專利名稱：高精度長(zhǎng)錐孔三刃鏜(磨)削方法及其裝置的制作方法
機(jī)械制造中，金屬切削加工件的長(zhǎng)徑比超過(guò)20的即為長(zhǎng)工件。加工長(zhǎng)工件難度較大，加工高精度長(zhǎng)錐孔的工件難度更大。其最大難點(diǎn)是刀具安裝空間和刀桿剛度難以達(dá)到工件尺寸和精度要求。
已知的高精度長(zhǎng)錐孔加工方法是單刃差動(dòng)鏜桿鏜削法，較為典型的方法是聯(lián)邦德國(guó)WEBER公司的錐形鉸刀鉸削法和奧地利CIN CIN NATI MILACRON公司的專用機(jī)床加工法。前者不僅工件尺寸受到限制，工件精度也難以達(dá)到較高水平。后者的缺點(diǎn)是機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜、投資費(fèi)用過(guò)高、操作難度也較大。
本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用普通機(jī)床、投資少、操作簡(jiǎn)便、且可使刀具安裝空間和刀桿剛度達(dá)到工件尺寸和精度要求的高精度長(zhǎng)錐孔三刃鏜(磨)削方法及其裝置。
本發(fā)明是按以下工序?qū)崿F(xiàn)的。
1.將在臥式鏜床上用麻花鉆頭以分級(jí)進(jìn)給的加工方法，按圖鉆有竹節(jié)孔的工件14，固定于專用工裝12上，并使工件加工孔軸線與串聯(lián)二機(jī)床A、B的主軸線相一致;
2.在鏜桿6的刀座2上，安裝調(diào)整好三刃鏜削刀具1，對(duì)工件竹節(jié)孔進(jìn)行通鏜，此時(shí)機(jī)床A、B的主軸轉(zhuǎn)速與鏜桿6的轉(zhuǎn)速相一致，走刀量則由機(jī)床A的走刀光桿控制;
3.更換和調(diào)整三刃鏜削刀具1，對(duì)工件14的長(zhǎng)錐孔進(jìn)行精鏜;
4.在鏜桿6的刀座2上，安裝珩磨條，取代三刃鏜刀，并更換冷卻液，對(duì)工件14進(jìn)行珩磨，珩磨往復(fù)動(dòng)作則由機(jī)床A的長(zhǎng)絲桿倒順動(dòng)作來(lái)完成。
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作說(shuō)明。
附

圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。主軸線在同一直線上的二串聯(lián)車床A、B，分別擔(dān)負(fù)工件14的鏜(磨)削軸向走刀量和刀具旋轉(zhuǎn)的控制運(yùn)動(dòng)。
擔(dān)負(fù)軸向走刀量控制的機(jī)床A上，裝有一推拉長(zhǎng)軸5，其一端與該機(jī)床的方刀架轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接，另一端則穿過(guò)機(jī)床B的主軸箱與推盤4的中心相聯(lián)。推盤4上則裝有三根走刀桿3，其一端與推盤4相聯(lián)，另一端的刀座2上則按加工需要裝設(shè)鏜刀1或珩磨條。移動(dòng)機(jī)床A的溜板箱即可走刀或退刀對(duì)工件14進(jìn)行切削加工。
擔(dān)負(fù)驅(qū)動(dòng)刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床B的主軸卡盤上，裝有一回轉(zhuǎn)長(zhǎng)套筒9，筒9內(nèi)緊固聯(lián)接一錐形鏜桿6，桿6上開(kāi)有沿圓周均分的三條梯形槽。走刀桿3即在此三槽中進(jìn)退和回轉(zhuǎn)。長(zhǎng)套筒9后端裝有鏜桿6的大端前支承8，鏜桿6的小端裝有后支承7，以保證鏜(磨)削的回轉(zhuǎn)精度。
機(jī)床B上還有一專用工裝12，其臺(tái)面13裝于機(jī)床B的中拖板及尾架底板上。工裝12的底座18的底部開(kāi)有二中心線與工件14的長(zhǎng)錐孔中心線垂直投影線相一致的導(dǎo)槽19，臺(tái)面13中間則有一中心線與機(jī)床主軸線垂直投影線相一致的導(dǎo)條20，且工裝12至臺(tái)面13的中心高與工件中心至臺(tái)面13的高度相一致。
當(dāng)切削工件14的第一長(zhǎng)錐孔時(shí)即將與工件14的第一孔相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)槽放置于工裝臺(tái)面13的導(dǎo)條20上，進(jìn)行切削，此為第一孔半夾角參數(shù)切削。當(dāng)切削工件14的第二長(zhǎng)錐孔時(shí)，先將第一錐孔堵死，再將與第二孔相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)槽放于導(dǎo)條20上，進(jìn)行切削。此即成相交二錐孔軸線夾角的技術(shù)參數(shù)，亦即已將導(dǎo)槽夾角復(fù)印至工件長(zhǎng)錐孔軸線上。三孔四孔的可類推。
附圖2為本發(fā)明專用工裝結(jié)構(gòu)原理圖。工件14分別由前V型塊15和后V型塊16以螺栓17與夾角底座18相聯(lián)接。而底座18則以其底部導(dǎo)槽19與工裝臺(tái)面13上的導(dǎo)條20相配合。
附圖3為本發(fā)明的特征要素原理圖。其要素為三刃、錯(cuò)位、分層和同步等四要素。
三刃即三把可調(diào)鏜刀按120°等分圓周安裝在鏜桿6的梯形槽中刀座2上，據(jù)三點(diǎn)定圓心原理，鏜桿6在旋轉(zhuǎn)切削時(shí)近于只承受軸向扭轉(zhuǎn)應(yīng)力而保持一中心無(wú)徑向偏移，故其彎曲剛度明顯提高，從而保證長(zhǎng)錐孔的直線度與圓度的加工精度;
錯(cuò)位即三刀刃的橫截面不在同一平面上，而按軸向走刀方面錯(cuò)開(kāi)L1和L2的距離，以保證軸向走刀的連續(xù)鏜削。此距離L1和L2對(duì)鏜桿總長(zhǎng)之比值極小故由此引起的鏜桿彎曲可予忽略。
分層即三刀刃鏜削回轉(zhuǎn)半徑不等，亦即R1＜R2＜R3并使吃刀量t1≈t2≈t3，以使三刃徑向切削力近似相等，保證鏜桿產(chǎn)生自定中心的效果，從而達(dá)到循序分層切削工件的要求;
同步即三刃同步實(shí)現(xiàn)軸向走刀動(dòng)作，以保三刃走刀進(jìn)給力的一致，使三刃連續(xù)切削。
附圖4為本發(fā)明的工件即CM80塑料擠出機(jī)的圓錐雙螺桿擠出筒。該筒全長(zhǎng)1820毫米，其8字形相交二圓錐孔之大徑為φ144.13，小徑為φ80.4，其粗糙度為0.4，屬高精度相交長(zhǎng)錐孔工件。
本發(fā)明實(shí)施例1中，所用機(jī)床A為CA6140×2000車床，機(jī)床B為CW61100×5000車床，工件為奧地利Cin Cin Nati Milacron公司所產(chǎn)的CM80塑料擠出機(jī)的圓錐雙螺桿擠出筒，其8字形相交二圓錐孔軸線夾角為2°20″，鏜桿6為三刃錐形鏜桿。
本發(fā)明實(shí)施例2中，鏜桿6為三刃圓柱鏜桿，工件14為聯(lián)邦德國(guó)Reifenhauser公開(kāi)所產(chǎn)之雙圓柱平行塑料擠出機(jī)之?dāng)D出筒。其余同實(shí)施例1。
本發(fā)明與已知的單刃差動(dòng)鏜桿鏜削相比，具有鏜桿剛度高、刀座所占空間小、刀具結(jié)構(gòu)新穎、工件加工精度高且可實(shí)現(xiàn)鏜磨一體化等優(yōu)點(diǎn)，其加工精度可達(dá)1～2級(jí)。
本發(fā)明與已知的鉸削法和專用機(jī)床法相比，具有可用普通機(jī)床、設(shè)備投資少、操作簡(jiǎn)易且刀具安裝空間小，工件加工精度高等優(yōu)點(diǎn)。其設(shè)備投資僅為引進(jìn)裝置的七分之一，而工件加工成本約為引進(jìn)裝置的五分之一，即約可降低成本五分之四。
權(quán)利要求
1.一種高精度長(zhǎng)錐孔三刃鏜(磨)削方法，其特征為三刃、錯(cuò)位、分層和同步，具體地說(shuō)，三刃即三把鏜刀(或磨條)按120°等分圓周安裝在鏜桿6的梯形槽刀座2上，據(jù)三點(diǎn)定圓心的原理，在切削運(yùn)動(dòng)中始終保持一中心；錯(cuò)位即三刃的橫截面不在同一平面上，而按軸向走刀方向錯(cuò)開(kāi)L1和L2的距離，以保軸向走刀的連續(xù)切削；分層即三刃鏜削回轉(zhuǎn)半徑不等，亦即R1＜R2＜R3并使吃刀量相等，即t1≈t2≈t3，以達(dá)三刃分層切削而三刃徑向切削力又近似相等；同步即三刃同步實(shí)現(xiàn)軸向走刀動(dòng)作，以保三刃走刀進(jìn)給力的一致；具體工序?yàn)?)將在臥式鏜床上用麻花鉆頭分級(jí)進(jìn)給的加工方法按圖鉆有竹節(jié)孔的工件14固定于工裝12上；2)在鏜桿6的刀座2上安裝調(diào)整好鏜刀1，對(duì)工件14的竹節(jié)孔進(jìn)行通鏜；3)更換、調(diào)整好三刃鏜刀1，對(duì)工件14進(jìn)行精鏜；4)在鏜桿6的刀座2上安裝、調(diào)整好珩磨條取代鏜刀1，并更換切削液，對(duì)工件14進(jìn)行珩磨。
2.一種高精度長(zhǎng)錐孔三刃鏜(磨)削裝置，由機(jī)床A，機(jī)床B，刃具1，刀座2，走刀桿3，推盤4，推拉長(zhǎng)軸5，錐形鏜桿6，鏜桿支承7、8，回轉(zhuǎn)套筒9，專用工裝12，工裝臺(tái)面13，V型塊15、16，螺栓17，夾角底座18，導(dǎo)槽19及導(dǎo)條20等件組成，其特征在于該裝置由普通二機(jī)床A、B串聯(lián)而成，二機(jī)床分別擔(dān)負(fù)工件14的走刀量和刀具1旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)控制，鏜桿6上具有沿圓周等分的三條梯形槽，刀座2裝有三把鏜(磨)刀具1，可對(duì)長(zhǎng)錐孔工件14進(jìn)行高精度鏜(磨)加工，且專用工裝12及其臺(tái)面13相互以導(dǎo)槽19和導(dǎo)條20相配合，可保達(dá)到工件14的幾何尺寸要求。
3.據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于該裝置的專用工裝12由V型塊15、16，螺栓17及夾角底座18組成。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種長(zhǎng)錐孔三刃鏜(磨)削方法及其裝置。通過(guò)串聯(lián)二機(jī)床、三刃鏜桿及專用工裝等機(jī)件的合理組合與運(yùn)動(dòng)，達(dá)到使用普通機(jī)床加工高精度長(zhǎng)錐孔工件的目的。本發(fā)明的方法及其裝置與已知方法及其裝置相比較具有結(jié)構(gòu)新穎、成本低廉、操作簡(jiǎn)易、加工精度高和可實(shí)現(xiàn)鏜磨一體化等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B23B35/00GK1072874SQ9111123
公開(kāi)日1993年6月9日 申請(qǐng)日期1991年12月2日 優(yōu)先權(quán)日1991年12月2日
發(fā)明者徐文元 申請(qǐng)人:國(guó)營(yíng)五二六廠