CN218109389U - 一种圆筒体工件内圆超声刮削装置 - Google Patents
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Abstract
一种圆筒体工件内圆超声刮削装置，包括机床主轴、超声波发生传输部分、超声振动部分和工件夹持部分，机床主轴沿垂直方向设置，机床主轴下端同轴线设有刀柄，刀柄下端同轴线固定连接有变幅轴，超声振动部分设置在刀柄内部并与变幅轴上端固定连接，超声波发生传输部分通过第一导线与超声振动部分连接，工件夹持部分设置在变幅轴正下方，变幅轴外圆上设置有刮削组件，刮削组件底部与变幅杆下端齐平。本实用新型具有结构设计合理、使用方便等优点，在对工件内孔刮削作业过程施加超声振动，提高了加工精度和加工质量，同时刮削组件方便排屑，易于装拆。
Description
技术领域
本实用新型属于机械加工技术领域，具体涉及一种圆筒体工件内圆超声刮削装置。
背景技术
对于圆筒体工件的深孔内圆加工，刮削是一种常见的加工方式。刮削指用加工工具在加工过的工件表面上刮去微量金属，以提高表面形状精度、改善配合表面间接触状况。现有的刮削装置在进行加工作业时存在内圆表面加工质量较差、刮屑不易排出、刀具拆卸安装不方便等问题，因此亟需对现有的刮削装置进行改进。而超声辅助加工具有加工效率高、加工质量高的特点，能与现有的刮削装置进行优势互补。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种内圆表面加工质量高、易排屑、方便拆装刀具的圆筒体工件内圆超声刮削装置。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种圆筒体工件内圆超声刮削装置，包括机床主轴、超声波发生传输部分、超声振动部分和工件夹持部分，机床主轴沿垂直方向设置，机床主轴下端同轴线设有刀柄，刀柄下端同轴线固定连接有变幅轴，超声振动部分设置在刀柄内部并与变幅轴上端固定连接，超声波发生传输部分通过第一导线与超声振动部分连接，工件夹持部分设置在变幅轴正下方，变幅轴外圆上设置有刮削组件，刮削组件底部与变幅杆下端齐平。
刮削组件包括套在变幅轴外圆下部的镗刀体，镗刀体外圆沿圆周方向均匀设有若干条排屑槽，每条排屑槽长度方向沿竖向设置，排屑槽下端口与镗刀体下端面齐平，排屑槽下端口的槽底外径自上而下逐渐减小形成斜坡结构，镗刀体上在排屑槽内部上侧螺纹连接有顶丝，顶丝内端顶压变幅轴外圆。
超声波发生传输部分包括超声波发生器、无线传输上盘组件和无线传输下盘组件，无线传输上盘组件和无线传输下盘组件均套设在刀柄外圆，无线传输上盘组件上端连接在机床主轴的固定部，无线传输下盘组件与刀柄固定连接，超声波发生器通过第二导线与无线传输上盘组件连接，无线传输下盘组件通过径向穿过刀柄所述的第一导线与超声振动部分连接。
超声振动部分包括连接螺栓和换能器，换能器同轴向设置在变幅轴上端面，连接螺栓穿过换能器与变幅轴上端面紧固连接。
工件夹持部分包括气压夹持装置和两个V型夹块，两个V型夹块左右对称布置，两个V型夹块的V型夹口相对设置，V型夹块上在V型夹口内壁上设有用于支撑工件下端面的台阶，两个V型夹块通过气压夹持装置左右滑动设置在工作台上。
采用上述技术方案，本实用新型在对工件进行超声刮削加工作业的具体过程为：将圆筒状的工件放置到两个V型夹块的台阶上，操控气压夹持装置启动两个V型夹块相对移动将工件外圆夹紧。接着启动机床和超声波发生器，机床主轴高速旋转，带动刀柄、无线传输下盘组件和变幅轴旋转，无线传输上盘组件固定不动，无线传输下盘组件将超声高频电能通过电磁感应原理，转换到高速旋转运动的刀柄内的换能器上，换能器将接收到的超声高频电能转化成超声高频机械振动，再通过连接螺栓螺纹连接的变幅轴，将超声振动扩大和传递到安装在变幅轴外圆的刮削组件。变幅轴高速旋转带动刮削组件高速旋转，刮削组件的镗刀体对工件内圆进行镗削，镗削产生的碎屑通过排屑槽向下排出，直到将工件内孔全部刮削。
刮削组件的镗刀体通过顶丝（八个）与变幅轴外圆固定连接，这样方便安装和拆卸，方便更换不同外径的镗刀体以适合不同内径的工件进行刮削作业。排屑槽不仅用于排出切削屑，而且用于容纳顶丝，一举两得。
综上所述，本实用新型具有结构设计合理、使用方便等优点，在对工件内孔刮削作业过程施加超声振动，提高了加工精度和加工质量，同时刮削组件方便排屑，易于装拆。另外，本实用新型的整体结构除了在机床上立式放置外，还可以卧式放置，这种变换也在本实用新型的保护范围之内。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1中A向观察到的刮削部分结构示意图；
图3是图1中B向观察到工件夹持部分的结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2和图3所示，本实用新型的一种圆筒体工件内圆超声刮削装置，包括机床主轴1、超声波发生传输部分、超声振动部分和工件夹持部分，机床主轴1沿垂直方向设置，机床主轴1下端同轴线设有刀柄2，刀柄2下端同轴线固定连接有变幅轴3，超声振动部分设置在刀柄2内部并与变幅轴3上端固定连接，超声波发生传输部分通过第一导线与超声振动部分连接，工件夹持部分设置在变幅轴3下方，变幅轴3外圆上设置有刮削组件，刮削组件底部与变幅杆下端齐平（这样可尽量减少向下进入到工件23内孔的进给量）。
刮削组件包括套在变幅轴3外圆下部的镗刀体4，镗刀体4外圆沿圆周方向均匀设有若干条排屑槽5（四条），每条排屑槽5长度方向沿竖向设置，排屑槽5下端口与镗刀体4下端面齐平，排屑槽5下端口的槽底外径自上而下逐渐减小形成斜坡结构6（提高排屑效果和排屑量），镗刀体4上在每个排屑槽5内部上侧均螺纹连接有2个顶丝7，顶丝7内端顶压变幅轴3外圆。
超声波发生传输部分包括超声波发生器15、无线传输上盘组件16和无线传输下盘组件17，无线传输上盘组件16和无线传输下盘组件17均套设在刀柄2外圆，无线传输上盘组件16上端连接在机床主轴1的固定部，无线传输下盘组件17与刀柄2固定连接，超声波发生器15通过第二导线与无线传输上盘组件16连接，无线传输下盘组件17通过径向穿过刀柄2所述的第一导线与超声振动部分连接。
超声振动部分包括连接螺栓18和换能器19，换能器19同轴向设置在变幅轴3上端面，连接螺栓18穿过换能器19与变幅轴3上端面紧固连接。
工件夹持部分包括气压夹持装置20和两个V型夹块21，两个V型夹块21左右对称布置，两个V型夹块21的V型夹口相对设置，V型夹块21上在V型夹口内壁上设有用于支撑工件下端面的台阶22，两个V型夹块21通过气压夹持装置20左右滑动设置在工作台上。
本实用新型在对工件进行超声刮削加工作业的具体过程为：将圆筒状的工件23放置到两个V型夹块21的台阶22上，操控气压夹持装置20启动两个V型夹块21相对移动将工件23外圆夹紧。接着启动机床和超声波发生器15，机床主轴1高速旋转，带动刀柄2、无线传输下盘组件17和变幅轴3旋转，无线传输上盘组件16固定不动，无线传输下盘组件17将超声高频电能通过电磁感应原理，转换到高速旋转运动的刀柄2内的换能器19上，换能器19将接收到的超声高频电能转化成超声高频机械振动，再通过连接螺栓18螺纹连接的变幅轴3，将超声振动扩大和传递到安装在变幅轴3外圆的刮削组件。变幅轴3高速旋转带动刮削组件也高速旋转，刮削组件的镗刀体4对工件23内圆进行镗削，镗削产生的碎屑通过排屑槽5向下排出，直到将工件内孔全部刮削。
刮削组件的镗刀体4通过顶丝7（八个）与变幅轴3外圆固定连接，这样方便安装和拆卸，方便更换不同外径的镗刀体4以适合不同内径的工件进行刮削作业。排屑槽5不仅用于排出切削屑，而且用于容纳顶丝7，一举两得。
本实用新型中涉及的镗刀体4、气压夹持装置20、超声波发生器15、无线传输上盘组件16、无线传输下盘组件17、换能器19等部件均为现有技术，市场上可购置，因此不再赘述其工作原理及结构。
本实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。
Claims (5)
1.一种圆筒体工件内圆超声刮削装置，包括机床主轴、超声波发生传输部分、超声振动部分和工件夹持部分，机床主轴沿垂直方向设置，机床主轴下端同轴线设有刀柄，其特征在于：刀柄下端同轴线固定连接有变幅轴，超声振动部分设置在刀柄内部并与变幅轴上端固定连接，超声波发生传输部分通过第一导线与超声振动部分连接，工件夹持部分设置在变幅轴正下方，变幅轴外圆上设置有刮削组件，刮削组件底部与变幅杆下端齐平。
2.根据权利要求1所述的一种圆筒体工件内圆超声刮削装置，其特征在于：刮削组件包括套在变幅轴外圆下部的镗刀体，镗刀体外圆沿圆周方向均匀设有若干条排屑槽，每条排屑槽长度方向沿竖向设置，排屑槽下端口与镗刀体下端面齐平，排屑槽下端口的槽底外径自上而下逐渐减小形成斜坡结构，镗刀体上在排屑槽内部上侧螺纹连接有顶丝，顶丝内端顶压变幅轴外圆。
3.根据权利要求1或2所述的一种圆筒体工件内圆超声刮削装置，其特征在于：超声波发生传输部分包括超声波发生器、无线传输上盘组件和无线传输下盘组件，无线传输上盘组件和无线传输下盘组件均套设在刀柄外圆，无线传输上盘组件上端连接在机床主轴的固定部，无线传输下盘组件与刀柄固定连接，超声波发生器通过第二导线与无线传输上盘组件连接，无线传输下盘组件通过径向穿过刀柄所述的第一导线与超声振动部分连接。
4.根据权利要求3所述的一种圆筒体工件内圆超声刮削装置，其特征在于：超声振动部分包括连接螺栓和换能器，换能器同轴向设置在变幅轴上端面，连接螺栓穿过换能器与变幅轴上端面紧固连接。
5.根据权利要求1所述的一种圆筒体工件内圆超声刮削装置，其特征在于：工件夹持部分包括气压夹持装置和两个V型夹块，两个V型夹块左右对称布置，两个V型夹块的V型夹口相对设置，V型夹块上在V型夹口内壁上设有用于支撑工件下端面的台阶，两个V型夹块通过气压夹持装置左右滑动设置在工作台上。
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| CN202220789046.6U CN218109389U (zh) | 2022-04-07 | 2022-04-07 | 一种圆筒体工件内圆超声刮削装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114770108A (zh) * | 2022-04-07 | 2022-07-22 | 平顶山学院 | 一种超声刮削滚光一体化加工装置 |
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2022
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