在圓弧形工件上加工斜槽、斜孔用可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本技術(shù)涉及機(jī)械加工領(lǐng)域，提供一種機(jī)床附件，是一種在圓弧形工件上加工斜槽、斜孔用可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，用于在圓弧形工件上加工斜槽、孔，尤其是適用于在圓弧形工件上加工多個(gè)、單一傾角的斜槽、孔或多個(gè)、多傾角的斜槽、孔。
【背景技術(shù)】
[0002]圓弧形工件是橫截面為圓或圓的一部分的工件及橫截面為圓環(huán)或圓環(huán)的一部分的工件。圓弧形工件的節(jié)圓為圓弧形工件橫截面的節(jié)圓?，F(xiàn)有技術(shù)中在圓弧形工件上加工斜槽、孔時(shí)，加工每一斜槽、孔往往需要專用工裝并經(jīng)過(guò)繁瑣的裝夾、調(diào)整過(guò)程:將工件調(diào)整至技術(shù)要求的傾角，經(jīng)過(guò)對(duì)刀使需加工的斜槽、孔的軸線與節(jié)圓徑線共面且與機(jī)床主軸進(jìn)刀方向平行后后方可進(jìn)行切削作業(yè)，事實(shí)上，此時(shí)圓弧形工件需加工的斜槽、孔的軸線必位于圓弧形工件節(jié)圓某段圓弧的垂直中分面上。顯然，采用上述工藝，輔助工時(shí)較長(zhǎng)，勞動(dòng)效率較低，且工件的傾角不易精確測(cè)量，加工質(zhì)量難以保證，尤其是使用上述工藝在一個(gè)圓弧形工件上加工多個(gè)、單一傾角的位于工件軸切面上的斜槽、孔或多個(gè)、多傾角的位于工件軸切面上的斜槽、孔時(shí)，定位基準(zhǔn)難以保持統(tǒng)一，給機(jī)加工帶來(lái)較大困難，不易保證加工精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本技術(shù)的目的是提供一種在圓弧形工件上加工斜槽、斜孔用可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，用于在圓弧形工件上加工斜槽、孔，尤其是適用于在圓弧形工件上加工多個(gè)、單一傾角的位于工件軸切面上的斜槽、孔或多個(gè)、多傾角的位于工件軸切面上的斜槽、孔。
[0004]本技術(shù)的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種在圓弧形工件上加工斜槽、斜孔用可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，包括底面為基準(zhǔn)面的支架，還包括以平行于支架底面的主軸為轉(zhuǎn)軸擺動(dòng)設(shè)置在支架上的工作臺(tái)，工作臺(tái)與主軸固連，工作臺(tái)的臺(tái)面平行于轉(zhuǎn)軸；還包括用于驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)繞轉(zhuǎn)軸擺動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和用于將工作臺(tái)鎖定在目標(biāo)轉(zhuǎn)角上的鎖定機(jī)構(gòu)；在工作臺(tái)一端設(shè)置有用于限定圓弧形工件節(jié)圓徑向自由度并對(duì)圓弧曲面進(jìn)行分段找中的徑向定位裝置及用于限定圓弧形工件軸向自由度的軸向定位裝置，在工作臺(tái)的另一端開(kāi)設(shè)有的T形槽。
[0005]本技術(shù)的有益效果是:
使用時(shí)，將在圓弧形工件上加工斜槽、斜孔用可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)可靠設(shè)置在機(jī)床工作臺(tái)上，使機(jī)床的進(jìn)刀方向位于徑向定位裝置的垂直中分面(工作臺(tái)的縱向中分面)上。圓弧形工件的底面為其基準(zhǔn)面，在工件上劃線后將圓弧形工件放置于工作臺(tái)上，使工件的底面與軸向定位裝置可靠接觸以限定工件的軸向自由度，使工件的外圓弧面與徑向定位裝置可靠接觸以限定工件的徑向自由度，在工件的圓弧方向上調(diào)整工件相對(duì)于徑向定位裝置的角位移使需要加工的斜槽、孔的垂直中分面與徑向定位裝置的垂直中分面重合。夾緊裝置通過(guò)T形槽限定工件的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度并對(duì)工件夾緊，完成裝夾作業(yè)。根據(jù)所需加工斜槽、孔的傾角，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)至目標(biāo)轉(zhuǎn)角與需加工斜槽、孔的傾角相等，鎖定機(jī)構(gòu)將工作臺(tái)的傾角鎖定在目標(biāo)轉(zhuǎn)角上。機(jī)床動(dòng)作對(duì)工件進(jìn)行切削加工。
[0006]使用這種在圓弧形工件上加工斜槽、斜孔用可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工件快速定位并加緊，并可以方便地調(diào)整工作臺(tái)傾角至目標(biāo)轉(zhuǎn)角，對(duì)工件進(jìn)行機(jī)加工，有效縮短輔助工時(shí)，提高勞動(dòng)效率。尤其是用于在圓弧形工件上加工多個(gè)、單一傾角的斜槽、孔或多個(gè)、多傾角的斜槽、孔時(shí)，定位基準(zhǔn)統(tǒng)一，調(diào)節(jié)方便，利于保證加工精度。
[0007]作為對(duì)本技術(shù)的改進(jìn)，在支架上還設(shè)置有用于限定工作臺(tái)擺動(dòng)極限位置的限位裝置。限位裝置為在支架上的與工作臺(tái)極限傾角相對(duì)應(yīng)的平面，該平面與工作臺(tái)底面上距主軸距離最短的母線擺動(dòng)時(shí)的極限位置的切面相重合。
[0008]作為對(duì)本技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，用于驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)繞轉(zhuǎn)軸擺動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)；蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在支架上的蝸桿和與蝸桿配合使用的固連在主軸上的蝸輪。
[0009]采用蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)繞轉(zhuǎn)軸擺動(dòng)是利用蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的精確傳動(dòng)性能、傳動(dòng)的不可逆性，利于精確調(diào)節(jié)工作臺(tái)的傾角，在不對(duì)于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)施加反向作用力的情況下，工作臺(tái)不會(huì)發(fā)生逆轉(zhuǎn)的情況。采用蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)還利用了該機(jī)構(gòu)良好的自鎖功能，可將工作臺(tái)鎖定在目標(biāo)轉(zhuǎn)角上，無(wú)需專門(mén)加設(shè)鎖定機(jī)構(gòu)，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。
[0010]作為對(duì)本技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，徑向定位裝置包括沿工作臺(tái)的橫向移動(dòng)設(shè)置在工作臺(tái)上的兩個(gè)轉(zhuǎn)輪，兩個(gè)轉(zhuǎn)輪無(wú)級(jí)移動(dòng)時(shí)移動(dòng)方向相反且移動(dòng)距離相同，每個(gè)轉(zhuǎn)輪又轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在工作臺(tái)上。在工作臺(tái)上沿工作臺(tái)橫向開(kāi)設(shè)滑槽，滑座移動(dòng)設(shè)置在滑槽內(nèi)，轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在滑座上；在滑槽內(nèi)還僅轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有螺桿，螺桿兩端的外螺紋螺距相等、螺紋旋向相反，在滑座內(nèi)開(kāi)設(shè)分別與相對(duì)應(yīng)的外螺紋相配合的內(nèi)螺紋，滑座通過(guò)螺紋副與螺桿連接。
[0011]上述改進(jìn)，徑向定位裝置的兩個(gè)轉(zhuǎn)輪無(wú)級(jí)移動(dòng)時(shí)移動(dòng)方向相反且移動(dòng)距離相同，可實(shí)現(xiàn)徑向定位裝置根據(jù)不同大小的外徑而調(diào)節(jié)兩個(gè)轉(zhuǎn)輪的間距以適用于規(guī)格不同的工件，又可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)轉(zhuǎn)輪關(guān)于工作臺(tái)縱向中分面對(duì)稱圓弧形工件在工作臺(tái)上以徑向定位裝置限定徑向自由度后，位于兩個(gè)轉(zhuǎn)輪之間的圓弧面的中點(diǎn)即位于工作臺(tái)縱向中分面上。采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的螺紋副驅(qū)動(dòng)滑座移動(dòng)時(shí)，螺桿每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，兩個(gè)轉(zhuǎn)輪的間距變化量為螺紋的兩倍螺距，傳動(dòng)精確，調(diào)節(jié)快速。
[0012]作為對(duì)本技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，軸向定位裝置為:在工作臺(tái)上靠近設(shè)置定位裝置的一端嵌入三根定位柱，每根定位柱沿圓弧形工件節(jié)圓徑向設(shè)置，定位柱滾動(dòng)設(shè)置在工作臺(tái)上。
[0013]這種改進(jìn)，減小工件與工作臺(tái)的接觸面積，使定位更可靠；在轉(zhuǎn)動(dòng)工件時(shí)，定位柱事實(shí)上充當(dāng)了滾子的作用，變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦。
[0014]作為對(duì)本技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，在支架和工作臺(tái)之間還設(shè)置有用于防止工作臺(tái)擺動(dòng)時(shí)相對(duì)于支架產(chǎn)生橫向位移的導(dǎo)向裝置，導(dǎo)向裝置包括在支架上開(kāi)設(shè)的導(dǎo)槽和固連在工作臺(tái)下面移動(dòng)設(shè)置在導(dǎo)槽內(nèi)的滑塊。
[0015]設(shè)置導(dǎo)向裝置，提高系統(tǒng)剛性，利于提高加工質(zhì)量。
[0016]作為對(duì)本技術(shù)的另一種改進(jìn)，在支架上還設(shè)置有角度刻度盤(pán)，在轉(zhuǎn)軸上固連有角度指針。
[0017]這種改進(jìn)，更直觀顯示工作臺(tái)的傾角。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是在圓弧形工件上加工斜槽、斜孔用可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的主視圖。
[0019]圖2是在圓弧形工件上加工斜槽、斜孔用可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的俯視圖。
[0020]圖3是在圓弧形工件上加工斜槽、斜孔用可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的側(cè)視圖。
[0021]圖4是圖1的B-B視圖。
[0022]圖5是圖2的C-C視圖。
[0023]圖6是圖2的A-A視圖。
[0024]圖7是底座的主視圖。
[0025]圖8是底座的俯視圖。
[0026]圖9是蝸輪架I的主視圖。
[0027]圖10是圖9的俯視圖。
[0028]圖11是圖9的A向視圖。
[0029]圖12是工作臺(tái)的主視圖。
[0030]圖13是工作臺(tái)的俯視圖。
[0031]圖14是滑座I的主視圖。
[0032]圖15是圖14的俯視圖。
[0033]圖16是轉(zhuǎn)輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖17是螺桿的主視圖。
[0035]圖18是圖17的A向視圖。
[0036]圖19是滑塊的主視圖。
[0037]圖20是滑塊的俯視圖。
[0038]圖21是在圓弧形工件上加工斜槽、斜孔用可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)應(yīng)用狀態(tài)軸測(cè)圖。
[0039]圖22是定位柱的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面結(jié)合附圖，對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步說(shuō)明:
參見(jiàn)圖1至圖6所示，概括地說(shuō)，這種在圓弧形工件上加工斜槽、斜孔用可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，包括底面為基準(zhǔn)面的支架，還包括以平行于支架底面的主軸為轉(zhuǎn)軸擺動(dòng)設(shè)置在支架上的工作臺(tái)，工作臺(tái)與主軸固連，工作臺(tái)的臺(tái)面平行于轉(zhuǎn)軸；還包括用于驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)繞轉(zhuǎn)軸擺動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和用于將工作臺(tái)鎖定在目標(biāo)轉(zhuǎn)角上的鎖定機(jī)構(gòu)；在工作臺(tái)一端設(shè)置有用于限定圓弧形工件節(jié)圓徑向自由度并對(duì)圓弧曲面進(jìn)行分段找中的徑向定位裝置及用于限定圓弧形工件軸向自由度的軸向定位裝置，在工作臺(tái)的另一端開(kāi)設(shè)有T形槽。
[0041]具體實(shí)施時(shí)，支架采用組合式結(jié)構(gòu)，包括底座I和固連在底座I上的蝸輪架。
[0042]又參見(jiàn)圖7、圖8所示，底座I的底面101為將在圓弧形工件上加工斜槽、斜孔用可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)與機(jī)床工作臺(tái)連接的基準(zhǔn)面及加工斜槽、孔的工裝自身的基準(zhǔn)面。在底座I上開(kāi)設(shè)有U形孔102，用于將在圓弧形工件上加工斜槽、斜孔用可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)和機(jī)床工作臺(tái)可靠連接。在底座I還開(kāi)設(shè)有螺紋孔103、104，螺紋孔103用于將蝸輪架與底座I連接，螺紋孔104用于將蝸桿支撐3、8與底座I連接。
[0043]蝸輪架由成對(duì)使用的蝸輪架I 4和蝸輪架II 9兩部分組成，圖9、圖10、圖11所示為蝸輪架I 4。在蝸輪架I 4上開(kāi)設(shè)用于設(shè)置主軸16的臺(tái)階孔406，在蝸輪架I 4側(cè)面上開(kāi)設(shè)導(dǎo)槽401，在蝸輪架I 4下面開(kāi)設(shè)用于使用內(nèi)六角螺栓2將蝸輪架I 4與底座連接的光孔405，光孔405的上段沉孔。導(dǎo)槽401分為水平段403、弧形段404和豎直段402?；⌒味?04沿以臺(tái)階孔406軸線上的點(diǎn)為圓心、以固定半徑彎曲后沿水平方向平滑延伸形成水平段403、沿豎直方向平滑延伸形成豎直段402，顯然，弧形段404的圓心角為90°。導(dǎo)槽401的槽口為精加工面。水平段403和豎直段402槽口形成用于限定工作臺(tái)7擺動(dòng)極限位置的限位裝置。
[0044]蝸輪架II 9上除開(kāi)設(shè)的用于設(shè)置主軸的臺(tái)階孔與臺(tái)階孔406面對(duì)稱外與蝸輪架I 4的結(jié)構(gòu)相同，不再贅述。
[0045]蝸輪架I 4和蝸輪架II 9使用內(nèi)六角螺栓27通過(guò)螺紋孔103與底座I連接。
[0046]在底座I的左端使用螺栓2通過(guò)螺紋孔104將蝸桿支撐I 3與底座I連接，在底座I的右端使用螺栓2通過(guò)螺紋孔104將蝸桿支撐II 8與底座I連接。蝸桿28轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在蝸桿支撐I 3、蝸桿支撐II 8內(nèi)，具體實(shí)施時(shí):在蝸桿支撐I 3、蝸桿支撐II 8內(nèi)分別設(shè)置軸承26，蝸桿28轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在軸承26內(nèi)。在蝸桿軸