專利名稱：數(shù)控式鏜削徑向進(jìn)刀裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鏜削加工時(shí)控制鏜刀進(jìn)、退刀量之裝置，具體涉及一種數(shù)控式鏜削徑向進(jìn)刀裝置。
目前在工業(yè)中使用中的同類設(shè)備有機(jī)械靠模式和處于研究階段的壓電陶瓷電控式徑向進(jìn)刀裝置，前者從靠模到鏜桿整個(gè)傳動(dòng)都是由機(jī)械結(jié)構(gòu)來完成，因此精度低，頻響低、柔性差；后者雖然柔性及頻響可以滿足要求，但要將計(jì)算機(jī)控制信號(hào)要傳遞給高速旋轉(zhuǎn)的鏜桿，而電信號(hào)的傳導(dǎo)在實(shí)際工程中很難實(shí)現(xiàn)，因此，到目前為止一直沒有實(shí)用化的產(chǎn)品，尤其在加工某些異形孔時(shí)，加工精度很難以保證。
本實(shí)用新型的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種可將電控信息傳遞給鏜桿的數(shù)控式鏜削加工徑向進(jìn)刀裝置。
本實(shí)用新型的目的是通過下面的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。它包括鏜桿、鏜刀、鏜床主軸，其特征在于在鏜床主軸上設(shè)一與鏜桿相連接的彈性接頭，該接頭上設(shè)磁致伸縮材料棒，兩端設(shè)永久磁鐵，周圍設(shè)有與功放相接的線圈，功放與計(jì)算機(jī)連接，通過計(jì)算機(jī)控制無形磁場(chǎng)來控制鏜桿在其徑向的進(jìn)、退刀，實(shí)現(xiàn)了電控信息傳導(dǎo)，從而實(shí)現(xiàn)了本實(shí)用新型的目的。
本實(shí)用新型根據(jù)磁場(chǎng)可對(duì)磁致伸縮材料產(chǎn)生作用的原理，在鏜床主軸與鏜桿之間所設(shè)的彈性接頭上安裝一受磁場(chǎng)影響的磁致伸縮材料棒，其伸長(zhǎng)量的變化使鏜桿產(chǎn)生變化，并用計(jì)算機(jī)對(duì)磁場(chǎng)進(jìn)行控制，使計(jì)算機(jī)通過本裝置將信號(hào)傳導(dǎo)給鏜桿成為可能，實(shí)現(xiàn)了非接觸式控制高速旋轉(zhuǎn)中的鏜刀作徑向靈活進(jìn)、退刀運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到了精度高、頻響高和柔性好，鏜削各種不同類型孔的目的。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。


圖1為本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1-磁致伸縮材料棒 2-永久磁鐵3-彈性接頭 4-鏜桿5-鏜刀6-線圈7-計(jì)算機(jī)8-功放 9-鏜床主軸
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。
本實(shí)用新型是根據(jù)磁致伸縮材料本身所具備的特性來進(jìn)行設(shè)計(jì)的，磁致伸縮材料的長(zhǎng)度隨其所在磁場(chǎng)強(qiáng)度的增加而伸長(zhǎng)，磁場(chǎng)強(qiáng)度的降低而縮短，與磁場(chǎng)方向無關(guān)；而磁場(chǎng)的大小可以用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，即將所需鏜削孔形狀參數(shù)輸入計(jì)算機(jī)內(nèi)，并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)對(duì)磁場(chǎng)進(jìn)行控制，使得磁場(chǎng)的變化導(dǎo)致磁致伸縮材料長(zhǎng)度的變化，而把這種變化通過一定的結(jié)構(gòu)再轉(zhuǎn)化為鏜桿的變化，從而帶來了鏜桿上鏜刀進(jìn)、退刀的變化，實(shí)現(xiàn)了用計(jì)算機(jī)來控制旋轉(zhuǎn)的鏜刀桿進(jìn)、退刀的目的。
本實(shí)用新型之裝置是根據(jù)上述原理而進(jìn)行設(shè)計(jì)的，如圖1所示，它包括鏜桿4、鏜刀5、鏜床主軸9、計(jì)算機(jī)7，在鏜桿4與鏜床主軸9之間設(shè)置一彈性接頭3，鏜桿4上固定鏜刀5，彈性接頭3與鏜桿4連接的一端切削成弧形，以加強(qiáng)該接頭彈性，在彈性接頭3上設(shè)置一磁致伸縮材料棒1，該磁致伸縮材料棒1兩端設(shè)置永久磁鐵2，可給磁致伸縮材料棒1施加預(yù)載荷和預(yù)伸長(zhǎng)量，保證磁致伸縮材料棒1永遠(yuǎn)只受壓應(yīng)力；在磁致伸縮材料棒1和永久磁鐵2周圍設(shè)置有線圈6，該線圈與功放8相接，功放8又與計(jì)算機(jī)7相接，接受其信號(hào)，由計(jì)算機(jī)7計(jì)算需加工孔的形狀參數(shù)，并通D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換，變成鏜刀進(jìn)、退的弱電壓信號(hào)，該信號(hào)送給功放8，功放8又將信號(hào)放大并轉(zhuǎn)換成電流送到線圈6，線圈6便根據(jù)電流的大小及方向生成相應(yīng)的磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)與永久磁鐵2產(chǎn)生的磁場(chǎng)疊加后對(duì)磁致伸縮材料棒1產(chǎn)生作用。當(dāng)給線圈6施加正電流時(shí)，永久磁場(chǎng)與線圈磁場(chǎng)的疊加結(jié)果使磁場(chǎng)強(qiáng)度增加，磁致伸縮材料棒1隨之伸長(zhǎng)；當(dāng)給線圈6施加負(fù)電流時(shí)，永久磁場(chǎng)與線圈磁場(chǎng)的疊加結(jié)果使磁場(chǎng)強(qiáng)度減小，磁致伸縮材料棒1隨之縮短，即磁致伸縮材料棒1可沿軸向作相應(yīng)的伸長(zhǎng)和縮短運(yùn)動(dòng)，該伸縮運(yùn)動(dòng)使得彈性接頭3產(chǎn)生變形，由杠桿原理，與彈性接頭3相連的鏜桿4對(duì)彈性接頭3的變形進(jìn)行放大和變向，使鏜刀5作徑向進(jìn)、退刀進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，從而可鏜削不同類型孔。在整個(gè)工作過程中，永久磁鐵2、線圈6、計(jì)算機(jī)7、功放8靜止不動(dòng)，其余部分與鏜床主軸9一起高速旋轉(zhuǎn)。
為消除空回程對(duì)鏜桿4進(jìn)、退刀的影響，本實(shí)用新型將彈性接頭3設(shè)計(jì)為偏質(zhì)心形狀，在高速鏜削時(shí)，保證鏜床主軸9旋轉(zhuǎn)使偏質(zhì)心彈性接頭3產(chǎn)生的離心力方向始終使磁致伸縮材料棒1受壓應(yīng)力。
在本實(shí)用新型中，彈性接頭3可采用彈性好的銅合金材料，控制計(jì)算機(jī)7選用486工業(yè)控制機(jī)，可廣泛應(yīng)用于加工不同類型的孔，尤其對(duì)鏜削發(fā)動(dòng)機(jī)活塞異形銷孔最為合適。
權(quán)利要求1.一種數(shù)控式鏜削徑向進(jìn)刀裝置，它包括鏜桿(4)、鏜刀(5)、鏜床主軸(9)、計(jì)算機(jī)(7)，其特征在于在鏜床主軸(9)上設(shè)一與鏜桿(4)相連接的彈性接頭(3)，該接頭上設(shè)磁致伸縮材料棒(1)，兩端設(shè)永久磁鐵(2)，周圍設(shè)有與功放(8)相接的線圈(6)，功放(8)與計(jì)算機(jī)(7)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控式鏜削徑向進(jìn)刀裝置，其特征在于鏜桿(4)為偏質(zhì)心鏜桿。
專利摘要一種數(shù)控式鏜削徑向進(jìn)刀裝置,它包括鏜桿、鏜刀、鏜床主軸、計(jì)算機(jī),其特征在于在鏜床主軸上設(shè)一與鏜桿相連接的彈性接頭,該接頭上設(shè)磁致伸縮材料棒,兩端設(shè)永久磁鐵,周圍設(shè)有與功放相接的線圈,功放與計(jì)算機(jī)連接。本實(shí)用新型通過計(jì)算機(jī)對(duì)磁場(chǎng)進(jìn)行控制,使與彈性接頭相接的鏜桿能接受電控信息而調(diào)節(jié)進(jìn)、退刀量,從而達(dá)到了精度高、頻響高和柔性好,鏜削不同類型孔的目的。
文檔編號(hào)B23Q15/007GK2360209SQ9823183
公開日2000年1月26日 申請(qǐng)日期1998年12月17日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月17日
發(fā)明者崔紅娟, 楊舜州, 陳志華, 張秀斌 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)