一種階梯軸的臺(tái)階端面上的深窄環(huán)槽的加工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種階梯軸的臺(tái)階端面上的深窄環(huán)槽的加工方法，方法，包括如下步驟：（1）用正切刀在工件的臺(tái)階端面上切出一側(cè)壁帶臺(tái)階的環(huán)槽；（2）先用反切刀切平上一步驟產(chǎn)生的臺(tái)階，然后反切刀進(jìn)一步加深進(jìn)給切出另一側(cè)面帶臺(tái)階的環(huán)槽；（3）選用正切刀，換下反切刀，先用正切刀切平上一步驟產(chǎn)生的臺(tái)階，然后正切刀進(jìn)一步加深進(jìn)給切出與上一步驟相反側(cè)面帶臺(tái)階的環(huán)槽；（4）依次重復(fù)步驟（2）和（3）直到環(huán)槽深度達(dá)到設(shè)計(jì)深度-設(shè)計(jì)深度加工余量；所述的步驟（1-4）中環(huán)槽的基礎(chǔ)寬度為設(shè)計(jì)寬度-設(shè)計(jì)寬度加工余量；（5）精車；（6）打磨。本發(fā)明既保證為切刀具有足夠的強(qiáng)度，又不與工件發(fā)生干涉，從而使得切割深度深。
【專利說(shuō)明】一種階梯軸的臺(tái)階端面上的深窄環(huán)槽的加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種階梯軸的臺(tái)階端面上的深窄環(huán)槽的加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前水電行業(yè)已經(jīng)引起國(guó)內(nèi)外的重視，水電已在能源發(fā)展史上占有極其重要的地位，支撐著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，而水輪機(jī)結(jié)構(gòu)中最重要的是水輪機(jī)軸，目前就國(guó)內(nèi)外水輪機(jī)軸來(lái)講，大多數(shù)是階梯軸，軸身的臺(tái)階端面上有深窄環(huán)槽，對(duì)于裝備制造業(yè)來(lái)說(shuō)，這種環(huán)槽因槽窄而深，難以加工，利用臥式車床加工深窄環(huán)槽加工過(guò)程技術(shù)難度大，操作要求高，需要專門的設(shè)備和技術(shù)手段。采用傳統(tǒng)加工方法加工難度大，耗時(shí)比較長(zhǎng)，人力、財(cái)力耗費(fèi)也比較大，也加工不了太深，最多加工到300mm深，槽加工完畢后槽內(nèi)所留加工臺(tái)階多，難以保證槽的粗糙度要求，槽的質(zhì)量難以保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種可加工環(huán)槽深度深的階梯軸的臺(tái)階端面上的深窄環(huán)槽的加工方法。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明階梯軸的臺(tái)階端面上的深窄環(huán)槽的加工方法，包括如下步驟:
(1)將工件裝夾固定在車床卡盤上，選用正切刀，正切刀為上側(cè)面或下側(cè)面為平面，正切刀上和所述平面相對(duì)的側(cè)面為臺(tái)階面，正切刀從刀頭到刀柄末端上下側(cè)之間距逐步加大，用正切刀在工件的臺(tái)階端面上切出一側(cè)壁帶臺(tái)階的環(huán)槽；
(2)選用反切刀，換下正切刀，反切刀的結(jié)構(gòu)與正切刀的上下鏡像后的結(jié)構(gòu)相同，先用反切刀切平上一步驟產(chǎn)生的臺(tái)階，然后反切刀進(jìn)一步加深進(jìn)給切出另一側(cè)面帶臺(tái)階的環(huán)槽；
(3)選用正切刀，換下反切刀，先用正切刀切平上一步驟產(chǎn)生的臺(tái)階，然后正切刀進(jìn)一步加深進(jìn)給切出與上一步驟相反側(cè)面帶臺(tái)階的環(huán)槽；
(4)依次重復(fù)步驟(2)和(3 )直到環(huán)槽深度達(dá)到設(shè)計(jì)深度-設(shè)計(jì)深度加工余量；所述的步驟(1-4)中環(huán)槽的基礎(chǔ)寬度為設(shè)計(jì)寬度-設(shè)計(jì)寬度加工余量；
(5)精車:采用加強(qiáng)車刀，加強(qiáng)車刀包括弧形加長(zhǎng)刀柄、刀頭安裝柄和刀頭，弧形加長(zhǎng)刀柄為弧形板，刀頭安裝柄通過(guò)螺栓固定在弧形加長(zhǎng)刀柄的前端，刀頭固定在刀頭安裝柄上；刀頭伸出弧形加長(zhǎng)刀柄的外弧面或內(nèi)弧面，通過(guò)更換刀頭朝向，精車環(huán)槽的整個(gè)內(nèi)表面；
(6)打磨:將打磨工具固定在步驟(5)所述的弧形加長(zhǎng)刀柄的前端，打磨環(huán)槽的整個(gè)內(nèi)表面。
[0005]本發(fā)明另一種階梯軸的臺(tái)階端面上的深窄環(huán)槽的加工方法，包括如下步驟:
(I)將工件裝夾固定在車床卡盤上，選用正切刀，正切刀包括刀柄和刀頭，刀頭固定在刀柄的前端，刀柄的上側(cè)面與刀頭上側(cè)面平齊，刀柄的下側(cè)面是以刀頭下側(cè)面為基礎(chǔ)逐步下降的臺(tái)階面，用正切刀在工件的臺(tái)階端面上切出內(nèi)壁為圓孔面外壁為臺(tái)階面的環(huán)槽； (2)選用反切刀，換下正切刀，反切刀的結(jié)構(gòu)與正切刀的上下鏡像后的結(jié)構(gòu)相同，先用反切刀切平上一步驟產(chǎn)生的臺(tái)階，然后反切刀進(jìn)一步進(jìn)給切出外壁為圓孔面內(nèi)壁為臺(tái)階面的環(huán)槽；
(3)選用正切刀，換下反切刀，先用正切刀切平上一步驟產(chǎn)生的臺(tái)階，然后正切刀進(jìn)一步進(jìn)給切出內(nèi)壁為圓孔面外壁為臺(tái)階面的環(huán)槽；
(4)依次重復(fù)步驟(2)和(3 )直到環(huán)槽深度達(dá)到設(shè)計(jì)深度-設(shè)計(jì)深度加工余量；所述的步驟(1-4)中環(huán)槽的基礎(chǔ)寬度為設(shè)計(jì)寬度-設(shè)計(jì)寬度加工余量；
(5)精車:采用加強(qiáng)車刀，加強(qiáng)車刀包括弧形加長(zhǎng)刀柄、刀頭安裝柄和刀頭，弧形加長(zhǎng)刀柄為弧形板，刀頭安裝柄通過(guò)螺栓固定在弧形加長(zhǎng)刀柄的前端，刀頭固定在刀頭安裝柄上；刀頭伸出弧形加長(zhǎng)刀柄的外弧面或內(nèi)弧面，通過(guò)更換刀頭朝向，精車環(huán)槽的整個(gè)內(nèi)表面；
(6)打磨:將打磨工具固定在步驟(5)所述的弧形加長(zhǎng)刀柄的前端，打磨環(huán)槽的整個(gè)內(nèi)表面。
[0006]為了取得較好的加工效果，所述的環(huán)槽設(shè)計(jì)深度為400-500mm，設(shè)計(jì)深度加工余量8-12mm，設(shè)計(jì)寬度為60_70臟，設(shè)計(jì)寬度單邊加工余量為2_4臟，正切刀的長(zhǎng)750臟、寬35mm和高80mm，弧形加長(zhǎng)刀柄的厚度為25mm、長(zhǎng)度為650mm和高度280mm，加強(qiáng)車刀的刀頭為長(zhǎng)115mm、寬 36mm 和高 36mm。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過(guò)采用正反切刀交替逐步車切環(huán)槽，由于正反切刀的特別結(jié)構(gòu)，既保證為切刀具有足夠的強(qiáng)度，又不與工件發(fā)生干涉，從而使得切割深度深。在精加工時(shí)，刀柄采用特別的結(jié)構(gòu)，使得刀柄的截面足夠大，具有足夠的強(qiáng)度，又不與工件發(fā)生干涉。從而使得精加工不留死角。從而保證能夠加工較深的深孔環(huán)槽。加工速度快，
加工效率高。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是本發(fā)明使用的正切刀的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明使用的反切刀的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明使用的加強(qiáng)車刀的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是圖3中件3的右視圖；
圖5是圖3中A向局部示圖；
圖6-圖10是本發(fā)明使用正切刀或反切刀的多個(gè)工步的加工示意圖；
圖11是本發(fā)明使用加強(qiáng)車刀的加工示意圖；
圖12是本發(fā)明成型的工件圖；
圖中:1、刀頭，2、刀柄，3、弧形加長(zhǎng)刀柄，4、吊裝孔，5、螺栓，6、刀頭安裝柄，7、刀頭，8、車床卡盤，9、工件，10、環(huán)槽，11、臺(tái)階端面，12、正切刀，13、反切刀，14、加強(qiáng)車刀。
【具體實(shí)施方式】
[0009]如圖6-12所示的一種階梯軸的臺(tái)階端面上的深窄環(huán)槽的加工方法，包括如下步驟:
(I)將工件9裝夾固定在車床卡盤8上，選用正切刀12，如圖1所示，正切刀12包括刀柄2和刀頭1，刀頭I固定在刀柄2的前端，刀柄2的上側(cè)面與刀頭I上側(cè)面平齊，刀柄2的下側(cè)面是以刀頭I下側(cè)面為基礎(chǔ)逐步下降的臺(tái)階面。如圖6所示，用正切刀12在工件9的臺(tái)階端面11上切出內(nèi)壁為圓孔面外壁為臺(tái)階面的環(huán)槽10。
[0010](2)選用反切刀13，換下正切刀12，如圖2所示，反切刀13的結(jié)構(gòu)與正切刀12的上下鏡像后的結(jié)構(gòu)相同，如圖7所示，先用反切刀13切平上一步驟產(chǎn)生的臺(tái)階，如圖8所示，然后反切刀進(jìn)一步進(jìn)給切出外壁為圓孔面內(nèi)壁為臺(tái)階面的環(huán)槽10。
[0011](3)如圖9所示，選用正切刀12，換下反切刀13，先用正切刀12切平上一步驟產(chǎn)生的臺(tái)階，如圖10所示，然后正切刀12進(jìn)一步進(jìn)給切出內(nèi)壁為圓孔面外壁為臺(tái)階面的環(huán)槽10。
[0012](4)依次重復(fù)步驟(2)和(3)直到環(huán)槽10深度達(dá)到設(shè)計(jì)深度-設(shè)計(jì)深度加工余量；所述的步驟(1-4)中環(huán)槽10的基礎(chǔ)寬度為設(shè)計(jì)寬度-設(shè)計(jì)寬度加工余量；基礎(chǔ)寬度是指除帶臺(tái)階部分外的直槽的寬度。
[0013](5)精車:采用加強(qiáng)車刀14，如圖3、圖4和圖5所示，加強(qiáng)車刀14包括弧形加長(zhǎng)刀柄3、刀頭安裝柄6和刀頭7，弧形加長(zhǎng)刀柄3為弧形板，刀頭安裝柄6通過(guò)螺栓5固定在弧形加長(zhǎng)刀柄3的前端，刀頭7固定在刀頭安裝柄6上；刀頭7伸出弧形加長(zhǎng)刀柄3的外弧面或內(nèi)弧面，通過(guò)更換刀頭7朝向，精車環(huán)槽10的整個(gè)內(nèi)表面(如圖11所示)；為了方便吊裝，弧形加長(zhǎng)刀柄3上設(shè)計(jì)有吊裝孔4。
[0014](6)打磨:將打磨工具固定在步驟(5)所述的弧形加長(zhǎng)刀柄3的前端，打磨環(huán)槽10的整個(gè)內(nèi)表面，成型如圖12所示的工件。將打磨工具可以是砂紙緊緊包裹的樺木上。
[0015]環(huán)槽10設(shè)計(jì)深度為400-500mm，設(shè)計(jì)深度加工余量8_12mm，設(shè)計(jì)寬度為60_70mm，設(shè)計(jì)寬度單邊加工余量為2-4mm，正切刀的長(zhǎng)750mm、寬35mm和高80mm，弧形加長(zhǎng)刀柄的厚度為25_、長(zhǎng)度為650mm和高度280mm,加強(qiáng)車刀的刀頭為長(zhǎng)115_、寬36mm和高36_。本發(fā)明并不限于本段具體數(shù)據(jù)。
【權(quán)利要求】
1.一種階梯軸的臺(tái)階端面上的深窄環(huán)槽的加工方法，其特征在于:包括如下步驟: (1)將工件裝夾固定在車床卡盤上，選用正切刀，正切刀為上側(cè)面或下側(cè)面為平面，正切刀上和所述平面相對(duì)的側(cè)面為臺(tái)階面，正切刀從刀頭到刀柄末端上下側(cè)之間距逐步加大，用正切刀在工件的臺(tái)階端面上切出一側(cè)壁帶臺(tái)階的環(huán)槽； (2)選用反切刀，換下正切刀，反切刀的結(jié)構(gòu)與正切刀的上下鏡像后的結(jié)構(gòu)相同，先用反切刀切平上一步驟產(chǎn)生的臺(tái)階，然后反切刀進(jìn)一步加深進(jìn)給切出另一側(cè)面帶臺(tái)階的環(huán)槽； (3)選用正切刀，換下反切刀，先用正切刀切平上一步驟產(chǎn)生的臺(tái)階，然后正切刀進(jìn)一步加深進(jìn)給切出與上一步驟相反側(cè)面帶臺(tái)階的環(huán)槽； (4)依次重復(fù)步驟(2)和(3 )直到環(huán)槽深度達(dá)到設(shè)計(jì)深度-設(shè)計(jì)深度加工余量；所述的步驟(1-4)中環(huán)槽的基礎(chǔ)寬度為設(shè)計(jì)寬度-設(shè)計(jì)寬度加工余量； (5)精車:采用加強(qiáng)車刀，加強(qiáng)車刀包括弧形加長(zhǎng)刀柄、刀頭安裝柄和刀頭，弧形加長(zhǎng)刀柄為弧形板，刀頭安裝柄通過(guò)螺栓固定在弧形加長(zhǎng)刀柄的前端，刀頭固定在刀頭安裝柄上；刀頭伸出弧形加長(zhǎng)刀柄的外弧面或內(nèi)弧面，通過(guò)更換刀頭朝向，精車環(huán)槽的整個(gè)內(nèi)表面； (6)打磨:將打磨工具固定在步驟(5)所述的弧形加長(zhǎng)刀柄的前端，打磨環(huán)槽的整個(gè)內(nèi)表面。
2.一種階梯軸的臺(tái)階端面上的深窄環(huán)槽的加工方法，其特征在于:包括如下步驟: (1)將工件裝夾固定在車床卡盤上，選用正切刀，正切刀包括刀柄和刀頭，刀頭固定在刀柄的前端，刀柄的上側(cè)面與刀頭上側(cè)面平齊，刀柄的下側(cè)面是以刀頭下側(cè)面為基礎(chǔ)逐步下降的臺(tái)階面，用正切刀在工件的臺(tái)階端面上切出內(nèi)壁為圓孔面外壁為臺(tái)階面的環(huán)槽； (2)選用反切刀，換下正切刀，反切刀的結(jié)構(gòu)與正切刀的上下鏡像后的結(jié)構(gòu)相同，先用反切刀切平上一步驟產(chǎn)生的臺(tái)階，然后反切刀進(jìn)一步進(jìn)給切出外壁為圓孔面內(nèi)壁為臺(tái)階面的環(huán)槽； (3)選用正切刀，換下反切刀，先用正切刀切平上一步驟產(chǎn)生的臺(tái)階，然后正切刀進(jìn)一步進(jìn)給切出內(nèi)壁為圓孔面外壁為臺(tái)階面的環(huán)槽； (4)依次重復(fù)步驟(2)和(3)直到環(huán)槽深度達(dá)到設(shè)計(jì)深度-設(shè)計(jì)深度加工余量；所述的步驟(1-4)中環(huán)槽的基礎(chǔ)寬度為設(shè)計(jì)寬度-設(shè)計(jì)寬度加工余量； (5)精車:采用加強(qiáng)車刀，加強(qiáng)車刀包括弧形加長(zhǎng)刀柄、刀頭安裝柄和刀頭，弧形加長(zhǎng)刀柄為弧形板，刀頭安裝柄通過(guò)螺栓固定在弧形加長(zhǎng)刀柄的前端，刀頭固定在刀頭安裝柄上；刀頭伸出弧形加長(zhǎng)刀柄的外弧面或內(nèi)弧面，通過(guò)更換刀頭朝向，精車環(huán)槽的整個(gè)內(nèi)表面； (6)打磨:將打磨工具固定在步驟(5)所述的弧形加長(zhǎng)刀柄的前端，打磨環(huán)槽的整個(gè)內(nèi)表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加工方法，其特征在于:所述的環(huán)槽設(shè)計(jì)深度為400-500mm，設(shè)計(jì)深度加工余量8-12mm，設(shè)計(jì)寬度為60-70mm，設(shè)計(jì)寬度單邊加工余量為2_4mm，正切刀的長(zhǎng)750mm、寬35mm和高80mm,弧形加長(zhǎng)刀柄的厚度為25mm、長(zhǎng)度為650mm和高度280mm,加強(qiáng)車刀的刀頭為長(zhǎng)115_、寬36_和高36_。
【文檔編號(hào)】B23P15/00GK104002109SQ201410266298
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年6月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月16日
【發(fā)明者】司興奎, 劉玉海, 王玉斌, 劉寶鋼, 李鳳曾 申請(qǐng)人:通裕重工股份有限公司