專利名稱：加工外圓、r面及端面的滾光工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)床用滾光加工工具，具體說能夠加工工件比如抽油桿頸部外 圓、R面及端面的一次滾光工具。
背景技術(shù)：
由于切削加工的加工面在粗糙度上是有極限的，即有所謂峰與谷部分形成的車削 刀紋。因此，不僅在機(jī)械強(qiáng)度等性能上會(huì)出現(xiàn)問題，而且也影響到外形的美觀。因此，一般 還要對(duì)工件進(jìn)行如下加工在切削加工之后，實(shí)施滾壓加工，大幅度改善表面粗糙度，從而 使得表面如鏡面般平滑。滾壓加工為使用滾子碾壓金屬表面，將“峰的部分”壓平，使加工面平滑，這是塑 性加工法的一種。它與磨削加工不同，能夠在短時(shí)間內(nèi)改善表面粗糙度，并使表面因加工硬 化，所以被加工面的機(jī)械強(qiáng)度也得以提高，具有較高的耐久性、耐磨損性。目前，抽油桿制造企業(yè)生產(chǎn)的抽油桿，普遍存在因抽油桿頸部表面粗糙度、表面硬 度及端面跳動(dòng)的問題而引起的斷裂問題，這個(gè)問題是困擾整個(gè)抽油桿行業(yè)的一大難題。各 抽油桿制造廠家投入很大的人力物力來修整頸部，如重新在機(jī)床上加工或用砂紙打磨，以 減少抽油桿頸部表面粗糙度，用高頻淬火來提高其表面硬度。經(jīng)過這樣的修整雖然可以解 決當(dāng)時(shí)的問題，但是加工速度慢，成本高。另外，在加工行業(yè)中已有專門加工外圓、端面或R面的三類滾刀，目前尚無可以同 時(shí)加工外圓、R角和端面的滾光工具。如圖6所示，它是一種專門加工外圓槽的滾壓工具。 它的滾頭是滾壓輪，通過芯軸支撐，加工時(shí)向工件接觸施加一定的徑向力來滾壓工件。滾壓 輪受到的反作用力需要靠碟型彈簧平衡。這種工具只能承受徑向力，當(dāng)受到軸向力時(shí)就會(huì) 出現(xiàn)滾壓頭不能旋轉(zhuǎn)的情況，時(shí)間一長(zhǎng)便會(huì)研壞工具。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠一體化加工外圓、R面 及端面的滾光工具。本實(shí)用新型的加工外圓、R面及端面的滾光工具，包括安置在車床的刀具架上滾頭 和工具柄，其特征是工具柄頭部為與柄身一體的傾斜管狀軸承座，傾斜管狀軸線與柄身軸 線夾角α為45°，軸承座下部有通孔呈C形，C形通孔的開口方向與滾頭為同側(cè)方向；止推 軸承和徑向軸承依次安裝在圓盤形滾頭的軸上，軸承之間設(shè)有墊圈、軸承兩端通過兩個(gè)定 位蓋固定在工具柄頭部的軸承座上。工具加工時(shí)，施加于工件的加工推力通過軸承將反作用傳遞給工具柄，使工具柄C 形通孔變形卸荷，避免滾頭和軸承的損壞。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本設(shè)計(jì)的有益效果是它集加工外圓、R面及端面的功能于一 體，結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便。與要分別使用已有三種滾刀的工藝相比，節(jié)約加工工序包括的人 力、物力及時(shí)間，顯著降低工件的加工成本。

圖1是本新型的一體的滾光工具結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本新型的一體的滾光工具右視圖；圖3是本新型加工抽油桿外圓的效果示意圖；圖4是本新型加工抽油桿R面的效果示意圖；圖5是本新型加工抽油桿端面的效果示意圖；圖6是現(xiàn)有技術(shù)中加工外圓槽滾壓工具的示意圖。
具體實(shí)施方式
本設(shè)計(jì)的加工外圓、R面及端面的滾光工具，參見圖1，其特征在于呈圓盤形的滾 頭4的邊緣41為半圓形，見圖1中R部位，半圓形邊緣41的半徑小于工件圓弧的半徑；圓 盤形滾頭軸42上依次安裝止推軸承8和徑向軸承9，圖1所示位于中間的兩個(gè)軸承是承載 徑向力的徑向軸承9，位于兩頭的兩個(gè)軸承是承載軸向力的止推軸承8，四個(gè)軸承之間設(shè)有 墊圈2、3，并將軸承固定在工具柄1頭部的軸承座11上，兩個(gè)止推軸承8的外側(cè)分別是上定 位蓋5和下定位蓋7，上定位蓋5固定在軸承座11的上端環(huán)槽內(nèi)、下定位蓋7固定在軸承 座11的下端環(huán)槽內(nèi)，滾頭軸下端42由螺母6固定；圓盤形滾頭的軸線與工件旋轉(zhuǎn)軸線的夾 角β = 35 55°，最佳夾角β為45°，在工具柄位于軸承座的下部C形通孔12，C形通 孔12的開口方向與滾頭為同側(cè)方向。工具加工時(shí)，施加于工件的加工推力通過軸承將反作 用傳遞給工具柄，使工具柄C形通孔變形卸荷，避免滾頭和軸承的損壞。例如，工件外徑為 Φ 25mm左右時(shí)，按壓力為1. 0 2. OkN, C形變形0. 03 0. 06mm。工具柄1的形狀如圖1所示柱狀柄身的工具柄1頭部為與柄身一體的傾斜管狀 軸承座，軸承座兩端有環(huán)槽，傾斜管狀軸線與柄身軸線夾角α為45°，軸承座下部有C形通 孔12，通孔軸線與工具柄1軸線垂直且偏心，C形的開口方向與軸承座傾斜面相反。參見圖2，滾頭4呈圓盤形，其邊緣呈半圓形，該邊緣半圓的半徑小于加工工件圓 弧的半徑；滾頭圓心一側(cè)是與圓盤直角相交的滾頭軸42。作業(yè)狀態(tài)滾工件外圓，參見圖3，圓盤形滾頭與工件接觸點(diǎn)為Α。滾R面時(shí)，滾頭與工件接觸點(diǎn)為A點(diǎn)和C點(diǎn)之間的圓弧，隨著滾R面的起點(diǎn)和終點(diǎn)， 接觸點(diǎn)B也隨著改變，參見圖4。滾端面時(shí)，參見圖5，滾頭與工件接觸點(diǎn)為C。滾頭軸42不需要?jiǎng)恿?，因工件旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)滾頭跟著一起轉(zhuǎn)。工件反作用在滾頭上的 力通過軸承傳遞給工具柄，然后通過工具柄“C”形通孔卸荷結(jié)構(gòu)以微小變形來平衡反作用 力。工具柄帶著滾頭隨刀架在車床上沿X軸、Z軸移動(dòng)。經(jīng)過本工具滾光后的抽油桿頸部表面，表面粗糙度達(dá)到0. 4 0. 8 μ m，表面硬度 在原來基礎(chǔ)上提高HBl 5度，使抽油桿質(zhì)量明顯提高，結(jié)合產(chǎn)品表面硬度的提高，從而使 抽油桿的使用壽命延長(zhǎng)。
權(quán)利要求一種加工外圓、R面及端面的滾光工具，包括安置在車床的刀具架上滾頭和工具柄，其特征是工具柄頭部為與柄身一體的傾斜管狀軸承座，傾斜管狀軸線與柄身軸線夾角α為45°，軸承座下部有通孔呈C形，C形通孔的開口方向與滾頭為同側(cè)方向；止推軸承和徑向軸承依次安裝在圓盤形滾頭的軸上，軸承之間設(shè)有墊圈、軸承兩端通過兩個(gè)定位蓋固定在工具柄頭部的軸承座上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工外圓、R面及端面的滾光工具，其特征是四個(gè)軸承安裝 在圓盤形滾頭軸(42)上，并固定在工具柄(1)頭部的管狀軸承座(11)內(nèi)，其中位于中間兩 個(gè)軸承是承載徑向力的徑向軸承(9)，位于兩端的兩個(gè)軸承是承載軸向力的止推軸承(8)， 兩個(gè)止推軸承的外側(cè)分別是上定位蓋(5)和下定位蓋(7)，上定位蓋(5)和下定位蓋(7)固 定在軸承座(11)的兩端，四個(gè)軸承之間設(shè)有墊圈，滾頭軸(42)下端由螺母(6)固定；圓盤 形滾頭的軸線與工件旋轉(zhuǎn)軸線的夾角β =35 55°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工外圓、R面及端面的滾光工具，其特征是工具柄(1)的 形狀柱狀柄身的工具柄(1)頭部為與柄身一體的傾斜管狀軸承座，軸承座兩端有環(huán)槽，滾 頭軸(42)軸線與柄身軸線α夾角45°，軸承座下部有C形通孔(12)，通孔軸線與工具柄 (1)軸線垂直且偏心，C形通孔(12)的開口方向與軸承座傾斜面相反。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工外圓、R面及端面的滾光工具，其特征是滾頭(4)呈圓 盤形，其邊緣呈半圓形，該邊緣半圓的半徑小于加工工件圓弧的半徑；滾頭圓心一側(cè)是與圓 盤直角相交的滾頭軸(42)。
專利摘要本實(shí)用新型的加工外圓、R面及端面的滾光工具，包括安置在車床的刀具架上滾頭和工具柄，其特征是工具柄頭部為與柄身一體的傾斜管狀軸承座，傾斜管狀軸線與柄身軸線夾角α為45°，軸承座下部有通孔呈C形，C形通孔的開口方向與滾頭為同側(cè)方向；止推軸承和徑向軸承依次安裝在圓盤形滾頭的軸上，軸承之間設(shè)有墊圈、軸承兩端通過兩個(gè)定位蓋固定在工具柄頭部的軸承座上。有益效果是它集加工工件的外圓、R面及端面功能于一體，結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便。與要分別使用已有三種滾刀的工藝相比，節(jié)約加工工序包括的人力、物力及時(shí)間，顯著降低工件的加工成本。
文檔編號(hào)B24B39/06GK201744920SQ20102017500
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者仇錦紅, 張楊, 徐進(jìn)生, 李學(xué)志, 楊佳天, 王帥, 石建, 邱巖 申請(qǐng)人:沈陽第一機(jī)床廠