本發(fā)明屬于機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種加工設(shè)備及方法，尤其涉及異形細(xì)長(zhǎng)軸件的加工設(shè)備及方法。

背景技術(shù)：

利用原棒料加工異形細(xì)長(zhǎng)軸件，現(xiàn)在一般的加工方法有以下幾種：1、全部用CNC加工中心完全銑削出來，但是，這種方法效率非常底，刀具損耗大，對(duì)于比較長(zhǎng)且細(xì)的軸件還要解決兩端軸向固定的問題。2、直接用熱擠型材的方法擠壓出來，但是，這種方法需要模具，且因熱擠壓，材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)有無法控制的內(nèi)應(yīng)力缺陷，特別是鋁材質(zhì)，內(nèi)應(yīng)力缺陷更明顯。3、用專用的高端機(jī)床直接車削出來，但是，這種方法使用的機(jī)床的價(jià)格非常高，完全不適合大批量生產(chǎn)。4、利用車方軸機(jī)直接車削出來，但是，這種方法的車方軸機(jī)只適合做等弦4邊以上的多邊等邊軸件，對(duì)于非等邊的，或橢圓的，或者多條圓弧相切形成的異形件就沒有辦法加工了。

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，迫切需要一種新型的異形細(xì)長(zhǎng)軸件加工設(shè)備及方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，提供一種異形細(xì)長(zhǎng)軸件加工設(shè)備及方法，其對(duì)機(jī)床要求低，可加工異形細(xì)長(zhǎng)軸件并可降低其加工成本和提高產(chǎn)品品質(zhì)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種異形細(xì)長(zhǎng)軸件加工設(shè)備，其包括安裝在機(jī)床主軸上的主軸夾頭，其特征在于，進(jìn)一步包括與所述機(jī)床主軸垂直設(shè)置的第一機(jī)床導(dǎo)軌以及與所述主軸夾頭相對(duì)的用于將細(xì)長(zhǎng)異形軸件固定在它們之間的頂針，所述第一機(jī)床導(dǎo)軌的兩端分別設(shè)置有能沿著其前后移動(dòng)的刀盤動(dòng)力頭和銑刀動(dòng)力頭，所述刀盤動(dòng)力頭為多刀頭的動(dòng)力頭使其上能安裝不同的刀具，所述銑刀動(dòng)力頭上安裝有由其帶動(dòng)的成型銑刀。

進(jìn)一步地，其中，所述異形細(xì)長(zhǎng)軸件加工設(shè)備進(jìn)一步包括與所述機(jī)床主軸平行設(shè)置的第二機(jī)床導(dǎo)軌，所述第一機(jī)床導(dǎo)軌能在所述第二機(jī)床導(dǎo)軌上沿著其前后左右移動(dòng)。

更進(jìn)一步地，其中，所述不同的刀具為仿形刀具。

再進(jìn)一步地，所述仿形刀具為圓形齒輪刀盤。

再更進(jìn)一步地，其中，所述圓形齒輪刀盤的四分之三圓周上設(shè)置有加工齒、剩余四分之一圓周上無加工齒。

進(jìn)一步地，其中，所述機(jī)床主軸的馬達(dá)的啟動(dòng)和轉(zhuǎn)速能與所述刀盤動(dòng)力頭的馬達(dá)的啟動(dòng)和轉(zhuǎn)速同步。

此外，本發(fā)明還提供一種采用上述異形細(xì)長(zhǎng)軸件加工設(shè)備加工異形細(xì)長(zhǎng)軸件的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）、將異形細(xì)長(zhǎng)軸件固定在所述主軸夾頭和所述頂針之間；

2）、在所述刀盤動(dòng)力頭上安裝所述圓形齒輪刀盤并沿著所述第一機(jī)床導(dǎo)軌移動(dòng)所述刀盤動(dòng)力頭以將所述圓形齒輪刀盤移動(dòng)到加工位置，之后，啟動(dòng)所述刀盤動(dòng)力頭的馬達(dá)和所述機(jī)床主軸的馬達(dá)，同時(shí)使所述機(jī)床主軸的馬達(dá)的啟動(dòng)和轉(zhuǎn)速與所述刀盤動(dòng)力頭的馬達(dá)的啟動(dòng)和轉(zhuǎn)速同步，通過所述圓形齒輪刀盤加工所述異形細(xì)長(zhǎng)軸件的半圓部位，在所述圓形齒輪刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)一周后沿著所述第二機(jī)床導(dǎo)軌移動(dòng)所述第一機(jī)床導(dǎo)軌以完成所述異形細(xì)長(zhǎng)軸件的所有半圓部位的加工；

3）、待所述異形細(xì)長(zhǎng)軸件的所有半圓部位加工完成之后，關(guān)停所述刀盤動(dòng)力頭的馬達(dá)和所述機(jī)床主軸的馬達(dá)，沿著所述第一機(jī)床導(dǎo)軌移動(dòng)所述刀盤動(dòng)力頭以實(shí)現(xiàn)所述圓形齒輪刀盤的退刀；

4）、使所述機(jī)床主軸回位從而使所述異形細(xì)長(zhǎng)軸件的平位部位正對(duì)所述成型銑刀，沿著所述第一機(jī)床導(dǎo)軌移動(dòng)所述銑刀動(dòng)力頭以將所述成型銑刀移動(dòng)到加工位置，之后，啟動(dòng)所述銑刀動(dòng)力頭的馬達(dá)，通過所述成型銑刀加工所述異形細(xì)長(zhǎng)軸件的弧形部位和平位部位，同時(shí)沿著所述第二機(jī)床導(dǎo)軌移動(dòng)所述第一機(jī)床導(dǎo)軌以完成所述異形細(xì)長(zhǎng)軸件的所有弧形部位和平位部位的加工。

進(jìn)一步地，其中，所述步驟4）中，所述銑刀動(dòng)力頭以2000轉(zhuǎn)/秒的轉(zhuǎn)速帶動(dòng)所述成型銑刀轉(zhuǎn)動(dòng)從而加工所述異形細(xì)長(zhǎng)軸件的弧形部位和平位部位。

更進(jìn)一步地，其中，在對(duì)所述異形細(xì)長(zhǎng)軸件的半圓部位以及弧形部位和平位部位的加工過程中，將車削冷卻液噴射到加工位置處。

與現(xiàn)有的異形細(xì)長(zhǎng)軸件加工設(shè)備及方法相比，本發(fā)明的異形細(xì)長(zhǎng)軸件加工設(shè)備及方法具有如下有益技術(shù)效果：

1、對(duì)配合使用的機(jī)床要求不高，只需要普通的數(shù)控車銑復(fù)合機(jī)相配合即可實(shí)現(xiàn)異形細(xì)長(zhǎng)軸件的加工。

2、可以加工多種形狀的異形細(xì)長(zhǎng)軸件（橢圓的，多個(gè)圓弧相切形成的軸件）。

3、可以避開熱擠型材工藝缺陷。

4、可以降低大批量異形細(xì)長(zhǎng)軸件的加工成本，提高產(chǎn)品品質(zhì)直通率。

5、實(shí)用簡(jiǎn)單，對(duì)員工操作，刀具設(shè)計(jì)都比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率也比較高。

6、通過噴射車削冷卻液，能夠優(yōu)化加工后的刀紋。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的異形細(xì)長(zhǎng)軸件加工設(shè)備的構(gòu)成示意圖。

圖2為用半圓形刀盤加工異形細(xì)長(zhǎng)軸件的半圓部位的加工過程示意圖。

圖3為用成型銑刀加工異形細(xì)長(zhǎng)軸件的弧形部位和平位部位的示意圖。。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明，實(shí)施例的內(nèi)容不作為對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍的限制。

圖1示出了本發(fā)明的異形細(xì)長(zhǎng)軸件加工設(shè)備的構(gòu)成示意圖。如圖1所示，本發(fā)明的異形細(xì)長(zhǎng)軸件加工設(shè)備包括安裝在機(jī)床主軸上的主軸夾頭1。所述主軸夾頭1用于夾持異形細(xì)長(zhǎng)軸件A的一端。

在本發(fā)明中，所述異形細(xì)長(zhǎng)軸件加工設(shè)備進(jìn)一步包括與所述機(jī)床主軸垂直設(shè)置的第一機(jī)床導(dǎo)軌2以及與所述主軸夾頭1相對(duì)的用于將細(xì)長(zhǎng)異形軸件A固定在它們之間的頂針3。由于是細(xì)長(zhǎng)軸件，單靠所述主軸夾頭1進(jìn)行一端鎖緊難以保證所述異形細(xì)長(zhǎng)軸件A的穩(wěn)定性，而是必須兩端固定。本發(fā)明中，通過增加頂針3，使得所述異形細(xì)長(zhǎng)軸件A的固定更穩(wěn)定。同時(shí)，在普通機(jī)床上只有與機(jī)床主軸平行的機(jī)床導(dǎo)軌，本發(fā)明中通過增加與所述機(jī)床主軸垂直設(shè)置的第一機(jī)床導(dǎo)軌2，能夠增加與所述機(jī)床主軸方向垂直的動(dòng)力頭。

所述第一機(jī)床導(dǎo)軌2的兩端分別設(shè)置有能沿著其前后移動(dòng)的刀盤動(dòng)力頭4和銑刀動(dòng)力頭6。所述刀盤動(dòng)力頭4為多刀頭的動(dòng)力頭使其上能安裝不同的刀具5并能帶動(dòng)所述不同的刀具5轉(zhuǎn)動(dòng)。所述銑刀動(dòng)力頭6上安裝有由其帶動(dòng)的成型銑刀7。

在本發(fā)明中，優(yōu)選地，所述不同的刀具5為仿形刀具，用于仿形加工。更優(yōu)選地，所述仿形刀具可以為圓形齒輪刀盤5，或其它形狀，例如半圓形刀盤、橢圓形刀盤等，只要與待加工工件的外形相仿即可。更優(yōu)選地，所述圓形齒輪刀盤5的四分之三圓周上設(shè)置有加工齒、剩余四分之一圓周上無加工齒。所述圓形齒輪刀盤5可以實(shí)現(xiàn)異形細(xì)長(zhǎng)軸件的半圓形部位的加工。

參考圖2，以一種仿形刀具，例如半圓形刀盤為例，描述其加工異形細(xì)長(zhǎng)軸件的半圓形部位的過程。如圖2所示，在加工過程中，通過所述機(jī)床主軸帶動(dòng)所述異形細(xì)長(zhǎng)軸件A的轉(zhuǎn)向與半圓形刀盤5的轉(zhuǎn)向相對(duì)，并使所述機(jī)床主軸的馬達(dá)的啟動(dòng)和轉(zhuǎn)速與所述刀盤動(dòng)力頭4的馬達(dá)的啟動(dòng)和轉(zhuǎn)速同步。這樣，如圖2所示的那樣，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，僅有所述半圓形刀盤6的半圓周上的刀刃與所述異形細(xì)長(zhǎng)軸件A的半圓部位接觸，從而實(shí)現(xiàn)半圓部位的加工，而所述半圓形刀盤5不與所述異形細(xì)長(zhǎng)軸件A的弧形部位和平位部位接觸，即，不實(shí)現(xiàn)所述異形細(xì)長(zhǎng)軸件A的弧形部位和平位部位的加工。

如圖3所示，所述成型銑刀7用于所述異形細(xì)長(zhǎng)軸件A的半圓部位和平位部位的車銑加工。

同時(shí)，在本發(fā)明中，所述異形細(xì)長(zhǎng)軸件加工設(shè)備進(jìn)一步包括與所述機(jī)床主軸平行設(shè)置的第二機(jī)床導(dǎo)軌。所述第一機(jī)床導(dǎo)軌2能在所述第二機(jī)床導(dǎo)軌上沿著其前后左右移動(dòng)，從而通過左右移動(dòng)所述第一機(jī)床導(dǎo)軌2而實(shí)現(xiàn)加工刀具的左右移動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整個(gè)異形細(xì)長(zhǎng)軸件的加工。

下面描述本發(fā)明的采用上述異形細(xì)長(zhǎng)軸件加工設(shè)備加工異形細(xì)長(zhǎng)軸件的方法。在本發(fā)明中，所述方法主要包括以下步驟：

首先，將異形細(xì)長(zhǎng)軸件A固定在所述主軸夾頭1和所述頂針3之間。由于采用所述主軸夾頭1和頂針3從兩端進(jìn)行鎖緊，使得其夾持更牢固，且異形細(xì)長(zhǎng)軸件A不易變形、同心性更好。

其次，在所述刀盤動(dòng)力頭4上安裝所述圓形齒輪刀盤5并沿著所述第一機(jī)床導(dǎo)軌2移動(dòng)所述刀盤動(dòng)力頭4以將所述圓形齒輪刀盤5移動(dòng)到加工位置。之后，啟動(dòng)所述刀盤動(dòng)力頭4的馬達(dá)和所述機(jī)床主軸的馬達(dá)，同時(shí)使所述機(jī)床主軸的馬達(dá)的啟動(dòng)和轉(zhuǎn)速與所述刀盤動(dòng)力頭4的馬達(dá)的啟動(dòng)和轉(zhuǎn)速同步。通過所述圓形齒輪刀盤5加工所述異形細(xì)長(zhǎng)軸件A的半圓部位。具體加工過程可以參考圖2。在所述圓形齒輪刀盤5轉(zhuǎn)動(dòng)一周后沿著所述第二機(jī)床導(dǎo)軌移動(dòng)所述第一機(jī)床導(dǎo)軌2，其移動(dòng)距離小于或等于所述圓形齒輪刀盤5的厚度。通過不斷地移動(dòng)，以完成所述異形細(xì)長(zhǎng)軸件A的所有半圓部位的加工；

再次，待所述異形細(xì)長(zhǎng)軸件A的所有半圓部位加工完成之后，關(guān)停所述刀盤動(dòng)力頭4的馬達(dá)和所述機(jī)床主軸的馬達(dá)。沿著所述第一機(jī)床導(dǎo)軌2移動(dòng)所述刀盤動(dòng)力頭4以實(shí)現(xiàn)所述圓形齒輪刀盤5退刀。

最后，使所述機(jī)床主軸回位從而使所述異形細(xì)長(zhǎng)軸件A的平位部位正對(duì)所述成型銑刀7并沿著所述第一機(jī)床導(dǎo)軌2移動(dòng)所述銑刀動(dòng)力頭6以將所述成型銑刀7移動(dòng)到加工位置。之后，啟動(dòng)所述銑刀動(dòng)力頭6的馬達(dá)。如圖3所示，通過所述成型銑刀7加工所述異形細(xì)長(zhǎng)軸件A的弧形部位和平位部位。同時(shí)沿著所述第二機(jī)床導(dǎo)軌移動(dòng)所述第一機(jī)床導(dǎo)軌2，其移動(dòng)距離小于或等于所述成型銑刀的加工寬度。通過不斷地移動(dòng)，以完成所述異形細(xì)長(zhǎng)軸件A的所有弧形部位和平位部位的加工。

在本發(fā)明中，優(yōu)選地，所述銑刀動(dòng)力頭6以2000轉(zhuǎn)/秒的轉(zhuǎn)速帶動(dòng)所述成型銑刀7轉(zhuǎn)動(dòng)從而加工所述異形細(xì)長(zhǎng)軸件A的弧形部位和平位部位。

最后，在本發(fā)明中，優(yōu)選地，在對(duì)所述異形細(xì)長(zhǎng)軸件A的半圓部位以及弧形部位和平位部位的加工過程中，將車削冷卻液噴射到加工位置處，以優(yōu)化加工后的刀紋。

本發(fā)明的異形細(xì)長(zhǎng)軸件加工設(shè)備及方法所能完成的工序與性能，在實(shí)際生產(chǎn)加工中已得到良好的驗(yàn)證，解決了異形細(xì)長(zhǎng)軸件的初始加工要求。并且，其可以推廣到大部分的異形細(xì)長(zhǎng)軸件的加工上，且對(duì)機(jī)床設(shè)備要求不是很高。

本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。