[发明专利]外激振动辅助铣削加工装置

说明书

技术领域

本发明涉及切削加工设备领域，具体地说是一种外激振动辅助铣削加工装置。

背景技术

振动辅助切削加工是一种新型的非传统的特种切削加工方法，它是在常规的切削加工方法的基础上，给刀具（或工件）施加适当方向、一定频率和振幅的外激机械振动，以改善其切削功效的复合切削方法。振动辅助切削加工时，由于外激振动的施加，刀具和工件发生间断性的接触， 从而使传统切削模式发生了根本性的变化，得到了许多普通切削无法得到的优良切削效果，如切削力小、切削热降低、工件表面质量高、切屑处理容易、刀具耐用度提高、加工稳定、生产效率高等优点。

车削是振动辅助切削的一个最主要应用领域，很多研究学者对振动车削进行了广泛实验研究，解决了一些难加工材料的加工问题。钻削也是振动辅助切削应用和研究比较广泛的一个领域。现有研究发现振动钻削有助于减小孔的尺寸偏差、减少切屑和刀具前刀面间的摩擦、有助于排屑并能改善加工表面粗糙度。

除了车削、钻削以外，振动辅助加工技术在磨削加工中的应用也有大量研究成果发表。然而，由于铣削加工刀具—工件相对运动较为复杂，外激辅助振动的施加存在困难，振动切削技术在铣削加工设备中的研究少有报道。公开号为：CN202428012U的专利文件公开了一种超声振动辅助铣削表面微造型的装置，该专利公开了超声频率振动在铣削加工技术领域的应用，但该专利公开的技术内容是采用单个振子与被振动体固定连接的方式，只能实现单方向振动，而且振动频率无法调节，这种方式不但加工过程中振动不稳定，振幅不均匀,加工精度也不能保证。

发明内容

本发明的技术任务是提供一种外激振动辅助铣削加工装置。

本发明的技术任务是按以下方式实现的，该外激振动辅助铣削加工装置包括振动台、机床工作台、四通道信号发生器和四通道功率放大器， 振动台安装在机床工作台的表面，振动台的表面固定放置待加工工件，待加工工件的上方是安装在机床主轴上的铣刀；振动台通过信号线与四通道功率放大器连接，四通道功率放大器通过信号线与四通道信号发生器连接。

所述的振动台包括底板、横向振动板和纵向振动板，底板通过沉头孔内的螺栓安装在机床工作台上，底板的中心部位开有中字形凹槽，凹槽内设置有横向直线导轨和横向振动板，横向振动板与横向直线导轨滑动连接在一起，横向振动板的横向两侧中心部位分别与横向压电陶瓷振子Ⅰ、横向压电陶瓷振子Ⅱ抵触，横向压电陶瓷振子Ⅰ的左端通过左调整螺栓与底板固定安装在一起，横向压电陶瓷振子Ⅱ的右端通过右调整螺栓与底板固定安装在一起。

所述的横向压电陶瓷振子Ⅰ和横向压电陶瓷振子Ⅱ同轴线并与横向直线导轨平行，并分别通过信号线Ⅰ、信号线Ⅱ与四通道功率放大器连接。

所述的横向振动板的中心部位开有中字形凹槽，凹槽内设置有纵向振动板和纵向直线导轨，纵向振动板和纵向直线导轨滑动连接在一起，纵向振动板的纵向两侧中心部位分别与纵向压电陶瓷振子Ⅲ、纵向压电陶瓷振子Ⅳ抵触，纵向压电陶瓷振子Ⅲ的前端通过前调整螺栓与横向振动板固定安装在一起，纵向压电陶瓷振子Ⅳ的后端通过后调整螺栓与横向振动板固定安装在一起。

所述的纵向压电陶瓷振子Ⅲ和纵向压电陶瓷振子Ⅳ同轴线并与纵向直线导轨平行，并分别通过信号线Ⅲ、信号线Ⅳ与四通道功率放大器连接。

所述的纵向振动板的四角处设置有安装定位待加工工件的螺纹孔。

本发明的外激振动辅助铣削加工装置和现有技术相比，可以改变铣削刀具与工件间的相对运动方式，产生近似脉冲状切削力，有效降低平均切削力，获得更为细碎的切削，提高加工表面质量；大幅度的提高了加工过程中的振动的方向精度，有效的保证了振动辅助铣削加工过程的振动稳定性,保障了加工精度，可实现单向或双向的振动辅助加工，扩展了加工适用范围，提高了加工效率。可通过四通道信号发生器产生不同频率的电信号，实现振动频率的调节，达到特定频率的振动辅助铣削加工的目的。可通过四通道功率放大器控制电信号的强弱，实现振动幅度的调节，达到特定振幅的振动辅助铣削加工的目的。

附图说明

附图1为外激振动辅助铣削加工装置的结构示意图。

附图2为振动台的结构示意图。