專利名稱：數(shù)控車削錐形活塞環(huán)錐面的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種活塞環(huán)的加工方法，特別是一種數(shù)控車削錐形活塞環(huán)錐面的加工方法。
背景技術(shù)：
在發(fā)動機(jī)上使用的活塞環(huán)中有一類外環(huán)表面為錐形，即錐形活塞環(huán)。這種錐形活塞環(huán)的外表錐面粗糙度是RZ，在普通車床上加工達(dá)到此要求是比較困難的，采用磨削工藝方法加工是可以保證的，但是考慮到活塞環(huán)產(chǎn)量比較大，用磨削工藝加工活塞環(huán)生產(chǎn)效率太低，保證不了活塞環(huán)大批量的生產(chǎn)。因此，用數(shù)控車床車削工藝來加工活塞環(huán)，以車代磨，其生產(chǎn)效率可以大大提高。在數(shù)控車床上，刀具的最小移動單位是一個脈沖當(dāng)量，通常用兩坐標(biāo)的數(shù)控車床車削錐面，加工錐面時，刀具的運(yùn)動軌跡實際上是折線，而不是理想的直線。這樣刀具不能嚴(yán)格地沿著所加工的斜線運(yùn)動，只能用折線軌跡逼近斜線。如上所述，可以得出兩坐標(biāo)的數(shù)控車床，在車削活塞環(huán)的錐面時，可以按直線插補(bǔ)法來完成錐面的車削。但是，將車削過的表面放大來看，刀具走的軌跡像階梯一樣，即是一種折線。一個小折線的長度為一個脈沖當(dāng)量，當(dāng)脈沖當(dāng)量為0.005毫米時，小折線就是0.005毫米長。由于活塞環(huán)錐面的粗糙度要求比較嚴(yán)，當(dāng)數(shù)控脈沖當(dāng)量不是很小時，由于插補(bǔ)的原因(小折線的影響)將直接影響錐面的粗糙度。如果脈沖當(dāng)量非常小，可利于改善錐面的粗糙度，而對于數(shù)控車床，由于機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)靈敏度限制不可能無止境地滿足小的脈沖當(dāng)量傳動要求，如果要滿足必須要求機(jī)械機(jī)構(gòu)靈敏度較高，這將給制造帶來很大難度，制造成本也會大大提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種加工速度快、效率高、生產(chǎn)成本低、刀具沿第三坐標(biāo)直線運(yùn)動、加工表面無折線、加工精度高的數(shù)控車削錐形活塞環(huán)錐面的加工方法，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
本發(fā)明的技術(shù)解方案是一種數(shù)控車削錐形活塞環(huán)錐面的加工方法，其特征在于包括如下步驟a、將若干個錐形活塞環(huán)2固定在芯軸4上，每個錐形活塞環(huán)2之間的間距相同并設(shè)有墊環(huán)1，芯軸4的一端裝在加工車床的主軸上，芯軸4的另一端用車床的尾架頂尖3頂靠；b、將至少兩把加工刀具5裝夾在車床刀架上，加工刀具5的間距是分布在芯軸4上的錐形活塞環(huán)2的間距與錐形活塞環(huán)4厚度之和的整數(shù)倍，所述的車床是在傳統(tǒng)的具有X、Z軸的兩坐標(biāo)數(shù)控車床基礎(chǔ)上再加上一個第三坐標(biāo)的數(shù)控車床，第三坐標(biāo)的運(yùn)動方向與車床的主軸所成的角度為1.75°，所述的刀架裝在第三坐標(biāo)上；c、車床的驅(qū)動裝置驅(qū)動X、Z軸作上刀動作，當(dāng)?shù)都馀c錐形活塞環(huán)的大端頭接觸時，驅(qū)動裝置驅(qū)動第三坐標(biāo)帶動刀架沿與主軸呈1.75°方向進(jìn)刀加工錐形活塞的錐面；d、驅(qū)動裝置驅(qū)動X、Z軸作讓刀動作，第三坐標(biāo)回至原位，Z軸動作帶動車床的大托扳向前運(yùn)動至下一個活塞環(huán)位置，重復(fù)上述動作，直至加工完芯軸4上的所有錐形活塞環(huán)的錐面。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點由于若干個錐形活塞環(huán)2固定在芯軸4上，每個錐形活塞環(huán)2之間的間距相同并設(shè)有墊環(huán)1，芯軸4的一端裝在加工車床的主軸上，芯軸4的另一端用車床的尾架頂尖3頂靠，并用固定在刀架上的多把刀具同時加工多個活塞環(huán)，所以本方法加工速度快、效率高、生產(chǎn)成本低；在加工錐面時，由于刀具只沿第三坐標(biāo)方向移動，改變了現(xiàn)有技術(shù)中的折線移動方式，大大提高了加工精度，克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足。


圖1是錐形活塞環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是錐形活塞環(huán)2裝夾在芯軸4上及刀具5在刀架上的分布示意圖。
具體實施例方式如圖所示1、先將若干個(本實施例選21個)錐形活塞環(huán)2固定在芯軸4上，每個錐形活塞環(huán)2之間的間距相同并設(shè)有墊環(huán)1，端頭用螺母6與芯軸4螺紋聯(lián)接固定。芯軸4的一端裝在加工車床的主軸上，芯軸4的另一端用車床的尾架頂尖3頂靠；2、將至少兩把(本實施例選3把)加工刀具5裝夾在車床刀架上，其固定方式與單把刀具的固定方式相同，加工刀具5的間距是分布在芯軸4上的錐形活塞環(huán)2的間距與錐形活塞環(huán)4厚度之和的整數(shù)倍，所述的車床是在傳統(tǒng)的具有X、Z軸的兩坐標(biāo)數(shù)控車床基礎(chǔ)上再加上一個第三坐標(biāo)的數(shù)控車床，第三坐標(biāo)的運(yùn)動方向與車床的主軸所成的角度為1.75°，即現(xiàn)有數(shù)控車床的兩坐標(biāo)是沿車床縱向可移動的大托板(Z軸)和在大托板上方沿車床橫向相對于大托板可移動的小托板(X軸)，所述的第三坐標(biāo)是在小托板上還裝有一個與車床主軸成1.75°角相對于小托板運(yùn)動的刀架托板，所述的刀架裝在刀架托板上，刀架托板與小托板的聯(lián)接方式與小托板和大托板之間的聯(lián)接方式相同；3、車床的驅(qū)動裝置驅(qū)動X、Z軸作上刀動作，當(dāng)?shù)都馀c錐形活塞環(huán)的大端頭接觸時，X、Z軸停止，驅(qū)動裝置驅(qū)動第三坐標(biāo)帶動刀架托板及刀架、刀具沿與主軸呈1.75°方向進(jìn)刀加工錐形活塞的錐面，此時刀具為直線運(yùn)動，避免了折線插補(bǔ)；4、上一步驟完成后(即直線運(yùn)動的刀具加工完畢工件的錐面后)驅(qū)動裝置驅(qū)動X、Z軸作讓刀動作，第三坐標(biāo)(刀架托板)回至原位，Z軸動作帶動車床的大托扳向前運(yùn)動至下一個活塞環(huán)位置，重復(fù)上述動作，直至加工完芯軸4上的所有錐形活塞環(huán)的錐面。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)控車削錐形活塞環(huán)錐面的加工方法，其特征在于包括如下步驟a.將若干個錐形活塞環(huán)[2]固定在芯軸[4]上，每個錐形活塞環(huán)[2]之間的間距相同并設(shè)有墊環(huán)[1]，芯軸[4]的一端裝在加工車床的主軸上，芯軸[4]的另一端用車床的尾架頂尖[3]頂靠；b.將至少兩把加工刀具[5]裝夾在車床刀架上，加工刀具[5]的間距是分布在芯軸[4]上的錐形活塞環(huán)[2]的間距與錐形活塞環(huán)[4]厚度之和的整數(shù)倍，所述的車床是在傳統(tǒng)的具有X、Z軸的兩坐標(biāo)數(shù)控車床基礎(chǔ)上再加上一個第三坐標(biāo)的數(shù)控車床，第三坐標(biāo)的運(yùn)動方向與車床的主軸所成的角度為1.75°，所述的刀架裝在第三坐標(biāo)上；c.車床的驅(qū)動裝置驅(qū)動X、Z軸作上刀動作，當(dāng)?shù)都馀c錐形活塞環(huán)的大端頭接觸時，驅(qū)動裝置驅(qū)動第三坐標(biāo)帶動刀架沿與主軸呈1.75°方向進(jìn)刀加工錐形活塞的錐面；d.驅(qū)動裝置驅(qū)動X、Z軸作讓刀動作，第三坐標(biāo)回至原位，Z軸動作帶動車床的大托扳向前運(yùn)動至下一個活塞環(huán)位置，重復(fù)上述動作，直至加工完芯軸[4]上的所有錐形活塞環(huán)的錐面。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數(shù)控車削錐形活塞環(huán)錐面的加工方法，將若干個錐形活塞環(huán)[2]間隔固定在芯軸[4]上，將芯軸[4]支撐在車床的主軸上。將至少兩把加工刀具[5]裝夾在車床刀架上，加工刀具[5]的間距是分布在芯軸[4]上的錐形活塞環(huán)[2]的間距與錐形活塞環(huán)[4]厚度之和的整數(shù)倍，所述的車床是在傳統(tǒng)的車床基礎(chǔ)上再加上一個第三坐標(biāo)的數(shù)控車床，第三坐標(biāo)的運(yùn)動方向與車床的主軸所成的角度為1.75°，所述的刀架裝在第三坐標(biāo)上。車床的驅(qū)動裝置驅(qū)動X、Z軸作上刀動作，當(dāng)?shù)都馀c錐形活塞環(huán)的大端頭接觸時，驅(qū)動裝置驅(qū)動第三坐標(biāo)帶動刀架沿與主軸呈1.75°方向進(jìn)刀加工錐形活塞的錐面；驅(qū)動裝置驅(qū)動X、Z軸作讓刀動作，第三坐標(biāo)回至原位，Z軸動作帶動車床的大托扳向前運(yùn)動至下一個活塞環(huán)位置，重復(fù)上述動作，直至加工完芯軸[4]上的所有錐形活塞環(huán)的錐面。
文檔編號B23B5/00GK1958199SQ20051004763
公開日2007年5月9日 申請日期2005年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月31日
發(fā)明者張培強(qiáng), 劉其然, 薛孺牛, 盛立寬, 黃付中 申請人:大連機(jī)床集團(tuán)有限責(zé)任公司