀柄连接盘(7)转动设于所述壳体(1)上；和/或，

所述第二刀柄(6)上设有用于安装所述钻头或所述铰刀的夹具。

10.根据权利要求9所述的纵扭复合振动钻铰刀柄，其特征在于：

所述刀柄连接盘(7)内设有滚子轴承(73)，所述第一刀柄(5)穿设于所述滚子轴承(73)中；和/或，

所述刀柄连接盘(7)上设有与外部机床相连的防转杆(76)，所述防转杆(76)用于防止所述壳体(1)相对于所述机床转动。