專利名稱：在圓柱面上加工環(huán)形圓弧凹槽的方法及專用設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械制造領(lǐng)域，涉及一種機(jī)械零件的加工方法及設(shè)備，具體講是一種在圓柱 面上加工環(huán)形圓弧凹槽(孔型槽)的方法及專用設(shè)備。
背景技術(shù)：
需在圓柱面上加工環(huán)形圓弧凹槽的零件很多，如軋輥、滑輪、彎管滾輪、轆邊輪等。目 前，采用的方法一般是車削加工，先用割槽方式，粗車環(huán)形圓弧凹槽成階梯狀，再用成形刀 或數(shù)控方式精修成環(huán)形圓弧凹槽，上述加工方法及設(shè)備均為成熟技術(shù)。但該方法的加工工藝 較繁瑣，加工困難，加工效率偏低，特別是環(huán)形圓弧凹槽較大的零件，以上缺點(diǎn)更加突出。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種加工工藝簡單、加工容易且能極大提高加工效率 的在圓柱面上加工環(huán)形圓弧凹槽的方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，提供一種在圓柱面上加工環(huán)形圓弧凹槽的方法，采用成對加 工的方式，具體加工過程按以下步驟進(jìn)行(1) 、將兩圓柱工件裝夾在工件轉(zhuǎn)動(dòng)支架的兩軸套上，擰緊壓緊螺母和兩側(cè)鎖緊螺釘，使 兩圓柱工件與工件轉(zhuǎn)動(dòng)支架相對固定，在支座上橫向移動(dòng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)支架使兩圓柱工件貼合， 鎖緊設(shè)于工件轉(zhuǎn)動(dòng)支架上的螺桿上的螺母，固定圓弧連接板，并固定工件轉(zhuǎn)動(dòng)支架；(2) 、將支座可拆式固定在搖臂鉆床或銑床的工作臺上，左右、前后移動(dòng)搖臂鉆的搖臂或 銑床的工作臺，使鉆頭位于兩圓柱工件貼合的圓柱面上方，且使鉆頭的軸心線對準(zhǔn)兩圓柱工 件的貼合線和兩圓柱工件厚度中線的交叉點(diǎn)，啟動(dòng)搖臂鉆床或銑床的主軸電機(jī)，使搖臂鉆床 或銑床的主軸向下進(jìn)給，使鉆頭鉆入兩圓柱工件貼合的圓柱面，至兩圓柱工件水平中心線時(shí) 停止鉆頭進(jìn)給，并鎖緊搖臂鉆床或銑床的主軸向下進(jìn)給部分；(3) 、松開兩側(cè)鎖緊螺釘，通過手輪或伺服電機(jī)帶動(dòng)減速器及輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，與輸出軸固定 連接的連接齒輪通過過橋齒輪及連接齒輪帶動(dòng)輸出軸同步逆向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)兩圓柱工件同 時(shí)沿鉆削方向進(jìn)給，待其轉(zhuǎn)動(dòng)一周后停止進(jìn)給，并退出鉆頭，暫停搖臂鉆床或銑床主軸。(4) 、若需半精加工、精加工環(huán)形圓弧凹槽，將鉆頭換成鏜刀，測量粗加工后的兩圓柱工 件環(huán)形圓弧凹槽的槽深及前后位置，左右、前后微調(diào)搖臂鉆的搖臂或銑床的工作臺，再按步驟(2)、 (3)進(jìn)行鏜削加工。本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是，提供一種實(shí)施在圓柱面上加工環(huán)形圓弧凹槽的方法的 專用設(shè)備，利用現(xiàn)有技術(shù)的通用機(jī)床中的搖臂鉆床或銑床，其夾緊工件的裝置及轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的 結(jié)構(gòu)簡單，操作容易，工作可靠性強(qiáng)，投資小，成本省。本發(fā)明的另一技術(shù)解決方案是，提供一種實(shí)施在圓柱面上加工環(huán)形圓弧凹槽的方法的專 用設(shè)備，它包括搖臂鉆床或銑床，它還包括可拆式安裝在搖臂鉆床或銑床工作臺上的工件夾 緊裝置及工件轉(zhuǎn)動(dòng)裝置支座可拆式安裝在搖臂鉆床或銑床工作臺上， 一工件支架固緊在支 座上，另一與之并列的工件支架滑配合在支座上，該工件支架的底部有固緊工件支架與支座 相對位置的緊固裝置；輸出軸分別可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在兩工件支架上，其中一輸出軸的一端有與手 輪或伺服電動(dòng)機(jī)連接的減速器，兩輸出軸上分別設(shè)有連接齒輪，兩圓弧連接板的支承孔分別 與兩輸出軸間隙配合；設(shè)于兩圓弧連接板一側(cè)的軸上可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有相互嚙合并分別與連接齒 輪嚙合的過橋齒輪，兩圓弧連接板的長弧形槽分別與設(shè)于兩工件支架上的螺桿間隙配合，螺 桿上有緊固螺帽；兩輸出軸的另一端有安裝兩圓柱工件用的可拆式軸套，鎖緊螺帽旋合在軸 套外端的外螺紋上，在工件支架與軸套之間和另一工件支架與另一軸套之間分別設(shè)有可鎖定 各自相對位置的鎖緊螺釘。所述的可拆式軸套為與不同內(nèi)孔孔徑的兩圓柱工件相配的不同尺寸的多對軸套。 本發(fā)明在圓柱面上加工環(huán)形圓弧凹槽的方法及專用設(shè)備與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下獨(dú)創(chuàng) 的思路和顯著的優(yōu)點(diǎn)由于本發(fā)明依據(jù)鉆削(即使用銑床也是用來夾鉆頭而鉆削)是所有切削加工方式中效率 最高的加工方式之一這一客觀因素，創(chuàng)造性地提出了用鉆削代替車削來加工圓柱面上的環(huán)形 圓弧凹槽的獨(dú)特的方式，加工出完全符合精度要求的環(huán)形圓弧凹槽。用本方法加工環(huán)形圓弧 凹槽，其加工工藝簡單，加工容易，且極大提高了加工效率，其時(shí)間省、效率高。本發(fā)明實(shí)施在圓柱面上加工環(huán)形圓弧凹槽的方法的專用設(shè)備，利用現(xiàn)有技術(shù)的通用機(jī)床 中的搖臂鉆床或銑床，而設(shè)計(jì)的夾緊工件的裝置及轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)簡單，操作容易，工作可 靠性強(qiáng)，投資小，成本省。本發(fā)明提供了一套切實(shí)可行的在圓柱面上加工環(huán)形圓弧凹槽的方法及專用設(shè)備，易于實(shí) 現(xiàn)，容易掌握，它解決了困擾本行業(yè)企業(yè)多年來渴望解決但一直未能妥善解決的技術(shù)難題， 必將有助于相關(guān)產(chǎn)品的技術(shù)提升，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。


圖1是實(shí)施本發(fā)明在圓柱面上加工環(huán)形圓弧凹槽的方法的專用設(shè)備中的工件夾緊裝置及工件轉(zhuǎn)動(dòng)裝置(包括鉆頭)的正視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是實(shí)施本發(fā)明在圓柱面上加工環(huán)形圓弧凹槽的方法的專用設(shè)備中的工件夾緊裝置及 工件轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是實(shí)施本發(fā)明在圓柱面上加工環(huán)形圓弧凹槽的方法的專用設(shè)備中的工件夾緊裝置及 工件轉(zhuǎn)動(dòng)裝置中的圓弧連接板及過橋輪和連接齒輪等的正視結(jié)構(gòu)示意圖。圖中所示1、鉆頭，2、過橋齒輪，3、輸出軸，4、螺桿，5、圓弧連接板，6、鍵，7、 工件轉(zhuǎn)動(dòng)支架，8、連接齒輪，9、鎖緊螺釘，10、軸套，11、圓柱工件，12、鎖緊螺母，13、 鎖緊螺母，14、輸出軸，15、軸套，16、鎖緊螺釘，17、連接齒輪，18、工件轉(zhuǎn)動(dòng)支架，19、 減速器，20、搖臂鉆床或銑床工作臺，21、壓板和螺栓及螺帽，22、圓弧連接板，23、螺桿， 24、過橋齒輪，25、支座，26、圓柱工件。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。 參見圖1、圖2、圖3，本發(fā)明在圓柱面上加工環(huán)形圓弧凹槽的方法，采用成對加工的方式，即兩個(gè)工件成對加 工。具體加工過程按以下步驟進(jìn)行(1) 、將圓柱工件ll、 26裝夾在工件轉(zhuǎn)動(dòng)支架7、 18的軸套10、 15上，擰緊壓緊螺母12、 13和鎖緊螺釘9、 16，使圓柱工件11、 26與工件轉(zhuǎn)動(dòng)支架7、 18相對固定，在支座25上沿 鍵6橫向即圖2中的左右方向移動(dòng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)支架7，使兩圓柱工件ll、 26 (外圓相切)貼合， 鎖緊工件轉(zhuǎn)動(dòng)支架7、 18上螺桿4、 23的螺母以固定圓弧連接板5、 22，并(經(jīng)下述的固緊 裝置)固定工件轉(zhuǎn)動(dòng)支架7。(2) 、將支座25可拆式固定如在四個(gè)角采用四套壓板和螺栓及螺帽21固緊在搖臂鉆或銑 床的工作臺20上，左右、前后移動(dòng)搖臂鉆的搖臂或銑床的工作臺20，使鉆頭l位于兩圓柱 工件ll、 26貼合的圓柱面上方，且使鉆頭l的軸線對準(zhǔn)兩圓柱工件ll、 26的'貼合線和兩圓 柱工件ll、 26厚度中線的交叉點(diǎn)，啟動(dòng)搖臂鉆床或銑床的主軸電機(jī)，使搖臂鉆床或銑床的主 軸向下進(jìn)給，使鉆頭l鉆入兩圓柱工件ll、 26貼合的圓柱面，至兩圓柱工件ll、 26水平中 心線時(shí)停止鉆頭1進(jìn)給，并鎖緊搖臂鉆床或銑床的主軸向下進(jìn)給部分。(3) 、松開兩側(cè)鎖緊螺釘9、 16，通過手輪或伺服電機(jī)帶動(dòng)減速器19及輸出軸14轉(zhuǎn)動(dòng)， 與輸出軸14固定聯(lián)接的連接齒輪17通過過橋齒輪24、 2及連接齒輪8帶動(dòng)輸出軸3同步逆 向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)兩圓柱工件ll、 26同時(shí)沿鉆削方向進(jìn)給，待其轉(zhuǎn)動(dòng)一周后停止進(jìn)給，并退 出鉆頭l，暫停搖臂鉆床或銑床主軸。(4)、若需半精加工或精加工環(huán)形圓弧凹槽，將鉆頭l換成鏜刀(或銑刀)，測量粗加工后 的兩圓柱工件ll、 26環(huán)形圓弧凹槽的槽深及前后位置，左右、前后微調(diào)搖臂鉆的搖臂或銑床 的工作臺，再按步驟(2)、 (3)進(jìn)行鏜(或銑)削加工。本發(fā)明實(shí)施在圓柱面上加工環(huán)形圓弧凹槽的方法的專用設(shè)備，它包括搖臂鉆床或銑床。 它還包括可拆式安裝在搖臂鉆床或銑床工作臺20上的工件夾緊裝置及工件轉(zhuǎn)動(dòng)裝置支座 25可拆式安裝即采用四套壓板和螺栓及螺帽21固緊在搖臂鉆床或銑床工作臺20上，工件支 架18固緊在支座25上， 一般采用螺栓螺帽固緊，另一與之并列的工件支架7滑配合在支座 25上所述工件支架7的底平面與支座25面板滑配合，在支座25的面板上有一上凸的鍵6， 工件支架7底部的凹槽滑配合在鍵6上。該工件支架7的底部有固緊工件支架7與支座25相 對位置的緊固裝置，所述的緊固裝置一般采用螺栓和螺帽(圖中未示出)。松開螺帽，工件支 架7可在支座25的面板沿鍵6左右移動(dòng)。當(dāng)調(diào)節(jié)好工件支架7與工件支架18的相對位置， 使兩工件ll、 26外圓相切后，再鎖緊螺栓以固定工件支架7。輸出軸(又稱轉(zhuǎn)軸)14和輸出 軸3分別可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在工件支架18和工件支架7上，其中輸出軸14的一端有與手輪或伺服 電動(dòng)機(jī)(圖中未示出)連接的減速器19,所述的減速器19指蝸輪減速器。輸出軸14和輸出 軸3上分別設(shè)有連接齒輪17和連接齒輪8。圓弧連接板22和圓弧連接板5的支承孔分別與 輸出軸14和輸出軸3間隙配合。設(shè)于圓弧連接板(又可稱扇形鏈接板)22和圓弧連接板5 扇頂一側(cè)的軸上可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有相互嚙合并分別與連接齒輪17和連接齒輪8嚙合的過橋齒輪 24和過橋齒輪2，圓弧連接板22和圓弧連接板5扇頂?shù)拈L弧形槽分別與設(shè)于工件支架18和 工件支架7上的螺桿23、 4間隙配合，螺桿23、 4上各有一個(gè)緊固螺帽。當(dāng)調(diào)節(jié)工件支架18 與工件支架7的相對位置時(shí)，松開螺桿23上的螺帽和螺桿4上的螺帽，使圓弧連接板22和 圓弧連接板5可繞輸出軸14和輸出軸3相對工件支架18與工件支架7自由轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)調(diào)節(jié)好 工件支架18與工件支架7的相對位置后，鎖緊緊固螺帽，使圓弧連接板22和圓弧連接板5 分別與工件支架18與工件支架7固定。調(diào)節(jié)工件支架7位置的過程中連接齒輪17始終與過 橋齒輪24保持嚙合、過橋齒輪24始終與過橋齒輪2保持嚙合、過橋齒輪2始終與連接齒輪 8保持嚙合，即使連接齒輪8相對連接齒輪17的距離發(fā)生變化，但連接齒輪8與連接齒輪17 相對轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)系保持不變，分別與它們固定連接的輸出軸3和輸出軸14的轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)系亦保持不變。 輸出軸14和輸出軸3的另一端有安裝圓柱工件26和圓柱工件11用的可拆式軸套15和可拆 式軸套10。所述的軸套15和軸套10為與不同內(nèi)孔孔徑的圓柱工件26和圓柱工件11相配的 不同尺寸的多對軸套，即根據(jù)所要加工的工件的孔徑不同，準(zhǔn)備各種不同外徑的軸套15和軸 套10，當(dāng)然，圓柱工件26和圓柱工件11兩者之間的孔徑一般保持相同，以使操作簡便。鎖緊螺母13和鎖緊螺母12旋合在軸套15和軸套10外端的外螺紋上。在工件支架18與軸套 15之間和工件支架7與軸套10之間分別設(shè)有可鎖定各自相對位置的鎖緊螺釘16和鎖緊螺釘 9。以上僅就本發(fā)明較佳的實(shí)施例作了說明，但不能理解為是對權(quán)利要求的限制，本發(fā)明不 僅局限于以上實(shí)施例，其具體結(jié)構(gòu)允許有變化，如；所述的工件支架7滑配合在支座25上也 可采用在工件支架7底部有一下凸的導(dǎo)軌，工件支架7底部下凸的導(dǎo)軌滑配合在支座25的凹 槽內(nèi)；所述的減速器19也可采用擺線減速器；所述的支座25可拆式安裝在搖臂鉆床或銑床 工作臺20上也可采用螺栓及螺帽經(jīng)支座25上的通孔固緊；所述可拆式軸套15、 10的外徑也 可不變，而是在可拆式軸套15、 10與圓柱工件26、 11之間增加外徑大小不同的多對軸套且 相互之間可拆式連接；等等。凡在本發(fā)明獨(dú)立權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)所作的各種變化均在本 發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種在圓柱面上加工環(huán)形圓弧凹槽的方法，其特征在于，采用成對加工的方式，包括以下步驟(1)、將兩圓柱工件(11、26)裝夾在工件轉(zhuǎn)動(dòng)支架(7、18)的兩軸套(10、15)上，擰緊壓緊螺母(12、13)和兩側(cè)鎖緊螺釘(9、16)，使兩圓柱工件(11、26)與工件轉(zhuǎn)動(dòng)支架(7、18)相對固定，在支座(25)上橫向移動(dòng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)支架(7)使兩圓柱工件(11、26)貼合，鎖緊設(shè)于工件轉(zhuǎn)動(dòng)支架(7、18)上的螺桿(4、23)上的螺母，固定圓弧連接板(5、22)，并固定工件轉(zhuǎn)動(dòng)支架(7)；(2)、將支座(25)可拆式固定在搖臂鉆床或銑床的工作臺(20)上，左右、前后移動(dòng)搖臂鉆的搖臂或銑床的工作臺(20)，使鉆頭(1)位于兩圓柱工件(11、26)貼合的圓柱面上方，且使鉆頭(1)的軸心線對準(zhǔn)兩圓柱工件(11、26)的貼合線和兩圓柱工件(11、26)厚度中線的交叉點(diǎn)，啟動(dòng)搖臂鉆床或銑床的主軸電機(jī)，使搖臂鉆床或銑床的主軸向下進(jìn)給，使鉆頭(1)鉆入兩圓柱工件(11、26)貼合的圓柱面，至兩圓柱工件(11、26)水平中心線時(shí)停止鉆頭(1)進(jìn)給，并鎖緊搖臂鉆床或銑床的主軸向下進(jìn)給部分；(3)、松開兩側(cè)鎖緊螺釘(9、16)，通過手輪或伺服電機(jī)帶動(dòng)減速器(19)及輸出軸(14)轉(zhuǎn)動(dòng)，與輸出軸(14)固定聯(lián)接的連接齒輪(17)通過過橋齒輪(24、2)及連接齒輪(8)帶動(dòng)輸出軸(3)同步逆向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)兩圓柱工件(11、26)同時(shí)沿鉆削方向進(jìn)給，待其轉(zhuǎn)動(dòng)一周后停止進(jìn)給，并退出鉆頭(1)，暫停搖臂鉆床或銑床主軸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，它還包括步驟(4):將鉆頭(1)換成 鏜刀，測量粗加工后的兩圓柱工件(11、 26)環(huán)形圓弧凹槽的槽深及前后位置，左右、 前后微調(diào)搖臂鉆的搖臂或銑床的工作臺，再按步驟(2)、 (3)進(jìn)行鏜削加工。
3. —種實(shí)施在圓柱面上加:c環(huán)形圓弧凹槽的方法的專用設(shè)備，它包括搖臂鉆床或銑床，其特征在于它還包括可拆式安裝在搖臂鉆床或銑床工作臺上的工件夾緊裝置及工 件轉(zhuǎn)動(dòng)裝置支座(25)可拆式安裝在搖臂鉆床或銑床工作臺(20)上， 一工件支架(18) 固緊在支座(25)上，另一與之并列的工件支架(7)滑配合在支座(25)上，該工件支 架(7)的底部有固緊工件支架(7)與支座(25)相對位置的緊固裝置；輸出軸(14、 3) 分別可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在兩工件支架(18、 7)上，其中一輸出軸(14)的一端有與手輪或伺服 電動(dòng)機(jī)連接的減速器(19)，兩輸出軸(14、 7)上分別設(shè)有連接齒輪(17、 8)，兩圓弧 連接板(22、 5)的支承孔分別與兩輸出軸(14、 3)間隙配合；設(shè)于兩圓弧連接板(22、5) —側(cè)的軸上可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有相互嚙合并分別與連接齒輪(17、 8)嚙合的過橋齒輪(24、 2)，兩圓弧連接板(22、 5)的長弧形槽分別與設(shè)于兩工件支架(18、 7)上的螺桿(23、 4)間隙配合，螺桿(23、 4)上有緊固螺帽；兩輸出軸(14、 7)的另一端有安裝兩圓柱 工件(26、 11)用的可拆式軸套(15、 10)，鎖緊螺帽(13、 12)旋合在軸套(15、 10) 外端的外螺紋上，在工件支架(18)與軸套(15)之間和另一工件支架(7)與另一軸套 (10)之間分別設(shè)有可鎖定各自相對位置的鎖緊螺釘(16、 9)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的專用設(shè)備，其特征在于所述工件支架(7)滑配合在支 座(25)上指，所述工件支架(7)的底平面與支座(25)的面板滑配合，在支座(25) 的面板上有一上凸的鍵(6)，工件支架(7)底部的凹槽滑配合在鍵(6)上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的專用設(shè)備，其特征在于所述的減速器(19)指蝸輪減速器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的專用設(shè)備，其特征在于所述的支座(25)可拆式安裝在 搖臂鉆床或銑床工作臺(20)上指采用多套壓板和螺栓及螺帽(21)緊固。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的專用設(shè)備，其特征在于所述的可拆式軸套(15、 10)為 與不同內(nèi)孔孔徑的兩圓柱工件(26、 11)相配的不同尺寸的多對軸套。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在圓柱面上加工環(huán)形圓弧凹槽的方法及專用設(shè)備，采用成對加工的方式，按以下工藝步驟(1)將圓柱工件(11、26)裝夾在工件轉(zhuǎn)動(dòng)支架(7、18)上，使兩圓柱工件(11、26)貼合，鎖緊相對位置；(2)使搖臂鉆的鉆頭(1)鉆入兩圓柱工件(11、26)貼合的圓柱面，至兩圓柱工件(11、26)水平中心線時(shí)停止；(3)松開兩側(cè)鎖緊螺釘(9、16)，通過手輪轉(zhuǎn)動(dòng)減速器(19)，輸出軸(14)及連接齒輪(17)與過橋齒輪(24、2)經(jīng)連接齒輪(8)帶動(dòng)輸出軸(3)同步逆向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)兩圓柱工件(11、26)沿鉆削方向進(jìn)給一周后停止。本發(fā)明加工工藝簡單、加工容易且能極大提高加工效率。
文檔編號B23P15/00GK101214603SQ200710306589
公開日2008年7月9日 申請日期2007年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月30日
發(fā)明者陳俊華 申請人:浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院