專利名稱：變剛度調(diào)節(jié)控制裝置的制作方法
專利說明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實用新型涉及一種用于無導(dǎo)軌支承三維振動強化拋光技術(shù)裝置的變剛度調(diào)節(jié)控制裝置。
二背景技術(shù)：
在航天、航空、汽輪發(fā)電、模具等重要制造業(yè)中，存在很多空間曲面需要拋光和表面強化，原有曲面拋光技術(shù)停留在手工作業(yè)，難以保證質(zhì)量和減輕工人勞動強度；曲面強化、拋光國內(nèi)仍處于空白。為了提高我國一些關(guān)鍵行業(yè)技術(shù)裝備的制造水平，增強國防實力，提高產(chǎn)品國際競爭力，申請人曾研制出了“無導(dǎo)軌支承三維振動強化拋光技術(shù)裝置”系統(tǒng)，并申請了發(fā)明專利，申請?zhí)枮?1129185.0。“無導(dǎo)軌支承三維振動強化拋光技術(shù)裝置”系統(tǒng)，能否在工藝參數(shù)要求的振頻點使三維振動強化、拋光工藝系統(tǒng)共振，能否對振動臺三向振頻進行無級調(diào)節(jié)和穩(wěn)定控制，取決于“變剛度調(diào)節(jié)控制裝置”。
三
發(fā)明內(nèi)容
“無導(dǎo)軌支承三維振動強化拋光技術(shù)裝置”采用共振狀態(tài)下工作，三維振動臺工藝系統(tǒng)變化(如加工工件大小變化導(dǎo)致質(zhì)量變化、強化拋光介質(zhì)需求變化，以及工件對強化拋光要求不同)，為了使三維振動臺在共振狀態(tài)下工作，需要三維振動臺可以變剛度，以滿足工藝系統(tǒng)的固有頻率與工藝參數(shù)頻率一致，三維振動臺達到共振測試，可以通過目測人工調(diào)節(jié)尋找共振狀態(tài)，但效率低、誤差大、操作不方便，我們通過查新檢索，理論建模分析與計算，設(shè)計了一種“變剛度調(diào)節(jié)控制裝置”。
本實用新型的結(jié)構(gòu)及工作原理是一種變剛度調(diào)節(jié)控制裝置，其特征在于該裝置包括固定在地面上或機架上的調(diào)速電機、激振器，調(diào)速電機通過聯(lián)軸器與傳動軸聯(lián)接，傳動軸帶動錐齒輪轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動，錐齒輪傳動副的從動齒輪固定于阿線轉(zhuǎn)盤底面上，其中阿線轉(zhuǎn)盤的上表面開有阿基米德螺旋槽，另設(shè)有活動支承，活動支承的下端放置在阿基米德螺旋槽中且可沿阿基米德螺旋滑動，活動支承的上端設(shè)有固定于機架上的板彈簧，板彈簧通過電磁鐵銜鐵夾緊活動支承的上端，板彈簧的內(nèi)側(cè)固定于一連接件上，連接件的上平面與振動臺固定聯(lián)接，振動臺又與激振器固定聯(lián)接。
進一步的方案是活動支承、板彈簧都均有兩個以上，最好有三個，且均勻的分布在圓周上，連接件為圓筒形，每個板彈簧的內(nèi)側(cè)固定于圓筒形連接件上，每個板彈簧的外側(cè)固定于固定支承上。
無導(dǎo)軌支承三維振動強化拋光技術(shù)裝置在共振狀態(tài)下工作，通過配置的三維激振系統(tǒng)，使得工作倉產(chǎn)生Z、X、Y三維方向震動疊加的復(fù)雜振動，無導(dǎo)軌支承三維振動強化拋光技術(shù)裝置可使用較小的激振力實現(xiàn)工作倉內(nèi)的強化介質(zhì)或拋光磨液的強烈振蕩和碰撞振動，使被加工工件表面得到強化和拋光。
無導(dǎo)軌支承三維振動強化拋光技術(shù)裝置共振狀態(tài)，根據(jù)三維振動臺工藝系統(tǒng)變化，為了使三維振動臺在共振狀態(tài)下工作，以計算機為核心的振動激振與振動測控系統(tǒng)，進行快速正弦掃描激振，通過共振峰值測量，快速捕獲該工藝系統(tǒng)的共振頻率，“變剛度調(diào)節(jié)裝置”根據(jù)共振頻率自動控制電動機轉(zhuǎn)動，電動機通過傳動軸帶動錐齒輪傳動副轉(zhuǎn)動，從而使阿線轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，阿線轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動帶動轉(zhuǎn)盤上的三個均勻分布在阿線轉(zhuǎn)盤上的活動支承沿阿基米德螺旋槽滑動，活動支承移動前控制系統(tǒng)松開板彈簧與活動支承聯(lián)接螺栓，實現(xiàn)三個活動支承同步在直徑方向上的移動，三個活動支承移動完畢測控系統(tǒng)將控制活動支承自動夾緊板彈簧，這就實現(xiàn)板彈簧的支承位置改變，從而改變了無導(dǎo)軌支承三維振動強化拋光技術(shù)裝置剛度，以滿足工藝系統(tǒng)的固有頻率與工藝參數(shù)頻率一致(如加工工件為鈦合金，最佳工藝參數(shù)為16Hz，那么就要將工藝系統(tǒng)固有頻率調(diào)節(jié)為16Hz，這樣共振頻率也為16Hz)，實現(xiàn)無導(dǎo)軌支承三維振動強化拋光技術(shù)裝置在共振狀態(tài)下工作。
其主要特點是1、控制方式采用在線控制，從而方便地實現(xiàn)工藝參數(shù)的實時優(yōu)化，為保證加工質(zhì)量和擴大使用范圍帶來方便；2、采用調(diào)節(jié)彈簧懸伸量的長度，實現(xiàn)裝置系統(tǒng)剛度變化，大大簡化了變剛度裝置的結(jié)構(gòu)；3、采用的是機械機構(gòu)方式調(diào)節(jié)，實現(xiàn)裝置系統(tǒng)剛度變化，可大幅度降低成本，拓寬了變剛度裝置的應(yīng)用范圍；本實用新型解決了“無導(dǎo)軌支承三維振動強化拋光技術(shù)裝置”設(shè)計制造的難題，對“無導(dǎo)軌支承三維振動強化拋光技術(shù)裝置”是否能夠成功推廣起著決定性的作用。
四、附圖及說明


圖1是變剛度調(diào)節(jié)控制裝置的原理示意圖。
圖中調(diào)速電極-1、連軸器-2、錐齒輪傳動副-3、激振器-4、阿線轉(zhuǎn)盤-5、固定支承-6、板彈簧-7、活動支承-8、連接圓筒-9、振動臺-10、電磁鐵-11、阿基米德螺旋槽-12、傳動軸-13五、實現(xiàn)方式如
圖1所示，調(diào)速電機1、聯(lián)軸器2、錐齒輪轉(zhuǎn)動3、激振器4、阿線轉(zhuǎn)盤5、固定支承6、板彈簧7、活動支承8、連接圓筒9、振動臺10、電磁鐵11阿基米德螺旋槽12、傳動軸13形成一個完整的變剛度調(diào)節(jié)裝置。調(diào)速電機1、激振器4均固定在地面上，調(diào)速電機1通過聯(lián)軸器2與傳動軸12聯(lián)接，傳動軸帶動錐齒輪轉(zhuǎn)動副3轉(zhuǎn)動，錐齒輪傳動副3的從動齒輪與阿線轉(zhuǎn)盤5通過螺栓聯(lián)接起來，其中阿線轉(zhuǎn)盤5的槽為阿基米德螺旋12(該槽按照阿基米德螺旋線加工獲得)，活動支承8放置在阿基米德螺旋12中且可沿阿基米德螺旋12滑動，活動支承8與板彈簧7通過電磁鐵11銜鐵夾緊板彈簧7，板彈簧7同時還有固定支承6作為固支，活動支承8、板彈簧7、固定支承6都共有三個且均勻的分布在圓周上，板彈簧7與連接圓筒9的底平面通過螺栓聯(lián)接，連接圓筒9的上平面與振動臺10由螺栓聯(lián)接，振動臺10又與激振器4用螺栓聯(lián)接。
權(quán)利要求1.一種變剛度調(diào)節(jié)控制裝置，其特征在于該裝置包括固定在地面上或機架上的調(diào)速電機(1)、激振器(4)，調(diào)速電機(1)通過聯(lián)軸器(2)與傳動軸(13)聯(lián)接，傳動軸(13)帶動錐齒輪轉(zhuǎn)動副(3)轉(zhuǎn)動，錐齒輪傳動副(3)的從動齒輪固定于阿線轉(zhuǎn)盤(5)底面上，其中阿線轉(zhuǎn)盤(5)的上表面開有阿基米德螺旋槽(12)，另設(shè)有活動支承(8)，活動支承(8)的下端放置在阿基米德螺旋槽(12)中且可沿阿基米得螺旋(12)滑動，活動支承(8)的上端設(shè)有固定于機架上的板彈簧(7)，板彈簧(7)通過電磁鐵(11)銜鐵夾緊活動支承(8)的上端，板彈簧(7)的內(nèi)側(cè)固定于一連接件(9)上，連接件(9)的上平面與振動臺(10)固定聯(lián)接，振動臺(10)又與激振器(4)固定聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變剛度調(diào)節(jié)控制裝置，其特征在于活動支承(8)、板彈簧(7)都共有三個且均勻的分布在圓周上，連接件(9)為圓筒形，每個板彈簧(7)的內(nèi)側(cè)固定于圓筒形連接件(9)上，每個板彈簧(7)的外側(cè)固定于固定支承(6)上。
專利摘要一種變剛度調(diào)節(jié)控制裝置，其特征在于該裝置包括固定在地面上或機架上的調(diào)速電機1、激振器4，調(diào)速電機1通過聯(lián)軸器2與傳動軸12聯(lián)接，傳動軸帶動錐齒輪轉(zhuǎn)動副3轉(zhuǎn)動，錐齒輪傳動副3的從動齒輪與阿線轉(zhuǎn)盤5通過螺栓聯(lián)接，其中阿線轉(zhuǎn)盤5的槽為阿基米德螺旋12，活動支承8放置在阿基米得螺旋12中且可沿阿基米德螺旋槽12滑動，活動支承8與板彈簧7通過電磁鐵11銜鐵夾緊板彈簧7，板彈簧7同時還有固定支承6作為固支，板彈簧7與連接圓筒9的底平面通過螺栓聯(lián)接，連接圓筒9的上平面與振動臺10由螺栓聯(lián)接，振動臺10又與激振器4用螺栓聯(lián)接。
文檔編號B24B31/06GK2659562SQ0325037
公開日2004年12月1日 申請日期2003年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月18日
發(fā)明者夏季, 劉繼光, 肖九一, 宋紅文, 楊乾華, 文代名, 曾國英 申請人:西南科技大學(xué)