CN104343888B - 一种用于大型零件深孔加工的减振装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于大型零件深孔加工的减振装置，包括本体、减振部件、左调整部件和右调整部件；其中，减振部件包括弹性夹套、受力环和圆锥滚子轴承，受力环通过圆锥滚子轴承安装在本体内，受力环设有内圆锥孔且套置于弹性夹套的外周，弹性夹套设有外圆锥面且套置于钻管的外周，该外圆锥面与受力环的内圆锥孔相配合，弹性夹套沿圆周方向分布有若干纵向的开槽，能够在径向上产生收缩量以对钻管产生阻尼，达到消除加工时钻管的振动；左调整部件对减振部件定位和施加弹性缓冲力，使弹性夹套右移而锁紧且增加对钻管的阻尼；右调整部件对减振部件施加推力，使弹性夹套左移而放松且减少对钻管的阻尼。本发明有效减少了加工中的振动，提高了刀具寿命和孔的质量，尤其适用于大型零件的深孔加工。

Description

一种用于大型零件深孔加工的减振装置
技术领域
本发明涉及一种工件加工用装夹装置，特别涉及一种用于大型零件深孔加工的减振装置，属于机械加工技术领域。
背景技术
工件上深孔加工的显著特点是去除材料多和精度要求高，其中包括孔的直线度、尺寸公差和表面质量。众所周知，影响深孔加工质量的主要因素之一是加工过程中整个工艺***产生的振动，振动不仅会影响工件表面质量和刀具寿命，而且还会造成切削过程中需要不断地调整切削工艺参数，导致生产效率下降。
加工过程中的减振虽然可以采用许多方法，但或多或少都存在着不少问题，如，需要停机后进行调整，再度恢复加工时会影响孔壁质量；工艺参数调整困难，操作难以一下子完成，周期长，安全性差等等。这些不利因素会导致大型零件的深孔加工达不到要求，产品质量得不到保证。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种用于大型零件深孔加工的减振装置，其能够在加工过程中不停车的情况下便利地进行调整，消除深孔加工过程中的振动，保证产品质量的提升，提高工作效率，保障安全和延长刀具寿命。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种用于大型零件深孔加工的减振装置，安装钻管上，与该钻管形成一组合体，其包括本体以及安装在该本体的内孔中的减振部件、左调整部件和右调整部件；
所述减振部件包括有弹性夹套、受力环和圆锥滚子轴承，所述受力环通过成组的所述圆锥滚子轴承安装在所述本体的内孔中，该受力环设有内圆锥孔且套置于所述弹性夹套的外周，该弹性夹套设有外圆锥面且套置于所述钻管的外周，该外圆锥面与所述受力环的内圆锥孔相配合，所述弹性夹套沿圆周方向分布有若干纵向的开槽，使该弹性夹套在径向上产生足够的收缩量以对所述钻管产生阻尼，达到消除加工时所述钻管的振动；
所述左调整部件位于所述减振部件的左侧，对所述减振部件定位和施加弹性缓冲力，使所述弹性夹套右移而锁紧且增加对所述钻管的阻尼；
所述右调整部件位于所述减振部件的右侧，对所述减振部件施加推力，使所述弹性夹套左移而放松且减少对所述钻管的阻尼。
作为进一步改进，所述的左调整部件包括有压力螺母、支承环和左法兰；所述压力螺母旋接于所述受力环的内孔的左端，所述支承环对撑于该压力螺母与所述弹性夹套之间，该支承环由两法兰组成，该两法兰之间通过螺柱和弹簧相连接，对所述弹性夹套施加足够的弹性缓冲力，所述左法兰固定连接于所述本体的内孔的左端且靠紧所述圆锥滚子轴承。
作为进一步改进，所述的压力螺母上设有开口槽，并通过调整旋接于该开口槽上的螺钉锁定于所述受力环上。
作为进一步改进，所述的右调整部件包括有蜗轮、蜗杆、右法兰、调节套和挡销；所述右法兰固定于所述本体的右端，所述蜗轮通过深沟球轴承安装在该右法兰上且与所述蜗杆啮合，所述调节套通过螺纹连接于该蜗轮的中心孔上，并且通过推力球轴承紧靠在所述弹性夹套的右端，所述挡销固定在所述右法兰上且滑动地***该调节套的安装孔中；在该挡销的定位作用下，转动的蜗杆和蜗轮通过螺纹带动所述调节套沿着轴向作左右直线运动，调节所述弹性夹套在所述受力环的内圆锥孔中的松紧，调整该弹性夹套对所述钻管的阻尼的大小。
作为进一步改进，所述的蜗杆与蜗轮的传动比为19，具有自锁功能。
作为进一步改进，所述的成组的圆锥滚子轴承能够承受径向载荷与双向轴向载荷共同形成的联合载荷，消除加工时所述钻管的振动。
作为进一步改进，所述的开槽沿所述弹性夹套的圆周方向均匀分布。
作为进一步改进，所述的弹性夹套的外圆锥面的锥角为5.5°。
作为进一步改进，所述的弹性夹套采用酚醛树脂制成，所述的受力环采用铸铁制成。
作为进一步改进，所述的右调整部件的调整能够在所述钻管切削加工的过程中进行。
与现有技术相比较，本发明通过蜗杆和蜗轮调节具有圆锥面的弹性夹套与受力环之间的松紧，调整该弹性夹套对所述钻管产生阻尼的大小，达到消除加工时钻管振动的目的，其有益效果是：有效地减少了深孔加工过程中的振动，即使在不停机的情况下也能进行调整，具有操作性强、调整精度高、安全性好的优点，能显著地提高刀具的寿命和孔的加工质量。
附图说明
图1是本发明的结构简图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来对本发明做进一步的详细说明和实际操作，但不能以此限制本发明的保护范围。
请参阅图1，图示用于大型零件深孔加工的减振装置安装在加工深孔的钻管14上，与该钻管14形成一个组合体。
所述的减振装置包括本体5以及安装在该本体5的内孔中的减振部件、左调整部件和右调整部件；该减振装置与钻管14一起安装在深孔加工机床的中心架上。
所述减振部件包括有弹性夹套7、受力环3和圆锥滚子轴承6。
所述受力环3采用铸铁材料制成，其通过成组的圆锥滚子轴承6安装在所述本体5的内孔中；该圆锥滚子轴承6能承受较大的单向载荷，并能承受以径向载荷为主的联合载荷，成组使用圆锥滚子轴承6刚性会更好，能够承受更大的双向轴向载荷，即可作为固定支承使用，又可作为浮动支承使用，以消除加工时所述钻管14的振动。所述受力环3设有内圆锥孔，并且套置于所述弹性夹套7的外周，该弹性夹套7设有外圆锥面且套置于所述钻管14的外周，该受力环3的内圆锥孔与所述弹性夹套7的外圆锥面相配合。
所述的弹性夹套7采用酚醛树脂加工制成，其外圆锥面的锥角为5.5°；该弹性夹套7沿圆周方向均匀分布有若干纵向的开槽，本实施例中，所述弹性夹套7沿圆周方向有8条交错均布的开槽，保证有充足的收缩空间，使该弹性夹套7在径向上产生足够的收缩量，以对所述钻管14产生阻尼，达到消除加工时该钻管14的振动。
所述的左调整部件位于所述减振部件的左侧，对所述减振部件进行定位和施加弹性缓冲力，使所述弹性夹套7右移而锁紧，并且增加对所述钻管14的阻尼。所述左调整部件包括有压力螺母1、支承环2和左法兰4。
所述压力螺母1通过螺纹旋接于所述受力环3的内孔的左端，该压力螺母1上设有开口槽，并通过调整旋接于该开口槽上的螺钉锁定于所述受力环3上。所述支承环2对撑于该压力螺母1与所述弹性夹套7之间，该支承环2由两个法兰组成，该两法兰之间通过螺柱和弹簧相连接，对所述弹性夹套7施加足够的弹性缓冲力。所述左法兰4固定连接于所述本体5的内孔的左端，起密封和定位作用；该左法兰4靠紧所述圆锥滚子轴承6的侧面。
所述的右调整部件位于所述减振部件的右侧，对所述减振部件施加推力，使所述弹性夹套7左移而放松，并且减少对所述钻管14的阻尼。所述右调整部件包括有蜗轮13、蜗杆15、右法兰12、调节套9和挡销10。
所述右法兰12固定于所述本体5的右端，作为密封和定位用。所述蜗轮13通过深沟球轴承11安装在该右法兰12上，该深沟球轴承11是所述蜗轮13的定位轴承，所述蜗轮13的中心孔上设有内螺纹。所述蜗杆15与蜗轮13啮合，该蜗杆15与蜗轮13的传动比为19，具有自锁功能，可以精确地调整阻尼力。所述调节套9通过其一端的外螺纹连接于所述蜗轮13的中心孔上，该调节套9的另一端安装有推力球轴承8，并且通过该推力球轴承8紧紧贴靠在所述弹性夹套7的右端，将右调整部件与减振部件有机地分开，使减振部件的转动不会传递到右调整部件。所述挡销10固定在所述右法兰12上，并且滑动地***所述调节套9上的安装孔中，在该挡销10的定位作用下，该调节套9不能做旋转运动，转动的蜗杆15和蜗轮13通过螺纹带动所述调节套9沿着轴向作左右直线运动，从而调节所述弹性夹套7在所述受力环3的内圆锥孔中的松紧，调整该弹性夹套7对所述钻管14的阻尼的大小。
所述右调整部件的调整能够在所述钻管14的切削加工过程中进行，即不停机也能进行调整。
本发明所述的减振装置，通过蜗轮13和蜗杆15的转动带动调节套9，使推力球轴承8位移，弹性夹套7沿受力环3轴向移动，从而调整弹性夹套7对钻管14的阻尼，充分保证了减振的效果；同时，受力环3上使用了成组圆锥滚子轴承6，能够限制一个方向的轴向位移，承受较大的双向轴向载荷，从而有效的消除深孔加工时的振动，保证了大型工件深孔的高精度加工。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明要求的保护范围不仅限于上述实施例，任何本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，能够不经过创造性劳动所想到的对本发明显而易见的变换和替代方案，包括依据本发明的内容所做的等效变化及修改，均应属于本发明的范畴。

Claims (9)

1.一种用于大型零件深孔加工的减振装置，安装在钻管上，与该钻管形成一组合体，其特征在于：所述减振装置包括本体以及安装在该本体的内孔中的减振部件、左调整部件和右调整部件；
所述减振部件包括有弹性夹套、受力环和圆锥滚子轴承，所述受力环通过成组的所述圆锥滚子轴承安装在所述本体的内孔中，该受力环设有内圆锥孔且套置于所述弹性夹套的外周，该弹性夹套设有外圆锥面且套置于所述钻管的外周，该外圆锥面与所述受力环的内圆锥孔相配合，所述弹性夹套沿圆周方向分布有若干纵向的开槽，使该弹性夹套在径向上产生足够的收缩量以对所述钻管产生阻尼，达到消除加工时所述钻管的振动；
所述左调整部件位于所述减振部件的左侧，对所述减振部件定位和施加弹性缓冲力，使所述弹性夹套右移而锁紧且增加对所述钻管的阻尼；该左调整部件包括有压力螺母、支承环和左法兰；所述压力螺母旋接于所述受力环的内孔的左端，所述支承环对撑于该压力螺母与所述弹性夹套之间，该支承环由两法兰组成，该两法兰之间通过螺柱和弹簧相连接，对所述弹性夹套施加足够的弹性缓冲力，所述左法兰固定连接于所述本体的内孔的左端且靠紧所述圆锥滚子轴承；
所述右调整部件位于所述减振部件的右侧，对所述减振部件施加推力，使所述弹性夹套左移而放松且减少对所述钻管的阻尼。
2.根据权利要求1所述的用于大型零件深孔加工的减振装置，其特征在于：所述的压力螺母上设有开口槽，并通过调整旋接于该开口槽上的螺钉锁定于所述受力环上。
3.根据权利要求1所述的用于大型零件深孔加工的减振装置，其特征在于：所述的右调整部件包括有蜗轮、蜗杆、右法兰、调节套和挡销；所述右法兰固定于所述本体的右端，所述蜗轮通过深沟球轴承安装在该右法兰上且与所述蜗杆啮合，所述调节套通过螺纹连接于该蜗轮的中心孔上，并且通过推力球轴承紧靠在所述弹性夹套的右端，所述挡销固定在所述右法兰上且滑动地***该调节套的安装孔中；在该挡销的定位作用下，转动的蜗杆和蜗轮通过螺纹带动所述调节套沿着轴向作左右直线运动，调节所述弹性夹套在所述受力环的内圆锥孔中的松紧，调整该弹性夹套对所述钻管的阻尼的大小。
4.根据权利要求3所述的用于大型零件深孔加工的减振装置，其特征在于：所述的蜗杆与蜗轮的传动比为19，具有自锁功能。
5.根据权利要求1所述的用于大型零件深孔加工的减振装置，其特征在于：所述的成组的圆锥滚子轴承能够承受径向载荷与双向轴向载荷共同形成的联合载荷，消除加工时所述钻管的振动。
6.根据权利要求1所述的用于大型零件深孔加工的减振装置，其特征在于：所述的开槽沿所述弹性夹套的圆周方向均匀分布。
7.根据权利要求1所述的用于大型零件深孔加工的减振装置，其特征在于：所述的弹性夹套的外圆锥面的锥角为5.5°。
8.根据权利要求1所述的用于大型零件深孔加工的减振装置，其特征在于：所述的弹性夹套采用酚醛树脂制成，所述的受力环采用铸铁制成。
9.根据权利要求1所述的用于大型零件深孔加工的减振装置，其特征在于：所述的右调整部件的调整能够在所述钻管切削加工的过程中进行。
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