內螺紋低頻激振冷擠壓加工專用機床的制作方法
【專利摘要】一種內螺紋低頻激振冷擠壓加工專用機床，它包括底座（1）和主軸（7），其特征是所述的底座（1）上傾斜安裝有三根立柱（2），三根立柱（2）呈等邊三角形分布，三根立柱（2）的上端固定安裝有橫梁（3），橫梁（3）上垂直安裝有底板（4），底板（4）上安裝有縱向導軌（5）和伺服電機（8），縱向導軌（5）上安裝有滑板（6），伺服電機（8）通過絲杠螺母機構帶動滑板（6）沿縱向導軌（5）上下移動，主軸（7）安裝在滑板（6）上；所述的主軸（7）的上端安裝有能使其產生低頻回轉激振的擺臂（12），擺臂（12）由安裝在立柱（2）上輔助振動裝置（11）驅動作正反向擺動從而使主軸（7）產生周向可控低頻振動。本發(fā)明結構簡單，穩(wěn)定性好，加工效率好，質量好。
【專利說明】
內螺紋低頻激振冷擠壓加工專用機床
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種機械加工設備，尤其是一種內螺紋加工設備，具體地說是一種內螺紋低頻激振冷擠壓加工專用機床。
【背景技術】
[0002]眾所周知，機床是指制造機器的機器，亦稱工作母機或工具機，習慣上簡稱機床。現(xiàn)代機械制造中加工機械零件的方法很多:除切削加工外，還有鑄造、鍛造、焊接、沖壓、擠壓等，機床在國民經濟現(xiàn)代化的建設中起著重大作用；而內螺紋冷擠壓技術是一種新的內螺紋加工技術，即在室溫條件下，采用擠壓絲錐在預制好的工件底孔上通過絲錐棱齒的作用使得金屬產生塑性流動，從而形成內螺紋的工藝過程。內螺紋冷擠壓成形使得內螺紋產品的表面質量、尺寸精度、材料利用率及機械性能都優(yōu)于傳統(tǒng)的內螺紋加工方式，冷擠壓內螺紋在抗拉強度、疲勞性能、表面硬度等物理性能都超過了用傳統(tǒng)方式加工的內螺紋，它是抗疲勞加工技術的重要組成部分。但是在冷擠壓過程中擠壓絲錐所承受的扭矩較大，由此極易造成擠壓絲錐斷裂，被擠壓工件會產生較大的變形抗力，對擠壓絲錐的材料、結構及加工制作提出了更高的要求。而將振動加工技術引入到不銹鋼梯形內螺紋冷擠壓加工過程中，利用振動加工的優(yōu)勢來達到減小擠壓絲錐棱齒同工件底孔材料之間的摩擦力，從而達到減小擠壓扭矩和減小擠壓絲錐磨損的效果。國內尚沒有能實現(xiàn)以上加工過程的機床。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的內螺紋冷擠壓加工因缺少能產生低頻振動的專用設備而造成加工效率低、加工質量難以提高的問題，設計一種剛性好、既能產生低頻振動，又能提高加工效率和質量的內螺紋低頻激振冷擠壓加工專用機床。
[0004]本發(fā)明的技術方案是:
一種內螺紋低頻激振冷擠壓加工專用機床，它包括底座I和主軸7，其特征是所述的底座I上傾斜安裝有三根立柱2，三根立柱2呈等邊三角形分布，三根立柱2的上端固定安裝有橫梁3，橫梁3上垂直安裝有底板4，底板4上安裝有縱向導軌5和伺服電機8，縱向導軌5上安裝有滑板6，伺服電機8通過絲杠螺母機構帶動滑板6沿縱向導軌5上下移動，主軸7安裝在滑板6上；用于裝夾工件的卡盤10安裝有工作臺9，工作臺9固定在底座I上并位于三根立柱2所圍成的等邊三角形的中心位置處;所述的主軸7的上端安裝有能使其產生低頻回轉激振的擺臂12，擺臂12由安裝在立柱2上輔助振動裝置11驅動作正反向擺動從而使主軸7產生周向可控低頻振動。
[0005]所述的立柱2與底座I的夾角為70-80度。
[0006]所述的三根立柱2上均安裝有相同的輔助振動裝置11，每個輔助振動裝置11均設有兩個相同的凸輪機構，每個凸輪機構通過各自的連桿與主軸上的擺臂12相連，三個輔助振動裝置11產生的三個扭振共同作用消除偏心扭矩，從而提高機床的穩(wěn)定性。
[0007]所述的三根立柱2、底座I和橫梁3相連組成整體立式結構。
[0008]所述的立柱2采用鑄造成型的鑄件(球磨鑄鐵或者灰鑄鐵)，橫梁3采用蜂窩片鋼(Q系列結構鋼)。
[0009]所述的橫梁3通過沉頭自攻釘與立柱2上端固定相連。
[0010]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明的傾斜放置的三根立柱構成三角形結構，可提高機床整體剛度，特別是當加工過程中施加輔助振動(扭振)時，一方面由于輔助振動裝置分布在多根立柱上，可平衡單個扭振產生的偏心扭矩，從而保證機床穩(wěn)定性；另一方面，相對于單立柱和雙立柱結構，三立柱結構可有效防止施加扭振時單立柱和雙立柱產生變形，導致扭振無法有效的傳遞到主軸上;此外，三個輔助振動裝置分布在三根立柱上，可同頻協(xié)同工作，對擺臂施加足夠大的扭矩，充分滿足加工對扭矩的要求。
[0011]本發(fā)明的輔助振動裝置結構簡單，施加方式可靠，頻率和振幅可調。
[0012]本發(fā)明可實現(xiàn)不同規(guī)格不同材料的輔助振動冷擠壓加工，大大提高了加工工件的表面質量和抗疲勞特性，輔助振動可減小擠壓絲錐棱齒同工件底孔材料之間的摩擦力，從而達到減小擠壓扭矩和減小擠壓絲錐磨損的效果。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的專用機床的布局簡圖。
[0014]圖2是本發(fā)明的結構示意圖。
[0015]圖3是本發(fā)明實施例的主軸結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0017]如圖1-3所示。
[0018]一種內螺紋低頻激振冷擠壓加工專用機床，它包括底座I和主軸7(如圖3)，所述的底座I上傾斜安裝有三根立柱2，三根立柱2呈等邊三角形分布，三根立柱2的上端固定安裝有橫梁3，立柱2可采用球磨鑄鐵或者灰鑄鐵鑄件，橫梁3采用蜂窩片鋼(Q系列結構鋼)，其中立柱與底座可采用焊接相連結構，它與底座I的夾角可在70-80度之間，橫梁3可通過沉頭自攻釘與立柱2上端固定相連，三根立柱2、底座I和橫梁3相連組成一個結構穩(wěn)定、抗振性好的整體立式結構，如圖1所示。橫梁3上垂直焊接安裝有底板4(可采用鋼板)，底板4上安裝有縱向導軌5和伺服電機8，縱向導軌5上安裝有滑板6，伺服電機8通過絲杠螺母機構帶動滑板6沿縱向導軌5上下移動，主軸7安裝在滑板6上；用于裝夾工件的卡盤10安裝有工作臺9，工作臺9固定在底座I上并位于三根立柱2所圍成的等邊三角形的中心位置處;所述的主軸7的上端安裝有能使其產生低頻回轉激振的擺臂12，擺臂12由安裝在立柱2上輔助振動裝置11驅動作正反向擺動從而使主軸7產生周向可控低頻振動。具體實施時，為了防止主軸產生偏心扭矩，可在三根立柱2上均安裝有相同的輔助振動裝置11，每個輔助振動裝置11均設有兩個相同的凸輪機構，每個凸輪機構通過各自的連桿與主軸上的擺臂12相連，三個輔助振動裝置11產生的三個扭振共同作用消除偏心扭矩，從而提高機床的穩(wěn)定性，如圖2所示。
[0019]如圖1所示，本發(fā)明的專用機床整體采用立式機構，立柱通過螺栓連接固定在底座上，橫梁放置于立柱上，三個相同的輔助振動裝置分別通過螺栓連接固定在三立柱內側，與主軸上的擺臂進行連接，在加工過程中可同時對主軸產生徑向(周向)上的可控振動，鋼板固定在橫梁靠外一側，鋼板上設有縱向導軌，所述縱向導軌上固定有滑板，由伺服電機帶動，做豎直平面上的進給運動，主軸固定在滑板上，主軸末端固定有數(shù)控刀架，工作臺固定在底座上，卡盤通過螺栓連接在工作臺上，帶動工件在水平面上做旋轉運動。
[0020]本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術相同或可采用現(xiàn)有技術加以實現(xiàn)。
【主權項】
1.一種內螺紋低頻激振冷擠壓加工專用機床，它包括底座(I)和主軸(7)，其特征是所述的底座(I)上傾斜安裝有三根立柱(2)，三根立柱(2)呈等邊三角形分布，三根立柱(2)的上端固定安裝有橫梁(3)，橫梁(3)上垂直安裝有底板(4)，底板(4)上安裝有縱向導軌(5)和伺服電機(8)，縱向導軌(5)上安裝有滑板(6)，伺服電機(8)通過絲杠螺母機構帶動滑板(6)沿縱向導軌(5 )上下移動，主軸(7 )安裝在滑板(6 )上;所述的主軸(7 )的上端安裝有能使其產生低頻回轉激振的擺臂(12)，擺臂(12)由安裝在立柱(2)上輔助振動裝置(11)驅動作正反向擺動從而使主軸(7)產生周向可控低頻振動。2.根據權利要求1所述的內螺紋低頻激振冷擠壓加工專用機床，其特征是所述的立柱(2)與底座(I)的夾角為70-80度。3.根據權利要求1所述的內螺紋低頻激振冷擠壓加工專用機床，其特征是所述的三根立柱(2)上均安裝有相同的輔助振動裝置(11)，每個輔助振動裝置(11)均設有兩個相同的凸輪機構，每個凸輪機構通過各自的連桿與主軸上的擺臂(12)相連，三個輔助振動裝置(11)產生的三個扭振共同作用消除偏心扭矩，從而提高機床的穩(wěn)定性。4.根據權利要求1所述的內螺紋低頻激振冷擠壓加工專用機床，其特征是所述的三根立柱(2)、底座(I)和橫梁(3)相連組成整體立式結構。5.根據權利要求1所述的內螺紋低頻激振冷擠壓加工專用機床，其特征是所述的立柱(2)采用鑄造成型的鑄件，橫梁(3)采用蜂窩片鋼。6.根據權利要求1所述的內螺紋低頻激振冷擠壓加工專用機床，其特征是所述的橫梁(3)通過沉頭自攻釘與立柱(2)上端固定相連。
【文檔編號】B23G1/18GK106077843SQ201610437071
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月20日
【發(fā)明人】左敦穩(wěn), 廖澤南, 侯源君, 孫玉利, 羅倫
【申請人】南京航空航天大學