專利名稱：制造有槽部件的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在部件的孔中制造許多縱向延伸槽的方法。這種部件的一個例子是汽車動力轉向旋轉閥的套筒部件。本發(fā)明的具體目的在于一種減少套筒部件的槽邊緣上的毛刺的方法。
背景技術：
與本發(fā)明技術最密切相關的先有技術是美國專利5,328,309(Bishop等)和美國專利5 292 214(Bishop等)公開的技術。這些先有參考技術涉及在動力轉向閥套筒的鏜孔內(nèi)加工溝槽的“溝槽成形機”。這些機器的設計要求利用指形切削刀具從旋轉的坯件鏜孔內(nèi)切削出各個槽，該切削刀具裝有切削主軸上，該主軸繞軸線在一個角度內(nèi)往復轉動，形成一系列逐漸深切的切削沖程和返回沖程，從而形成呈(通常)封閉腔形狀的槽，該腔的縱截面是弧形的或是部分弧形的。該套筒固定在工件夾具的夾頭上，因而固定在工件夾具主軸上，該主軸的轉動軸線垂直于切削主軸軸線并偏離該軸線。由于在加工完各個槽時準確地轉動工件夾具主軸，所以可以在套管中準確地加工出所需數(shù)目的槽。對于在大多數(shù)汽車上的應用，通常是4、6、8、10和12個槽。
加工槽有關的問題是，在加工的各個槽的邊緣上鏜孔材料易于形成毛刺。一當在套筒的鏜孔中加工出槽的陣列，必須應用鏜孔工具進行鏜孔的精加工。在美國專利5 390 408(Bishop等)中公開了這樣一種方法。然而在這種操作中，已發(fā)現(xiàn)鏜孔工具沿轉動方向推壓槽邊緣上的毛刺，使得毛刺材料從其邊緣中的一邊緣伸入到各個槽中。當?shù)湫偷牟蹖挾壤鐬?.5mm時，該毛刺伸入的尺寸可以達到例如30-70μm的程度。
槽的邊緣上的毛刺所造成的問題是，該毛刺會影響“增壓控制”，并在操作動力轉向閥期間增大噪聲。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在套筒上加工槽時形成的上述缺點已在轉向齒輪閥的裝置上造成缺陷，因此本發(fā)明的目的是盡量減小在套筒邊緣上的總的毛刺、以減輕這一問題。
發(fā)明概要在第一個主要方面，本發(fā)明是一種在部件的孔中加工出至少一個縱向延伸槽的方法，該方法包括以下步驟將上述部件卡緊在工件夾具裝置的卡緊裝置上，進行切削操作，在操作中用切削刀具在上述孔中切削出槽；其特征在于，進一步加工上述槽口的邊緣，加工方法是將去毛刺的裝置插入到上述孔中，并使上述去毛刺裝置和上述部件之間產(chǎn)生相對的往復角位移。
在第二個主要方面，本發(fā)明是一個在部件的孔內(nèi)加工出按角度分布的平行縱向延伸槽陣列的方法，該方法包括以下步驟將上述部件卡緊在工件夾具裝置的卡緊裝置上，該工件夾具裝置裝于可分度旋轉的工件夾具主軸上；進行切削操作，在此操作中用切削刀具在上述孔中加工出槽的陣列；其特征在于，進一步加工各個槽的邊緣，加工方法是將去毛刺裝置插入該部件的上述孔中，并使上述去毛刺裝置和上述部件之間產(chǎn)生相對的往復角位移，與此同時上述部件仍卡緊在上述卡緊裝置上。
在第三個主要方面，本發(fā)明是一種在部件的孔內(nèi)加工出按角度分布的平行縱向延伸槽陣列的裝置，上述裝置包括用于將上述部件卡緊在工件夾具裝置上的卡緊裝置，該工件夾具裝置裝在可分度旋轉的工件夾具主軸上；用于在鏜孔內(nèi)切削出槽的陣列的掏槽裝置裝置的特征在于，上述裝置還包括用于加工各個槽邊緣的去毛刺裝置，其方式是將上述去毛刺裝置插入上述孔中，并在上述去毛刺裝置和上述部件之間產(chǎn)生相對的往復角位移，與此同時上述部件仍卡緊在上述卡緊裝置中。
去毛刺裝置最好是心棒，在上述相對的往復角位移期間，該心棒的轉動由部件的孔導向，該心棒包括至少兩個切削刃，第一切削刃設置成在心棒進行順時針的角位移時除去至少一個槽的第一邊緣上的毛刺，而第二并列的切削刃設置成在心棒進行反時針的角位移時除去上述至少一個槽的第二邊緣上的毛刺。
上述部件最好是套筒，而上述槽是套筒的槽。
心棒最好是大體圓柱形的，在其外表面上包括至少一個沿周向設置在兩個凹槽之間的凸臺，上述第一和第二切削刃沿凸臺和兩個凹槽的相交線設置，凸臺設置成在要進行上述往復角位移之前，凸臺沿周向與套筒的槽不相接。
在第一優(yōu)選實施例中，上述凸臺的第一和第二切削刃基本上是平行的，并設置成也平行于大體為圓柱形的心棒的軸線。
在第二優(yōu)選實施例中，上述凸臺的第一和第二切削刃基本上平行，但設置成相對于大體圓柱形心棒的軸線傾斜，因此形成大體螺旋形的凸臺；在第三個優(yōu)選實施例中，上述凸臺的第一和第二切削刃是不平行的，因此形成錐形凸臺。
附圖的簡要說明下面參照附圖作了例子說明本發(fā)明。附圖是

圖1是本發(fā)明第一實施例的掏槽機的帶有截面的透視示意圖；圖2是套筒的部分垂直截面，該套筒具有對于圖1所示機器的切削刀具而言是有底的槽；圖3是圖1所示掏槽機的插入套筒的心棒其第一實施例的放大立視圖；圖4是沿圖3的Ⅲ-Ⅲ截取的橫截平面圖；示出心棒和已掏槽的套筒；圖5(a)、5(b)和5(c)是示于圖4的一部分心棒和套筒的放大截面圖，分別示出插入心棒的狀態(tài)、心棒的反時針轉動及順時針轉動；圖6是與圖5(a)完全相同的圖，表示優(yōu)選的相對角位移的幾何結構；圖7是心棒第二實施例的立視圖；圖8是心棒第三實施例的立視圖。
實施本發(fā)明的模式圖1示出掏槽機，該掏槽機將套筒1固定在工件夾具主軸3的夾頭2上，該主軸3被安裝成既可轉動又可沿機座4進行軸向滑動。切削刀具5固定于從切削主軸7伸出的臂6上。切削主軸7可在約45°角的范圍內(nèi)擺動，圖中切削刀具5位于其最上面的位置。切削主軸7裝在轉軸上，可以繞主軸支架9內(nèi)的軸線8轉動，該支架9本身又裝在轉軸上，可繞切削封蓋11的軸線10轉動。主軸支架9的擺動角一般約為8°。
使切削刀具5往復運動的位于切削封蓋11內(nèi)的凸輪驅動裝置在本文中不再說明，因為它完全包含在美國專利5 292 214(Bishop等)中。橫向進給機構可以是上述先有技術中說明的機械凸輪驅動式機構，或適當?shù)臄?shù)字控制的伺服驅動機構，該機構適合于在切削封蓋11和套筒之間形成相對線性水平運動，由此在切削操作期間形成橫向進給切削刀具5的裝置。
工件夾具主軸也適合于作軸向(垂直)線性運動，該主軸在操作上類似于上述先有技術美國專利5 238 309(Bishop等)所述的主軸，或者利用適當?shù)臄?shù)字控制伺服驅動裝置形成這種軸向線性運動。這使得套筒可以沿軸向脫離切削工具。然而在另一個未示出的實施例中，則利用一種垂直移動的切削封蓋來獲得在工件夾具主軸和切削工具之間的相對線性垂直運動。
圖2示出在切削一個有底的弧形槽12時套筒1與切削刀具5的關系。為便于說明，本實施例說明掏一個槽的陣列，其中各個槽類似于槽12。然而應當明白，本發(fā)明的方法可以應用于掏出結構不同的槽，例如在1995年10月31日提交的題為“部件及其加工方法”的澳大利亞臨時專利申請No.PN6288及1996年6月26日提出的題為“有槽部件及其制造方法”的澳大利亞臨時專利申請No.PO0647中公開的那種槽。
在切削操作中在套筒1的孔中切削出有底槽12的一個陣列，切削工具5在一系列逐步深切的切削行程和返回行程中切削出各個槽。工件夾具主軸3以及卡緊的套筒1在完成各個槽的加工后便準確地分度旋轉一下。
在圖1所示的掏槽機中裝有去毛刺組件20，該組件包括滑動刀具支承裝置21，該支承裝置的軸線被加工成與機座4上的支承工件夾具主軸3的支承準確地成一直線?；瑒拥毒咧С醒b置21裝有可轉動桿30，圓柱形心棒32裝在該桿上或與其形成整體。通常在切削出所有的槽后，將切削刀具5移到遠處，然后可以軸向地滑動滑動刀具支承裝置21，使心棒32插入到套筒1的孔中。
圖3和4示出在槽的切削操作完成后插入到套筒1的孔中的心棒32。心棒32具有8個沿圓周面配置的凸臺33，此數(shù)目等于套筒1的相應8個槽12的數(shù)目。在另一個未示出的實施例中，如果被加工的套筒有六個槽，則用有六個凸臺的心棒是最好的，等等。凸臺33由溝槽(凹槽)34分開。每個凸臺33有兩個切削刃35、36，各個切削刃沿與其相連的一個凹槽34的交線配置。在此實施例中，各個相應凸臺33的切削刃35、36是不平行的，和心軸的上部區(qū)域38相比，它們在下部區(qū)域37更靠近，由此形成幾何形狀為錐形的凸臺33。
圖5(a)示出在心棒32插入套筒1的孔中時心軸32和套筒1的一部分的放大圖，更清楚地示出了數(shù)個凸臺33及相應槽12。各個凸臺33在心棒32插入套筒1的孔內(nèi)時相對于其相應的槽12呈未相接的關系。由于切削操作的結果，在各個槽12的相對邊緣上形成毛刺39、40，該毛刺徑向伸入到套筒1的孔內(nèi)。
為了在槽上進行去毛邊操作，使心棒32沿順時針方向進行角位移，如圖5(b)所示，由此利用經(jīng)過相應槽的第一側邊的各個切削刃35切去各個槽12的毛刺39，然后使心棒32沿反時針方向進行角位移，如圖5(c)所示，使得以類似的方式切去在各個相應槽的相對側邊上的毛刺40。應當注意到，角位移(轉動)的順序是不重要的，即可以首先使心棒32進行反時針轉動，除去毛刺40，然后再順時針轉動，切去毛刺39。
往復的角位移最好在一個不超2θ的角度范圍內(nèi)進行，如圖6所示，其中θ=α+(β/2)-(γ/2)式中，α是套筒中心對著一個套筒凸臺的角度(該凸臺分開兩個相鄰的套筒槽)；β是套筒中心對著一個套筒槽的角度；γ是套筒中心對著心棒凸臺中適當凸臺的角度，該凸臺與套筒槽不相接。
還應當明白，盡管上述實施例說明一種心棒32轉動而套筒固定不動的方案，但是借助于使心棒32固定不動，而使工件夾具主軸3轉動來帶動套筒1轉動的方案，從而使它們之間產(chǎn)生相對轉動，這樣也可以進行去毛刺的操作。
在另一心棒實施例中，切削刃的幾何結構可以不同于心棒32的結構。圖7示出一種心棒42，該心棒的切削刃45、46基本上彼此平行，也平行于心軸42的縱軸線。圖8示出了另一個實施例，該實施例中心棒52的切削刃55、56基本上彼此平行，但相對于大體圓柱形的心棒52的軸線傾斜，由此形成大體螺旋形的切削刃和凸臺。
在另一個未示出的實施例中，特別是在較大孔上，在心棒上的凸臺可以如此構成，即使得它們受到向外的彈簧加載，從而形成一個擴張的心棒，該心棒在往復運動期間受到加載作用而壓在套筒1的孔內(nèi)。
由于采用上述去毛刺操作，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在槽的邊緣上的毛刺有效地減小，從而改進了“增壓控制”特性，減小了組裝的動力轉向閥在操作期間所產(chǎn)生的“嘶嘶聲”。
本專業(yè)的技術人員應該認識到，對本發(fā)明可以進行許多改變和變形而不違背本發(fā)明的精神和范圍。
權利要求
1．一種在部件的孔中加工出至少一個縱向延伸槽的方法，該方法包括下列步驟將上述部件卡緊在工件夾具裝置的卡緊裝置上；進行切削操作、在此操作中，用切削刀具在上述孔中加工出上述槽，其特征在于，進一步加工上述槽的邊緣，方法是將去毛刺裝置插入上述孔中，并使上述去毛刺裝置和上述部件之間產(chǎn)生相對的往復角位移。
2．一種在部件的孔中加工出按角度分布的平行縱向延伸槽的陣列的方法，該方法包括以下步驟將上述部件卡緊在工件夾具裝置的卡緊裝置上，該工件夾具裝置裝在可分度旋轉的工件夾具主軸上；進行切削操作，在此操作中用切削刀具在上述孔中加工出上述槽的陣列，其特征在于，進一步加工各個槽的邊緣，加工方法是將去毛刺裝置插入部件的上述孔中，并使上述去毛刺裝置和上述部件之間產(chǎn)生相對的往復角位移，與此同時上述部件仍卡緊在上述卡緊裝置上。
3．一種在部件的孔中加工出按角度分布的平行縱向延伸槽的陣列的裝置，上述裝置包括將上述部件卡緊在工件夾具裝置的卡緊裝置，該工件夾具裝置裝在可分度旋轉的工件夾具主軸上；用于在孔中切削出槽的陣列的掏槽裝置；其特征在于，上述裝置還包括用于加工各個槽的邊緣的去毛刺裝置，其方式是將上述去毛刺裝置插入上述孔中，并使上述去毛刺裝置和上述部件之間產(chǎn)生相對的往復角位移，與此同時上述部件仍卡緊在上述卡緊裝置中。
4．如權利要求3所述的裝置，其特征在于，上述部件是套筒，而上述槽是套筒的槽。
5．一種如權利要求3所述的裝置，其特征在于，去毛刺裝置是一種心棒，在發(fā)生上述相對的往復角位移期間，該心棒的轉動由部件的孔導向，心棒包括至少兩個切削刃，第一切削刃配置成在心棒進行順時針的角位移期間切去至少一個槽的第一邊緣上的毛刺，而第二并列的切削刃則在心棒進行反時針的角位移時切去上述至少一個槽的第二邊緣上的毛刺。
6．如權利要求5所述的裝置，其特征在于，心棒基本上是圓柱形的，在其外表面上包括至少一個沿周向位于兩個凹槽之間的凸臺，上述第一和第二切削刃沿凸臺和兩個凹槽的交線配置，該凸臺設置成在要進行上述往復角位移之前凸臺沿周向與套筒的槽不相接。
7．如權利要求6所述的裝置，其特征在于，上述凸臺的第一和第二切削刃基本上平行，并且還平行于大體圓柱形心棒的軸線。
8．如權利要求6所述的裝置，其特征在于，上述凸臺的第一和第二切削刃基本上平行但相對于大體圓柱形心棒的軸線傾斜，因此形成大體螺旋形的凸臺。
9．如權利要求6所述的裝置，其特征在于，上述凸臺的第一和第二切削刃不平行，因此形成錐形的凸臺。
10．一種除去位于部件孔中至少一個縱向延伸槽的第一和第二邊緣上的毛刺的去毛刺刀具，上述刀具的轉動由上述孔導向，上述刀具包括含有至少兩個切削刃的心棒，第一切削刃設置成在心棒進行順時針角位移時可除去槽的上述第一邊緣上的毛刺，而第二并置的切削刃設置成在心棒進行反時針位移時切去槽的上述第二邊緣上的毛刺。
11．如權利要求10所述的去毛刺刀具，其特征在于，心軸大體為圓柱形，在其外表面上包括至少一個沿周向位于兩個凹槽之間的凸臺，上述第一和第二切削刃沿凸臺和兩個凹槽的交線設置。
12．如權利要求11所述的去毛刺刀具，其特征在于，上述第一和第二切削刃基本上平行，而且也平行于大體圓柱形心棒的軸線。
13．如權利要求11所述的去毛刺刀具，其特征在于，上述第一和第二切削刃基本上平行，但相對于大體圓形心棒的軸線傾斜，因此形成大體螺旋形的凸臺。
14．如權利要求11所述的去毛刺刀具，其特征在于，第一和第二切削刃是不平行的，因此形成錐形的凸臺。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在部件(1)的孔中加工許多縱向延伸槽的方法。這種部件的例子是車用動力轉向閥的套筒件。本發(fā)明具體目的在于一種盡量減小套筒部件中槽的邊緣上的毛刺的方法。該方法包括以下步驟:將上述部件卡緊在工件夾具裝置的卡緊裝置(2)上;進行切削操作(5),在此操作中用切削刀具(5)在孔中切削出槽,并且再進一步加工槽的邊緣,加工方法是將去毛刺裝置(30)插入孔中,然后使去毛刺裝置和部件之間產(chǎn)生相對的往復角位移。
文檔編號B23D79/06GK1209765SQ97191836
公開日1999年3月3日 申請日期1997年9月23日 優(yōu)先權日1996年9月24日
發(fā)明者D·W·斯科特 申請人:畢曉普駕駛有限公司