一种圆筒体工件内圆超声可调径滚光装置

1.本实用新型属于机械加工技术领域，具体涉及一种圆筒体工件内圆超声可调径滚光装置。


背景技术：

2.对于圆筒体工件的深孔加工，滚光是一种常见的加工方式，通过滚光提升精度和光洁度。现有的内圆滚光装置依然存在着不能适用于各种规格的缸筒，在对工件不同内径的深孔进行滚光作业时，需要更换滚光刀具，存在滚光效率较低、加工质量难保证等问题，亟需对现有的内圆滚光装置进行改进。


技术实现要素：

3.本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种适应不同内径缸筒、加工效率高的圆筒体工件内圆超声可调径滚光装置。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种圆筒体工件内圆超声可调径滚光装置，包括机床主轴、超声波发生传输部分和超声振动部分，机床主轴沿垂直方向设置，机床主轴下端同轴线设有刀柄，刀柄下端同轴线固定连接有变幅轴，超声振动部分设置在刀柄内部并与变幅轴上端固定连接，超声波发生传输部分通过第一导线与超声振动部分连接，变幅轴外圆上设置有外径可调节式滚光组件。
5.外径可调节式滚光组件包括压力轴承、调节螺母、调节圈、弹簧、锥形套和滚珠组件，锥形套、压力轴承和弹簧均套设在变幅轴外圆，调节螺母螺纹连接在变幅轴外圆，调节螺母上端面与压力轴承下端面压接，锥形套内圆与变幅轴外圆通过花键传动连接，锥形套外圆直径上细下粗，滚珠组件套设在锥形套外部并与锥形套外圆上下滑动配合，变幅轴上端一体设有法兰盘，法兰盘通过螺栓与刀柄下端同轴线固定连接，弹簧上端与法兰盘下表面压接，弹簧下端与滚珠组件上端环面压接，调节圈套设在锥形套下侧外部，压力轴承上端面通过调节圈与滚珠组件下端面压接。
6.超声波发生传输部分包括超声波发生器、无线传输上盘组件和无线传输下盘组件，无线传输上盘组件和无线传输下盘组件均套设在刀柄外圆，无线传输上盘组件上端连接在机床主轴的固定部，无线传输下盘组件与刀柄固定连接，超声波发生器通过第二导线与无线传输上盘组件连接，无线传输下盘组件通过径向穿过刀柄所述的第一导线与超声振动部分连接。
7.超声振动部分包括连接螺栓和换能器，换能器同轴向设置在变幅轴上端面，连接螺栓穿过换能器与变幅轴上端面紧固连接。
8.采用上述技术方案，根据工件内圆直径先调整好外径可调节式滚光组件的滚光直径，外径可调节式滚光组件可通过旋转调节螺母的上下位置来调整滚珠组件的最大滚光直径，具体操作为：当需要增加滚珠组件的滚光直径时，旋转调节螺母向下移动，在弹簧的向下顶压作用下，滚珠组件在锥形套外圆向下移动，由于锥形套外圆为上细下粗的圆锥结构，
滚珠组件就向外膨胀，滚珠组件的滚光直径增大。反之，当需要减小滚珠组件的滚光直径时，旋转调节螺母向上移动，克服弹簧的压力，滚珠组件在锥形套外圆向上移动，滚珠组件的外径向内回缩。滚珠组件在在锥形套外圆的滚道里移动和旋转，采用的压力轴承通过调节圈来支撑滚珠组件，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。
9.本实用新型在对工件进行滚光加工作业的具体过程为：将圆筒状的工件放置到机床工作台上的夹具内并夹紧。接着启动机床和超声波发生器，机床主轴高速旋转，带动刀柄、无线传输下盘组件和变幅轴旋转，无线传输上盘组件固定不动，无线传输下盘组件将超声高频电能通过电磁感应原理，转换到高速旋转运动的刀柄内的换能器上，换能器将接收到的超声高频电能转化成超声高频机械振动，再通过连接螺栓螺纹连接的变幅轴，将超声振动扩大和传递到安装在变幅轴外圆的外径可调节式滚光组件。变幅轴高速旋转带动外径可调节式滚光组件也高速旋转，外径可调节式滚光组件的滚珠组件对工件内圆进行滚光处理。
10.综上所述，本实用新型具有结构设计合理、使用方便等优点，通过一次装夹外径可调节式滚光组件，便可实现对不同内径工件的超声滚光加工，节约了更换滚光组件时间、提高了加工精度和加工质量，确保了滚筒类零件深孔加工的加工效率、加工精度和加工质量。另外，本实用新型的整体结构除了在机床上立式放置外，还可以卧式放置，这种变换也在本实用新型的保护范围之内。
附图说明
11.图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
12.如图1所示，本实用新型的一种圆筒体工件内圆超声可调径滚光装置，包括机床主轴1、超声波发生传输部分和超声振动部分，机床主轴1沿垂直方向设置，机床主轴1下端同轴线设有刀柄2，刀柄2下端同轴线固定连接有变幅轴3，超声振动部分设置在刀柄2内部并与变幅轴3上端固定连接，超声波发生传输部分通过第一导线与超声振动部分连接，变幅轴3外圆上设置有外径可调节式滚光组件。
13.外径可调节式滚光组件包括压力轴承8、调节螺母9、调节圈10、弹簧11、锥形套12和滚珠组件13，锥形套12、压力轴承8和弹簧11均套设在变幅轴3外圆，调节螺母9螺纹连接在变幅轴3外圆，调节螺母9上端面与压力轴承8下端面压接，锥形套12内圆与变幅轴3外圆通过花键传动连接，锥形套12外圆直径上细下粗，滚珠组件13套设在锥形套12外部并与锥形套12外圆上下滑动配合，变幅轴3上端一体设有法兰盘14，法兰盘14通过螺栓与刀柄2下端同轴线固定连接，弹簧11上端与法兰盘14下表面压接，弹簧11下端与滚珠组件13上端环面压接，调节圈10套设在锥形套12下侧外部，压力轴承8上端面通过调节圈10与滚珠组件13下端面压接。
14.超声波发生传输部分包括超声波发生器15、无线传输上盘组件16和无线传输下盘组件17，无线传输上盘组件16和无线传输下盘组件17均套设在刀柄2外圆，无线传输上盘组件16上端连接在机床主轴1的固定部，无线传输下盘组件17与刀柄2固定连接，超声波发生器15通过第二导线与无线传输上盘组件16连接，无线传输下盘组件17通过径向穿过刀柄2
所述的第一导线与超声振动部分连接。
15.超声振动部分包括连接螺栓18和换能器19，换能器19同轴向设置在变幅轴3上端面，连接螺栓18穿过换能器19与变幅轴3上端面紧固连接。
16.本实用新型在对工件进行超声滚光加工作业的具体过程为：将圆筒状的工件23放置到机床工作台上的夹具内并夹紧。接着启动机床和超声波发生器15，机床主轴1高速旋转，带动刀柄2、无线传输下盘组件17和变幅轴3旋转，无线传输上盘组件16固定不动，无线传输下盘组件17将超声高频电能通过电磁感应原理，转换到高速旋转运动的刀柄2内的换能器19上，换能器19将接收到的超声高频电能转化成超声高频机械振动，再通过连接螺栓18螺纹连接的变幅轴3，将超声振动扩大和传递到安装在变幅轴3外圆的外径可调节式滚光组件。变幅轴3高速旋转带动外径可调节式滚光组件也高速旋转，外径可调节式滚光组件的滚珠组件13对工件23内圆进行滚光处理。
17.外径可调节式滚光组件可通过旋转调节螺母9的上下位置来调整滚珠组件13的最大滚光直径，具体操作为：当需要增加滚珠组件13的滚光直径时，旋转调节螺母9向下移动，在弹簧11的向下顶压作用下，滚珠组件13在锥形套12外圆向下移动，由于锥形套12外圆为上细下粗的圆锥结构，滚珠组件13就向外膨胀，滚珠组件13的滚光直径增大。反之，当需要减小滚珠组件13的滚光直径时，旋转调节螺母9向上移动，克服弹簧11的压力，滚珠组件13在锥形套12外圆向上移动，滚珠组件13的外径向内回缩。滚珠组件13在在锥形套12外圆的滚道里移动和旋转，采用的压力轴承8通过调节圈10来支撑滚珠组件13，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。
18.本实用新型中的滚珠组件13、超声波发生器15、无线传输上盘组件16、无线传输下盘组件17、换能器19等部件均为现有技术，市场上可购置，因此不再赘述其工作原理及结构。
19.本实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。