阅读说明：本技术 一种曲柄槽轮组合式的低频扭振平台 (Crank groove wheel combined low-frequency torsional vibration platform ) 是由 冯勇 周豪杰 闫国栋 许江涛 周智远 韩向博 于 2021-09-24 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种曲柄槽轮组合式的低频扭振平台,其中,滑槽连杆左右两端端部通过滑槽与一号滚轮和二号滚轮连接,并沿滑块和滑轨作直线往复运动。在曲柄的转动作用下,一号滚轮推动滑槽连杆,滑槽连杆推动二号滚轮,使得二号滚轮带动扭振盘沿周向做往复扭转运动。本发明中,限位滚轮与限位导轨配合使用,可在平台使用过程中有效防止轴向窜动,并采用滑块和滑轨传递扭振,稳定性和精度更高。通过调节电机的转速和一号滚轮在曲柄安装槽中的位置,即可实现对低频扭振频率高低与振幅大小的调节,设计新颖、规划合理,具有结构简易,操作方便,制造及实施成本低,且通用性强的优点,适合推广使用。(The invention relates to a crank-runner combined low-frequency torsional vibration platform, wherein the end parts of the left and right ends of a runner connecting rod are connected with a first roller and a second roller through runners and do linear reciprocating motion along a sliding block and a sliding rail. Under the rotation action of the crank, the first roller pushes the chute connecting rod, and the chute connecting rod pushes the second roller, so that the second roller drives the torsional vibration disc to do reciprocating torsional motion along the circumferential direction. In the invention, the limiting idler wheel is matched with the limiting guide rail for use, so that axial movement can be effectively prevented in the use process of the platform, and the torsional vibration is transmitted by adopting the sliding block and the sliding rail, so that the stability and the precision are higher. The rotation speed of the motor and the position of the roller in the crank mounting groove are adjusted, the adjustment of the low-frequency torsional vibration frequency and the amplitude can be realized, the design is novel, the planning is reasonable, the structure is simple, the operation is convenient, the manufacturing and implementation cost is low, the universality is high, and the device is suitable for popularization and use.)

一种曲柄槽轮组合式的低频扭振平台

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种曲柄槽轮组合式的低频扭振平台。

背景技术

在机械加工中，如车削、钻削、磨削、螺旋铣削等，对刀具或被加工工件施加一定频率与振幅的轴向振动或扭振，有利于降低切削力和切削热量，减少粘刀、崩刀的情况，可提升加工效率和延长刀具寿命，而根据叠加振动的频率，这种技术可分为超声振动辅助加工与非超声振动辅助加工。对于一些特殊材料，如碳纤维板、玻璃纤维板等，在钻孔和扩孔过程中，由于其内部的纤维材料容易在加工过程中被拉开、拉断，导致加工效果差，甚至无法加工，对钻头或工件施加钻头轴向的超声频或非超声频扭转振动，可以使切削力周期性变化，促进纤维材料的切割，防止其拉出，提升加工效果，但市场上适合纤维材料钻削加工的机械式扭振台并不多。例如，专利号为CN201610002983.1的《一种复合振动钻削装置》就将超声频扭振叠加在钻头上，其技术目的是满足非金属硬脆材料和难切削金属材料，但对钻削主轴的生产、制作、安装、维护要求较高。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供一种曲柄槽轮组合式的低频扭振平台。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种曲柄槽轮组合式的低频扭振平台，其特征在于，包括电机、底板、夹持机构和扭振机构；扭振机构安装在底板上，扭振机构可相对于底板转动；电机的输出轴穿过底板与扭振机构连接，夹持机构安装在扭振机构的顶部，固定待加工的工件；电机转动带动扭振机构在平面内扭转振动，扭振机构带动夹持机构一起做扭转振动。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

进一步地，所述扭振机构包括振动组件、往复组件、导向组件和扭振盘；扭振盘位于底板上方，且和底板轴承连接，扭振盘可相对底板在扭振盘的平面内转动；往复组件安装在振动组件的底部，且固定在底板上；导向组件设置在扭振盘的外侧，扭振盘沿导向组件在平面内旋转。

进一步地，所述振动组件包括曲柄、一号滚轮、二号滚轮和滑槽连杆；曲柄的中心与电机的输出轴固定连接，曲柄上开有曲柄安装槽，一号滚轮固定连接在曲柄安装槽内，一号滚轮可以调节其在曲柄安装槽内的位置，控制低频扭振的频率高低和振幅的大小；往复组件的底部固定在底板上，其顶部与滑槽连杆的下表面固定连接，滑槽连杆可以沿往复组件的方向做往复运动；滑槽连杆的两端分别开设有连杆第一滑槽和连杆第二滑槽，连杆第一滑槽套在一号滚轮上；二号滚轮设在连杆第二滑槽内，其顶部固定在扭振盘的底面；一号滚轮可以在连杆第一滑槽内移动，电机启动带动曲柄和与其相连的一号滚轮转动，一号滚轮转动的同时在曲柄安装槽和连杆第一滑槽内运动，同时带动滑槽连杆往复运动。

进一步地，所述导向组件包括限位导轨和若干限位滚轮；限位导轨的内部侧面开有与扭振盘相配合的滑槽，若干限位滚轮固定在扭振盘的侧面，若干限位滚轮均位于限位导轨的滑槽中。

进一步地，所述扭振盘的中心开有扭振盘安装孔，底板上开有通孔，扭振盘安装孔和通孔上下对齐，底板通孔内固定有轴承，轴承内侧固定有轴，轴的顶部固定在扭振盘安装孔中。

进一步地，所述往复组件包括滑块和滑轨，滑轨固定在底板上，滑块卡在滑轨上，滑块的顶部与滑槽连杆固定连接。

进一步地，所述一号滚轮包括一号滚轮面和一号滚轮轮柄，一号滚轮面和一号滚轮轮柄固定连接，一号滚轮轮柄固定在曲柄安装槽中，一号滚轮面设置在连杆第一滑槽内。

进一步地，所述二号滚轮包括二号滚轮面和二号滚轮轮柄，二号滚轮面和二号滚轮轮柄固定连接，二号滚轮轮柄固定在扭振盘的底部，二号滚轮面设置在连杆第二滑槽内。

进一步地，所述扭振盘上开有若干条平行设置的扭振盘安装槽，夹持机构通过扭振盘安装槽与扭振盘固定连接。

进一步地，所述夹持机构为虎钳工件。

本发明的有益效果是：

(1)本发明通过曲柄的转动，使得一号滚轮推动滑槽连杆，滑槽连杆推动二号滚轮，使得二号滚轮带动扭振盘沿周向做往复扭转运动，有利于降低切削力和切削热量，减少粘刀、崩刀的情况；

(2)本发明通过限位滚轮与限位导轨的配合使用，可在平台使用过程中有效防止轴向窜动，有利于加工过程的平稳运行；并采用滑块和滑轨传递扭振，稳定性和精度更高；

(3)本发明通过调节电机的转速和一号滚轮轮柄在曲柄安装槽中的位置，即可实现对低频扭振频率高低与振幅大小的调节，设计新颖、规划合理，具有结构简易，操作方便，制造及实施成本低，且通用性强的优点，适合推广使用。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的爆炸结构示意图。

图3是本发明的装配结构示意图。

图4是本发明的扭振机构的结构示意图。

附图标记：电机1，电机安装孔1-1，输出轴1-2，曲柄2，曲柄安装孔2-1，曲柄安装槽2-2，一号滚轮3，一号滚轮面3-1，一号滚轮轮柄3-2，滑槽连杆4，连杆第一滑槽4-1，连杆第二滑槽4-2，二号滚轮5，二号滚轮面5-1，二号滚轮轮柄5-2，扭振盘6，扭振盘安装孔6-1，扭振盘安装槽6-2，虎钳工件7，虎钳安装槽7-1，限位滚轮8，限位滚轮面8-1，限位滚轮轮柄8-2，轴9，轴承10，限位导轨11，限位导轨上11-1，限位导轨下11-2底板12，往复组件13，滑块13-1，滑轨13-2。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。

如图1至图3所示，本发明提供一种曲柄槽轮组合式的低频扭振平台，包括电机1、底板12、虎钳工件7和扭振机构。

电机1通过四个电机安装孔1-1固定在底板12上，底板12上开有连接孔，电机1的输出轴1-2穿过底板12上连接孔。

如图4所示，扭振机构包括振动组件、往复组件13、限位导轨11和扭振盘6。

扭振盘6位于底板12上方；扭振盘6的中心开有扭振盘安装孔6-1，底板12上开有通孔，扭振盘安装孔6-1和通孔上下对齐，底板12通孔内固定有轴承10，轴承10内侧固定有轴9，轴9的顶部固定在扭振盘安装孔6-1中；底板12保持固定状态，扭振盘6可相对底板12转动。

扭振盘6上开有两条平行设置的扭振盘安装槽6-2，虎钳工件7上开有虎钳安装槽7-1，虎钳安装槽7-1和扭振盘安装槽6-2相互对齐并固定，虎钳工件7与扭振盘6固定连接，虎钳工件7上可夹持待加工的零件。

限位导轨11由限位导轨上11-1和限位导轨下11-2组成，限位导轨上11-1和限位导轨下11-2固定连接，限位导轨下11-2固定在底板12上，限位导轨上11-1固定在限位导轨下11-2上，限位导轨11的内部侧面构成与扭振盘6相配合的滑槽，扭振盘6位于限位导轨11的内侧；扭振盘6的侧面还设有若干限位滚轮8；限位滚轮8包括限位滚轮轮柄8-2和限位滚轮面8-1，限位滚轮轮柄8-2固定在扭振盘6的侧面，限位滚轮面8-1卡在限位导轨11的滑槽中，扭振盘6可以通过侧面的限位滚轮8在限位导轨11内转动。

振动组件包括曲柄2、一号滚轮3、二号滚轮5和滑槽连杆4。

曲柄2的中心开有曲柄安装孔2-1，曲柄2上还开有曲柄安装槽2-2，电机1的输出轴1-2固定在曲柄安装孔2-1中，与曲柄2固定连接，电机1启动，输出轴1-2带动曲柄2转动；滑槽连杆4的两端分别开设有连杆第一滑槽4-1和连杆第二滑槽4-2；一号滚轮3包括一号滚轮面3-1和一号滚轮轮柄3-2，一号滚轮面3-1和一号滚轮轮柄3-2固定连接，一号滚轮轮柄3-2固定在曲柄安装槽2-2中，一号滚轮面3-1设置在连杆第一滑槽4-1内，一号滚轮3可以调节其在曲柄安装槽2-2内的位置，控制低频扭振的频率高低和振幅的大小。

二号滚轮5包括二号滚轮面5-1和二号滚轮轮柄5-2，二号滚轮面5-1和二号滚轮轮柄5-2固定连接，二号滚轮轮柄5-2固定在扭振盘6的底部，二号滚轮面5-1设置在连杆第二滑槽4-2内。二号滚轮轮柄5-2固定在扭振盘6的底面。

往复组件13包括滑块13-1和滑轨13-2，滑轨13-2固定在底板12上，滑块13-1卡在滑轨13-2上，滑块13-1的顶部与滑槽连杆4固定连接，滑槽连杆4可以通过滑块13-1沿滑轨13-2的长度方向做来回的往复运动。电机1启动带动曲柄2和与其相连的一号滚轮3转动，一号滚轮3转动的同时带动连杆第一滑槽4-1运动，同时带动滑槽连杆4沿滑轨13-2的长度方向运动。滑槽连杆4推动二号滚轮5，使得二号滚轮5带动扭振盘6沿周向做往复扭转运动，有利于降低切削力和切削热量，减少粘刀、崩刀的情况。

优选的，底板12底部开有若干通孔，可将本实施例所述的平台安装至测力平台或加工平台上。

优选的，本实施例中所述的虎钳工件7可以为其他任意可夹持加工工件的夹持机构。

使用时，首先调节一号滚轮3在曲柄安装槽2-2中的位置来控制平台的扭振振幅，将虎钳工件7安装在扭振盘6上，将待加工工件放置在虎钳工件7中，启动电机1并带动曲柄2旋转，在曲柄2的转动作用下，一号滚轮3推动滑槽连杆4，滑槽连杆4推动二号滚轮5，使得二号滚轮5带动扭振盘6沿周向做往复扭转运动，工件随扭振盘6一起做往复扭转运动。

需要注意的是，发明中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。