一種超聲螺旋銑孔裝置及加工方法
【專利摘要】本發明公開了一種超聲螺旋銑孔裝置，包括主軸支架，超聲套筒，內偏心套筒，外偏心套筒，變幅桿和位于超聲套筒內的換能器，變幅桿通過彈簧夾頭與制孔工具連接，制孔工具為銑刀或砂輪，變幅桿通過環形法蘭與換能器連接，環形法蘭通過用于測量環形法蘭軸向和徑向受力情況的環形力傳感器與超聲套筒的內壁連接，所述一種超聲螺旋銑孔裝置還包括與所述超聲套筒連接的螺旋銑孔自轉驅動裝置、與所述外偏心套筒連接的螺旋銑孔公轉驅動裝置和驅動所述主軸支架沿所述變幅桿的軸線進給的進給系統。本發明還公開了一種使用上述所述的一種超聲螺旋銑孔裝置進行超聲螺旋銑孔加工方法。本發明具有制孔質量高、制孔質量一致性好、加工穩定性好等優點。
【專利說明】
一種超聲螺旋銑孔裝置及加工方法
技術領域
[0001] 本發明涉及一種超聲螺旋銑孔裝置及加工方法，具體涉及一種超聲輔助螺旋銑孔 裝置及制孔方法，適用于難加工材料制孔，屬于螺旋銑孔的改進技術。
【背景技術】
[0002] 目前廣泛應用于航空航天和國防軍工等領域的復合材料、鈦合金、鋁合金以及由 其構成的疊層材料均表現出難加工特性，如:碳纖維復合材料具有很強的不均質性和各向 異性，硬度高、強度大，且在切削過程中不允許添加冷卻液，導致在傳統加工過程中加工質 量差且刀具磨損嚴重，而鈦合金導熱系數低，鋁合金沾刀現象嚴重、疊層材料制孔缺陷大等 問題都為切削加工帶來了很大困難。
[0003] 制孔質量嚴重影響了器件的疲勞強度，在航空航天領域不僅制孔數量大，且制孔 精度要求高，尤其針對廣泛使用的難加工材料制孔，傳統制孔技術很難滿足要求，目前螺旋 銑孔和超聲輔助鉆削是已經出現的針對難加工材料的兩種先進制孔技術，螺旋銑孔除了刀 具高速自轉運動外增加了刀具公轉運動，使得一把刀具可以加工出不同直徑的孔，同時可 以有效增加散熱，降低切削溫度，提高制孔質量，而超聲輔助加工能夠減小切削力，因此如 果引入螺旋銑孔加工，能夠很好地改善疊層結構螺旋銑孔存在的問題。但是螺旋銑孔在進 行疊層材料制孔時，由于疊層材料特性不一樣，容易出現孔徑誤差、加工缺陷等，但目前并 無能夠集成超聲輔助鉆削及螺旋銑孔功能的裝置。
【發明內容】
[0004] 根據上述提出的技術問題，而提供一種超聲螺旋銑孔裝置及加工方法。
[0005] 本發明采用的技術手段如下：
[0006] -種超聲螺旋銑孔裝置，包括主軸支架，超聲套筒，內偏心套筒，外偏心套筒，變幅 桿和位于所述超聲套筒內的換能器，所述變幅桿通過彈簧夾頭與制孔工具連接，所述制孔 工具為銑刀或砂輪，
[0007] 所述變幅桿通過環形法蘭與所述換能器連接，所述環形法蘭通過用于測量所述環 形法蘭軸向和徑向受力情況的環形力傳感器與所述超聲套筒的內壁連接，所述超聲套筒的 底部設有兩個同心銅環，所述銅環與所述超聲套筒之間設有電極絕緣套，所述兩個銅環分 別與所述換能器的正極和負極連接，所述主軸支架上設有碳刷支架，所述碳刷支架上設有 與所述銅環接觸的碳刷，所述碳刷通過碳刷套與所述碳刷支架連接，所述碳刷套內設有將 所述碳刷壓在所述銅環上的彈簧套，
[0008] 所述超聲套筒的外壁通過軸承與所述內偏心套筒的內壁連接，
[0009] 所述內偏心套筒的外壁與所述外偏心套筒的內壁可滑動連接，
[0010] 所述內偏心套筒的前端伸出所述外偏心套筒，且與渦輪連接，所述外偏心套筒上 設有與所述渦輪相匹配的蝸桿，
[0011] 所述主軸支架具有容納所述外偏心套筒的通孔，
[0012] 所述外偏心套筒的外壁通過軸承與所述通孔的內壁連接，
[0013] 所述一種超聲螺旋銑孔裝置還包括與所述超聲套筒連接的螺旋銑孔自轉驅動裝 置、與所述外偏心套筒連接的螺旋銑孔公轉驅動裝置和驅動所述主軸支架沿所述變幅桿的 軸線進給的進給系統，
[0014] 切削加工前，通過所述蝸輪和所述蝸桿的相對運動使得所述內偏心套筒與所述外 偏心套筒產生相對轉動，進而改變所述變幅桿的軸線的偏心量，待得到所需偏心量后，通過 鍵將所述內偏心套筒與所述外偏心套筒固定，所述內偏心套筒通過所述鍵與所述外偏心套 筒傳遞扭矩。
[0015] 所述超聲套筒具有容納所述環形力傳感器的凹槽，所述環形力傳感器具有環形凹 槽，所述環形法蘭的側壁通過所述環形凹槽的槽壁與所述凹槽的槽壁連接，所述環形法蘭 的一側端面通過所述環形凹槽的槽底與所述凹槽的槽底連接，所述環形凹槽的槽深與所述 環形法蘭的厚度相匹配，
[0016] 所述環形凹槽的槽底伸出所述凹槽的槽底且與所述換能器的外壁間隙配合，即保 證所述環形力傳感器與所述換能器之間留有一定間隙，防止過定位。
[0017] 所述環形法蘭和所述環形力傳感器通過環形壓板與所述凹槽的槽底壓緊，
[0018] 所述環形壓板與所述超聲套筒的內壁螺紋連接。
[0019] 所述環形壓板防止所述變幅桿、所述超聲套筒和所述換能器整體向外軸向竄動。
[0020] 所述銅環的寬度滿足所述變幅桿的軸線的偏心量在上下限變化時，所述銅環始終 與所述碳刷接觸。所述銅環的寬度滿足以下公式：
[0021 ] R-4c>d?a+2emax
[0022] 其中，a為所述碳刷的橫截面寬度，d為所述銅環寬度，c為所述電極絕緣套的壁厚， R為所述超聲套筒的底部半徑，emax為所述變幅桿的軸線的最大偏心量，emax滿足以下公式：
[0023] emax = ei+e2,
[0024] ei為所述內偏心套筒的偏心量，e2為所述外偏心套筒的偏心量。
[0025] 所述兩個銅環分別通過引線與所述換能器的正極和負極連接，所述換能器為壓電 陶瓷換能器。
[0026] 所述螺旋銑孔自轉驅動裝置包括與所述超聲套筒連接的從動帶輪I，與所述主軸 支架連接的電機I，所述電機I的輸出端設有主動帶輪I，所述從動帶輪I與所述主動帶輪I之 間通過皮帶I連接。
[0027] 所述螺旋銑孔公轉驅動裝置包括與所述外偏心套筒連接的從動帶輪Π ，與所述主 軸支架連接的電機Π ，所述電機Π 的輸出端設有主動帶輪Π ，所述從動帶輪Π 與所述主動 帶輪Π 之間通過皮帶Π 連接。
[0028] 所述進給系統包括底板，與所述變幅桿的軸線平行的兩條導軌和步進電機，所述 主軸支架通過引導滑塊與所述導軌連接，所述步進電機的輸出端上設有驅動所述主軸支架 沿所述導軌運動的絲杠，所述絲杠通過絲杠支撐座與所述底板連接。
[0029] 所述內偏心套筒的前端還設有主軸端蓋，所述主軸端蓋具有所述變幅桿穿過的 孔。
[0030] 本發明還公開了一種使用上述所述的一種超聲螺旋銑孔裝置進行超聲螺旋銑孔 加工方法，其具有如下步驟：
[0031] si、所述蝸桿沿其軸向移動實現所述變幅桿的軸線的偏心量的調節，所述變幅桿 的軸線的偏心量滿足以下公式
[0032] 其中，e為所述變幅桿的軸線的偏心量，m為所述銑刀直徑，D2為待加工孔直徑；
[0033] S2、開啟與所述換能器連接的超聲電源，調節所述一種超聲螺旋銑孔裝置的諧振 頻率；
[0034] S3、啟動所述電機I和所述電機Π ，控制所述一種超聲螺旋銑孔裝置進行螺旋銑 孔；
[0035] S4、當切削力小于等于已設定切削力上限時，切削正常進行，直至制孔結束；當切 削力大于已設定切削力上限時，進行超聲輔助鉆削，直至切削力小于等于已設定切削力上 限，超聲輔助取消，直至制孔結束。
[0036]螺旋銑孔過程中由所述環形力傳感器對切削力進行實時測量，即所述銑刀受到的 切削力通過所述彈簧夾、所述變幅桿和環形法蘭傳遞給所述環形力傳感器，所述換能器根 據切削過程中切削力的變化情況實時調整超聲功率，以保障制孔質量的一致性。
[0037]與現有技術相比，本發明具有以下優點：
[0038] 1、制孔質量高。本發明兼具超聲輔助鉆削和螺旋銑孔的優勢，可有效降低切削力， 提高切削質量。
[0039] 2、制孔質量一致性好。本發明可利用內置環形力傳感器在切削過程中對切削力進 行實時測量，同時換能器根據切削過程中切削力的變化情況實時調整超聲功率，以保障制 孔質量的一致性。
[0040] 3、加工穩定性好。超聲套筒的銅環-碳刷設計可保證在偏心調節及加工過程中碳 刷與銅環一直接觸，保證了超聲能量的實時傳輸，提高了加工過程的穩定性。
[0041 ]基于上述理由本發明可在螺旋銑孔等領域廣泛推廣。
【附圖說明】
[0042]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明。
[0043]圖1是本發明的【具體實施方式】中一種超聲螺旋銑孔裝置的空間結構示意圖。
[0044]圖2是本發明的【具體實施方式】中一種超聲螺旋銑孔裝置（除進給系統外）的剖視 圖。
[0045] 圖3是圖2中I部放大結構示意圖。
[0046] 圖4是本發明的【具體實施方式】中超聲套筒的底部與碳刷接觸示意圖。
[0047] 圖5是本發明的實施例2中一種使用一種超聲螺旋銑孔裝置進行超聲螺旋銑孔加 工方法的流程圖。
[0048] 圖6是本發明的實施例2中偏心量的計算方法示意圖。
【具體實施方式】
[0049] -種超聲螺旋銑孔裝置，包括主軸支架，超聲套筒，內偏心套筒，外偏心套筒，變幅 桿和位于所述超聲套筒內的換能器，所述變幅桿通過彈簧夾頭與制孔工具連接，所述制孔 工具為銑刀或砂輪，
[0050] 所述變幅桿通過環形法蘭與所述換能器連接，所述環形法蘭通過用于測量所述環 形法蘭軸向和徑向受力情況的環形力傳感器與所述超聲套筒的內壁連接，所述超聲套筒的 底部設有兩個同心銅環，所述銅環與所述超聲套筒之間設有電極絕緣套，所述兩個銅環分 別與所述換能器的正極和負極連接，所述主軸支架上設有碳刷支架，所述碳刷支架上設有 與所述銅環接觸的碳刷，所述碳刷通過碳刷套與所述碳刷支架連接，所述碳刷套內設有將 所述碳刷壓在所述銅環上的彈簧套，
[0051] 所述超聲套筒的外壁通過軸承與所述內偏心套筒的內壁連接，
[0052]所述內偏心套筒的外壁與所述外偏心套筒的內壁可滑動連接，
[0053]所述內偏心套筒的前端伸出所述外偏心套筒，且與渦輪連接，所述外偏心套筒上 設有與所述渦輪相匹配的蝸桿，
[0054]所述主軸支架具有容納所述外偏心套筒的通孔，
[0055] 所述外偏心套筒的外壁通過軸承與所述通孔的內壁連接，
[0056] 所述一種超聲螺旋銑孔裝置還包括與所述超聲套筒連接的螺旋銑孔自轉驅動裝 置、與所述外偏心套筒連接的螺旋銑孔公轉驅動裝置和驅動所述主軸支架沿所述變幅桿的 軸線進給的進給系統，
[0057] 切削加工前，通過所述蝸輪和所述蝸桿的相對運動使得所述內偏心套筒與所述外 偏心套筒產生相對轉動，進而改變所述變幅桿的軸線的偏心量。
[0058]所述超聲套筒具有容納所述環形力傳感器的凹槽，所述環形力傳感器具有環形凹 槽，所述環形法蘭的側壁通過所述環形凹槽的槽壁與所述凹槽的槽壁連接，所述環形法蘭 的一側端面通過所述環形凹槽的槽底與所述凹槽的槽底連接，所述環形凹槽的槽深與所述 環形法蘭的厚度相匹配，
[0059] 所述環形凹槽的槽底伸出所述凹槽的槽底且與所述換能器的外壁間隙配合，
[0060] 所述環形法蘭和所述環形力傳感器通過環形壓板與所述凹槽的槽底壓緊，
[0061] 所述環形壓板與所述超聲套筒的內壁螺紋連接。
[0062] 所述兩個銅環分別通過引線與所述換能器的正極和負極連接，所述換能器為壓電 陶瓷換能器。
[0063] 所述螺旋銑孔自轉驅動裝置包括與所述超聲套筒連接的從動帶輪I，與所述主軸 支架連接的電機I，所述電機I的輸出端設有主動帶輪I，所述從動帶輪I與所述主動帶輪I之 間通過皮帶I連接。
[0064] 所述螺旋銑孔公轉驅動裝置包括與所述外偏心套筒連接的從動帶輪Π ，與所述主 軸支架連接的電機Π ，所述電機Π 的輸出端設有主動帶輪Π ，所述從動帶輪Π 與所述主動 帶輪Π 之間通過皮帶Π 連接。
[0065] 所述進給系統包括底板，與所述變幅桿的軸線平行的兩條導軌和步進電機，所述 主軸支架通過引導滑塊與所述導軌連接，所述步進電機的輸出端上設有驅動所述主軸支架 沿所述導軌運動的絲杠，所述絲杠通過絲杠支撐座與所述底板連接。
[0066] 所述內偏心套筒的前端還設有主軸端蓋，所述主軸端蓋具有所述變幅桿穿過的 孔。
[0067] -種使用上述所述的一種超聲螺旋銑孔裝置進行超聲螺旋銑孔加工方法，具有如 下步驟：
[0068] SI、所述蝸桿沿其軸向移動實現所述變幅桿的軸線的偏心量的調節，所述變幅桿 的軸線的偏心量滿足以下公式：
[0069] 其中，e為所述變幅桿的軸線的偏心量，m為所述銑刀直徑，D2為待加工孔直徑；
[0070] S2、開啟與所述換能器連接的超聲電源，調節所述一種超聲螺旋銑孔裝置的諧振 頻率；
[0071] S3、啟動所述電機I和所述電機Π ，控制所述一種超聲螺旋銑孔裝置進行螺旋銑 孔；
[0072] S4、當切削力小于等于已設定切削力上限時，切削正常進行，直至制孔結束；當切 削力大于已設定切削力上限時，進行超聲輔助鉆削，直至切削力小于等于已設定切削力上 限，超聲輔助取消，直至制孔結束。
[0073] 實施例1
[0074] 如圖1-圖4所示，一種超聲螺旋銑孔裝置，包括主軸支架1，超聲套筒2,內偏心套筒 3，外偏心套筒4，變幅桿5和位于所述超聲套筒2內的換能器6，所述變幅桿5通過彈簧夾頭7 與銑刀8連接，
[0075] 所述變幅桿5通過環形法蘭9與所述換能器6連接，所述環形法蘭9通過用于測量所 述環形法蘭9軸向和徑向受力情況的環形力傳感器10與所述超聲套筒2的內壁連接，所述超 聲套筒2的底部設有兩個同心銅環11，所述銅環11與所述超聲套筒2之間設有電極絕緣套 12,所述兩個銅環11分別與所述換能器6的正極13和負極14連接，所述主軸支架1上設有碳 刷支架15,所述碳刷支架15上設有與所述銅環11接觸的碳刷16,所述碳刷16通過碳刷套17 與所述碳刷支架15連接，所述碳刷套17內設有將所述碳刷16壓在所述銅環11上的彈簧套 18，
[0076] 所述超聲套筒2的外壁通過軸承19與所述內偏心套筒3的內壁連接，
[0077] 所述內偏心套筒3的外壁與所述外偏心套筒4的內壁可滑動連接，
[0078]所述內偏心套筒3的前端伸出所述外偏心套筒4,且與渦輪20連接，所述外偏心套 筒4上設有與所述渦輪20相匹配的蝸桿21，
[0079] 所述主軸支架1具有容納所述外偏心套筒4的通孔，
[0080] 所述外偏心套筒4的外壁通過軸承19與所述通孔的內壁連接，
[0081] 所述一種超聲螺旋銑孔裝置還包括與所述超聲套筒2連接的螺旋銑孔自轉驅動裝 置、與所述外偏心套筒4連接的螺旋銑孔公轉驅動裝置和驅動所述主軸支架1沿所述變幅桿 5的軸線進給的進給系統，
[0082]切削加工前，通過所述蝸輪20和所述蝸桿21的相對運動使得所述內偏心套筒3與 所述外偏心套筒4產生相對轉動，進而改變所述變幅桿5的軸線的偏心量。
[0083]所述超聲套筒2具有容納所述環形力傳感器10的凹槽22,所述環形力傳感器10具 有環形凹槽23,所述環形法蘭9的側壁通過所述環形凹槽23的槽壁與所述凹槽22的槽壁連 接，所述環形法蘭9的一側端面通過所述環形凹槽23的槽底與所述凹槽22的槽底連接，所述 環形凹槽23的槽深與所述環形法蘭9的厚度相匹配，
[0084]所述環形凹槽23的槽底伸出所述凹槽22的槽底且與所述換能器6的外壁間隙配 合，
[0085] 所述環形法蘭9和所述環形力傳感器10通過環形壓板24與所述凹槽22的槽底壓 緊，
[0086]所述環形壓板24與所述超聲套筒2的內壁螺紋連接。
[0087] 所述兩個銅環11分別通過引線25與所述換能器6的正極13和負極14連接，所述換 能器6為壓電陶瓷換能器。
[0088] 所述螺旋銑孔自轉驅動裝置包括與所述超聲套筒2連接的從動帶輪126,與所述主 軸支架1連接的電機127,所述電機127的輸出端設有主動帶輪128,所述從動帶輪126與所述 主動帶輪128之間通過皮帶129連接。
[0089] 所述螺旋銑孔公轉驅動裝置包括與所述外偏心套筒4連接的從動帶輪Π 30，與所 述主軸支架1連接的電機Π 31，所述電機Π 31的輸出端設有主動帶輪Π 32，所述從動帶輪Π 30與所述主動帶輪Π 32之間通過皮帶Π 33連接。
[0090] 所述進給系統包括底板34,與所述變幅桿5的軸線平行的兩條導軌35和步進電機 36,所述主軸支架1通過引導滑塊37與所述導軌35連接，所述步進電機36的輸出端上設有驅 動所述主軸支架1沿所述導軌35運動的絲杠38,所述絲杠38通過絲杠支撐座與所述底板34 連接。
[0091] 所述內偏心套筒3的前端還設有主軸端蓋39,所述主軸端蓋39具有所述變幅桿5穿 過的孔。
[0092] 實施例2
[0093]如圖1-圖6,一種使用實施例1所述的一種超聲螺旋銑孔裝置進行超聲螺旋銑孔加 工方法，具有如下步驟：
[0094] S1、所述蝸桿21沿其軸向移動實現所述變幅桿5的軸線的偏心量的調節，所述變幅 桿5的軸線的偏心量滿足以下公式：
[0095] 其中，e為所述變幅桿5的軸線的偏心量，滿足公式_，Di為所述 銑刀8直徑，D2為待加工孔直徑，ei為所述內偏心套筒3的偏心量，e2為所述外偏心套筒4的偏 心量，α為所述內偏心套筒3與所述外偏心套筒4的相對偏角；
[0096] S2、開啟與所述換能器6連接的超聲電源，調節所述一種超聲螺旋銑孔裝置的諧振 頻率α;
[0097] S3、啟動所述電機127和所述電機Π 31，控制所述一種超聲螺旋銑孔裝置進行螺旋 銑孔；
[0098] S4、當切削力小于等于已設定切削力上限時，切削正常進行，直至制孔結束；當切 削力大于已設定切削力上限時，進行超聲輔助鉆削，直至切削力小于等于已設定切削力上 限，超聲輔助取消，直至制孔結束。
[0099]以上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其 發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種超聲螺旋銳孔裝置，其特征在于:包括主軸支架，超聲套筒，內偏屯、套筒，外偏屯、 套筒，變幅桿和位于所述超聲套筒內的換能器，所述變幅桿通過彈黃夾頭與制孔工具連接， 所述制孔工具為銳刀或砂輪， 所述變幅桿通過環形法蘭與所述換能器連接，所述環形法蘭通過用于測量所述環形法 蘭軸向和徑向受力情況的環形力傳感器與所述超聲套筒的內壁連接，所述超聲套筒的底部 設有兩個同屯、銅環，所述銅環與所述超聲套筒之間設有電極絕緣套，所述兩個銅環分別與 所述換能器的正極和負極連接，所述主軸支架上設有碳刷支架，所述碳刷支架上設有與所 述銅環接觸的碳刷，所述碳刷通過碳刷套與所述碳刷支架連接，所述碳刷套內設有將所述 碳刷壓在所述銅環上的彈黃套， 所述超聲套筒的外壁通過軸承與所述內偏屯、套筒的內壁連接， 所述內偏屯、套筒的外壁與所述外偏屯、套筒的內壁可滑動連接， 所述內偏屯、套筒的前端伸出所述外偏屯、套筒，且與滿輪連接，所述外偏屯、套筒上設有 與所述滿輪相匹配的蝸桿， 所述主軸支架具有容納所述外偏屯、套筒的通孔， 所述外偏屯、套筒的外壁通過軸承與所述通孔的內壁連接， 所述一種超聲螺旋銳孔裝置還包括與所述超聲套筒連接的螺旋銳孔自轉驅動裝置、與 所述外偏屯、套筒連接的螺旋銳孔公轉驅動裝置和驅動所述主軸支架沿所述變幅桿的軸線 進給的進給系統， 切削加工前，通過所述蝸輪和所述蝸桿的相對運動使得所述內偏屯、套筒與所述外偏屯、 套筒產生相對轉動，進而改變所述變幅桿的軸線的偏屯、量。2. 根據權利要求1所述的一種超聲螺旋銳孔裝置，其特征在于:所述超聲套筒具有容納 所述環形力傳感器的凹槽，所述環形力傳感器具有環形凹槽，所述環形法蘭的側壁通過所 述環形凹槽的槽壁與所述凹槽的槽壁連接，所述環形法蘭的一側端面通過所述環形凹槽的 槽底與所述凹槽的槽底連接，所述環形凹槽的槽深與所述環形法蘭的厚度相匹配， 所述環形凹槽的槽底伸出所述凹槽的槽底且與所述換能器的外壁間隙配合， 所述環形法蘭和所述環形力傳感器通過環形壓板與所述凹槽的槽底壓緊， 所述環形壓板與所述超聲套筒的內壁螺紋連接。3. 根據權利要求1所述的一種超聲螺旋銳孔裝置，其特征在于:所述兩個銅環分別通過 引線與所述換能器的正極和負極連接，所述換能器為壓電陶瓷換能器。4. 根據權利要求1所述的一種超聲螺旋銳孔裝置，其特征在于:所述螺旋銳孔自轉驅動 裝置包括與所述超聲套筒連接的從動帶輪I，與所述主軸支架連接的電機I，所述電機I的輸 出端設有主動帶輪I，所述從動帶輪I與所述主動帶輪I之間通過皮帶I連接。5. 根據權利要求1所述的一種超聲螺旋銳孔裝置，其特征在于:所述螺旋銳孔公轉驅動 裝置包括與所述外偏屯、套筒連接的從動帶輪Π ，與所述主軸支架連接的電機Π ，所述電機 Π 的輸出端設有主動帶輪Π ，所述從動帶輪Π 與所述主動帶輪Π 之間通過皮帶Π 連接。6. 根據權利要求1所述的一種超聲螺旋銳孔裝置，其特征在于：所述進給系統包括底 板，與所述變幅桿的軸線平行的兩條導軌和步進電機，所述主軸支架通過引導滑塊與所述 導軌連接，所述步進電機的輸出端上設有驅動所述主軸支架沿所述導軌運動的絲杠，所述 絲杠通過絲杠支撐座與所述底板連接。7. 根據權利要求1所述的一種超聲螺旋銳孔裝置，其特征在于:所述內偏屯、套筒的前端 還設有主軸端蓋，所述主軸端蓋具有所述變幅桿穿過的孔。8. -種使用權利要求1-7任一權利要求所述的一種超聲螺旋銳孔裝置進行超聲螺旋銳 孔加工方法，其特征在于具有如下步驟： 51、 所述蝸桿沿其軸向移動實現所述變幅桿的軸線的偏屯、量的調節，所述變幅桿的軸 線的偏屯、量滿足W下公式其中，e為所述變幅桿的軸線的偏屯、量，Di為所述銳刀直徑，D2為待加工孔直徑； 52、 開啟與所述換能器連接的超聲電源，調節所述一種超聲螺旋銳孔裝置的諧振頻率； 53、 啟動所述電機I和所述電機Π ，控制所述一種超聲螺旋銳孔裝置進行螺旋銳孔； 54、 當切削力小于等于已設定切削力上限時，切削正常進行，直至制孔結束；當切削力 大于已設定切削力上限時，進行超聲輔助鉆削，直至切削力小于等于已設定切削力上限，超 聲輔助取消，直至制孔結束。
【文檔編號】B23C3/00GK106077774SQ201610532267
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月7日
【發明人】董志剛, 康仁科, 朱祥龍, 張園, 王毅丹, 楊國林
【申請人】大連理工大學