專利名稱：組合鏜頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械加工設(shè)備，具體涉及一種用于加工汽車汽缸 蓋的組合鏜頭。
二背景技術(shù)：
氣缸蓋是發(fā)動(dòng)機(jī)零件中結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的關(guān)鍵部件，加工工藝復(fù) 雜，而且加工精度要求高，其中，進(jìn)、排氣門座圈錐面與導(dǎo)管孔的加 工又是氣缸蓋中最為關(guān)鍵的工序， 一般對(duì)氣門座圈與導(dǎo)管孔同軸度
(同心度)的加工精度要求很高汽油機(jī)為0. 015mm-0. 025mm，柴油 機(jī)為0.01mm-0.015mm。氣門閥座和導(dǎo)管孔的底孔精度是直接影響氣 門閥座和導(dǎo)管孔終加工精度的重要因素。因?yàn)榈卓椎耐S度誤差(一 般應(yīng)低于0. 02-0. 05mm)會(huì)造成氣門閥座和導(dǎo)管孔精加工余量的分配 不均，從而影響到終加工精度。許多廠家采用專用復(fù)合刀具，并分鉆 擴(kuò)、半精鏜和精鏜三道工序進(jìn)行加工。在精鏜時(shí)，為增強(qiáng)細(xì)長(zhǎng)鏜桿的 剛性，大多數(shù)采用硬質(zhì)合金鏜桿，但也有采用背導(dǎo)向支承的方式。采 用背導(dǎo)向支承方式時(shí)，為確保支承效果，背導(dǎo)向的支承導(dǎo)套與鏜桿中 心應(yīng)保持足夠高的同軸度，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。
三
發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明的目的是提供一種組合鏜頭，該鏜 頭可以在一次裝夾中順序完成粗鏜座圈錐面、倒角、精鏜座圈錐面、導(dǎo)管孔加工四道加工工序，既提高加工精度和效率，又降低設(shè)備成本。 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 一種組合鏜頭是由鏜頭體、刀夾孔1、 刀夾孔2、精鏜機(jī)構(gòu)、圓滑塊、鉸刀裝卸機(jī)構(gòu)組成，其特征在于刀 夾孔l、刀夾孔2設(shè)置在鏜頭體頭部的左側(cè)和上側(cè)，精鏜機(jī)構(gòu)設(shè)置在 鏜頭體頭部的下側(cè)，圓滑塊置于鏜頭體的內(nèi)腔中，且可在內(nèi)腔中沿鏜 頭體軸向滑動(dòng)，鉸刀裝卸機(jī)構(gòu)設(shè)置在鏜頭體右側(cè)的體內(nèi)。
所述的鏜頭體頭部為呈圓錐狀的錐體部，鏜頭體主體部為呈圓柱 狀柱體部，柱體部?jī)?nèi)沿軸線方向有一與柱體部同軸的圓柱形內(nèi)腔，錐 體部沿軸線方向有一同軸的圓柱形通孔與圓柱形內(nèi)腔通連，在通孔內(nèi) 鑲嵌一個(gè)導(dǎo)套，導(dǎo)套前部伸出錐體部前部，在通孔與圓柱形內(nèi)腔結(jié)合 部處鑲嵌一個(gè)導(dǎo)向套。在鏜頭體錐體部的下側(cè)，有一底面設(shè)有油槽、
截面呈倒T型結(jié)構(gòu)的斜滑道，在倒T型結(jié)構(gòu)的斜滑道逆時(shí)針85度方
向上，沿與鏜頭體軸線相平行的軸線，有一臺(tái)階孔，鉸刀裝卸機(jī)構(gòu)安 裝在臺(tái)階孔內(nèi)。
所述的鏜頭體柱體部?jī)?nèi)腔中的圓滑塊為圓筒形結(jié)構(gòu)，在圓滑塊右 側(cè)，與錐體部右側(cè)的臺(tái)階孔同軸有一盲孔，盲孔與圓滑塊的圓筒內(nèi)腔 相通，圓滑塊內(nèi)腔的后部有一環(huán)型凹槽，圓滑塊一側(cè)有一鍵槽，槽內(nèi) 鑲嵌一鍵與柱體部圓柱形內(nèi)腔的凹槽適配，使圓滑塊只能相對(duì)于柱體 部沿軸向滑動(dòng)。
所述的精鏜機(jī)構(gòu)是由滑動(dòng)刀架、聯(lián)動(dòng)滑桿組成，滑動(dòng)刀架上部設(shè)
有刀具安裝座孔，滑動(dòng)刀架安裝在錐體部上的倒T形結(jié)構(gòu)的斜滑道 內(nèi)，且可沿斜滑道進(jìn)行滑動(dòng)，聯(lián)動(dòng)滑桿一端安裝固定在滑動(dòng)刀架的凹槽內(nèi)，另一端插入鏜頭體和圓滑塊的通孔內(nèi)，鏜頭體和圓滑塊的通孔 是在圓滑塊處于前部極限位置時(shí)，在斜滑道中部偏下處沿與斜滑道垂 直的方向所鉆的孔，圓滑塊上的孔的孔徑與聯(lián)動(dòng)滑桿的直徑相同，鏜
頭體上的孔的孔徑為圓滑塊上的孔的孔徑加2倍滑動(dòng)行程之和，通過 聯(lián)動(dòng)滑桿的聯(lián)動(dòng)作用，將圓滑塊的移動(dòng)轉(zhuǎn)換為滑動(dòng)刀架的往復(fù)運(yùn)動(dòng)， 從而使刀具對(duì)設(shè)定的加工面進(jìn)行精加工。
所述的鉸刀裝卸機(jī)構(gòu)是由彈簧、齒輪桿、定位套組成，彈簧套在 齒輪桿上裝在定位套內(nèi)，定位套安裝在鏜頭體的臺(tái)階孔內(nèi)并用螺釘固 定。在自然狀態(tài)下，齒輪桿與機(jī)床內(nèi)軸推桿上的齒輪不嚙合。當(dāng)需要 裝卸鉸刀時(shí)，用內(nèi)六角扳手插入齒輪桿前端孔內(nèi)，用力向前推動(dòng)齒輪 桿，使其與機(jī)床內(nèi)軸推桿上的齒輪相嚙合，再旋轉(zhuǎn)齒輪桿帶動(dòng)機(jī)床內(nèi) 軸推桿上的齒輪旋轉(zhuǎn)，以此來松開或夾緊鉸刀。當(dāng)完成裝卸鉸刀后， 彈簧回到自然狀態(tài)下，齒輪脫離機(jī)床內(nèi)軸推桿上的齒輪，回到安全位 置。
本發(fā)明的工作過程是把組合鏜頭安裝在機(jī)床的驅(qū)動(dòng)軸上，機(jī)床 為三軸驅(qū)動(dòng)，內(nèi)軸連接鉸刀，圓滑塊與中間軸配合連接安裝，鏜頭體 與外軸配合連接安裝，粗鏜鏜刀通過緊固螺釘安裝在刀夾孔1處，倒 角鏜刀通過緊固螺釘安裝在刀夾孔2處，精鏜刀通過緊固螺釘安裝在 精鏜機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)刀架上。開始加工時(shí)，使用組合鏜頭的粗鏜鏜刀和倒 角鏜刀先對(duì)座圈錐面和倒角進(jìn)行粗加工，然后用精鏜刀對(duì)座圈錐面進(jìn) 行精加工，加工完畢后，刀具后退，接著鉸刀轉(zhuǎn)速提高，并以恒定的 給進(jìn)速度推動(dòng)鉸刀對(duì)導(dǎo)管孔進(jìn)行加工。當(dāng)導(dǎo)管孔加工完畢后，專用刀具恢復(fù)原轉(zhuǎn)速，鉸刀自動(dòng)退回到起始位置。整個(gè)加工工序過程，完全 可以由電腦控制數(shù)控機(jī)床自動(dòng)完成。
本發(fā)明的有益效果是，將粗鏜座圈錐面、倒角、精鏜座圈錐面、 導(dǎo)管孔加工四道加工工序，在不改變工件的裝夾、不須人工參與的情 況下，完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化完成，將復(fù)雜的加工工序簡(jiǎn)單化、程序化、自
動(dòng)化;克服了由于多次裝卸工件造成的同軸度(同心度)差的缺點(diǎn)。 經(jīng)試驗(yàn)采用本發(fā)明可以使鉸套定位孔與鏜刀同軸度低于0. 005mm, 精鏜刀的滑套孔與定位面的同軸度和垂直度均低于0. 005mm，極大地 提高了工件的加工精度和加工效率，而且本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、 操作方便。 四

圖l是本發(fā)明的主視圖2是本發(fā)明的左視圖3是圖1旋轉(zhuǎn)90。后的剖視圖4是機(jī)體主視圖； 圖5是機(jī)體右視圖； 圖6是圓滑塊主視圖； 圖7是圓滑塊左視圖； 圖8是圓滑塊頂視圖； 圖9是圖8中A向局部圖； 圖10是圓滑塊右視圖 圖ll是滑動(dòng)刀架主視圖；圖12是圖11旋轉(zhuǎn)90°后的視圖13是本發(fā)明實(shí)施例安裝示意圖。 五具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。 一種組合鏜頭，鏜頭體2頭部為呈圓錐狀的錐體部203、主體部 為呈圓柱狀柱體部201，柱體部201內(nèi)沿軸線方向有一與鏜頭體2同 軸的圓柱形內(nèi)腔202，內(nèi)腔202前部為圓臺(tái)狀，錐體部203沿軸線方 向有一同軸的圓柱形通孔204與圓柱形內(nèi)腔202通連，在通孔204內(nèi) 鑲嵌一個(gè)導(dǎo)套4，導(dǎo)套4前部伸出錐體部203前部，在與圓柱形內(nèi)腔 202結(jié)合部鑲嵌一個(gè)導(dǎo)向套3，以便于內(nèi)軸11安裝的鉸刀12順利穿 過通孔204;在鏜頭體2錐體部203的下側(cè)，有一底面設(shè)有油槽截面 呈倒T型結(jié)構(gòu)的斜滑道207，在斜滑道207逆時(shí)針85度方向上，沿 與鏜頭體2軸線相平行的軸線，有一臺(tái)階孔206，鉸刀裝卸機(jī)構(gòu)8安 裝在臺(tái)階孔206內(nèi)。鏜頭體2的錐體部203設(shè)置有座圈錐面粗鏜鏜刀 夾孔7、倒角鏜刀夾孔6，每個(gè)鏜刀夾孔設(shè)有安裝緊固螺栓，用于固 定刀具。圓滑塊1置于主體部201內(nèi)的圓柱形內(nèi)腔202，且與圓柱形 內(nèi)腔202形成滑動(dòng)配合。圓滑塊1為圓筒形結(jié)構(gòu)，圓滑塊1前部為圓 臺(tái)狀，與圓柱形內(nèi)腔202前部的圓臺(tái)狀形成配合，在圓滑塊1上，與 斜滑道207逆時(shí)針85度方向上的臺(tái)階孔206同軸有一盲孔103，盲 孔103與圓滑塊1的圓筒內(nèi)腔相通，圓滑塊1內(nèi)腔后部有一環(huán)型凹槽 101，用于與中間軸10連接安裝，圓滑塊1有一鍵槽104,槽內(nèi)鑲嵌 一鍵與柱體部201圓柱形內(nèi)腔202的凹槽形成配合，使圓滑塊1只能相對(duì)于柱體部201沿軸向滑動(dòng)。
精鏜機(jī)構(gòu)5安裝在錐體部203下側(cè)，所述的精鏜機(jī)構(gòu)5是由滑動(dòng) 刀架504、聯(lián)動(dòng)滑桿506組成，滑動(dòng)刀架504上部設(shè)有刀具安裝座孔 502，刀具安裝座孔502上設(shè)有固定螺栓503和定位螺栓505，滑動(dòng) 刀架504安裝在錐體部203上的倒T形結(jié)構(gòu)的斜滑道207內(nèi)，且可沿 斜滑道207進(jìn)行往復(fù)滑動(dòng)；聯(lián)動(dòng)滑桿506 —端用螺釘固定安裝在滑動(dòng) 刀架504的凹槽內(nèi)，另一端插入鏜頭體2和圓滑塊1的通孔205和 102內(nèi)，鏜頭體2和圓滑塊1的通孔205和102是在圓滑塊1處于前 部極限位置時(shí)，在斜滑道207中部偏下處沿與斜滑道207垂直的方向 所鉆的孔，圓滑塊1上孔102的孔徑與聯(lián)動(dòng)滑桿506的直徑相同，且 與聯(lián)動(dòng)滑桿506形成滑動(dòng)配合，鏜頭體2上孔205的孔徑為圓滑塊1 上孔的孔徑加2倍設(shè)定的滑動(dòng)行程，這樣通過聯(lián)動(dòng)滑桿506的聯(lián)動(dòng)作 用，把圓滑塊1的移動(dòng)轉(zhuǎn)換為滑動(dòng)刀架504的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而使刀具 501對(duì)座圈錐面進(jìn)行精鏜加工。
鉸刀裝卸機(jī)構(gòu)8是由彈簧803、齒輪桿801、定位套802組成， 彈簧803套在齒輪桿801上裝在定位套802內(nèi)，定位套802安裝在鏜 頭體2的臺(tái)階孔206內(nèi)并用螺釘804固定。在自然狀態(tài)下齒輪桿801 與機(jī)床內(nèi)軸11推桿上的齒輪1101不嚙合。當(dāng)需要裝卸鉸刀時(shí)，用內(nèi) 六角扳手插入齒輪桿801前端孔內(nèi)，用力向前推動(dòng)齒輪桿801，使其 與機(jī)床內(nèi)軸11推桿上的齒輪1101相嚙合，再旋轉(zhuǎn)齒輪桿801帶動(dòng)機(jī) 床內(nèi)軸11推桿上的齒輪1101旋轉(zhuǎn)，以此來松開或夾緊鉸刀。當(dāng)完成 裝卸鉸刀后，彈簧803回到自然狀態(tài)下，齒輪桿801齒輪脫離機(jī)床內(nèi)軸11推桿上的齒輪1101，回到安全位置。
組合鏜頭安裝在機(jī)床內(nèi)軸ll的刀具安裝盤上安裝設(shè)定規(guī)格的 鉸刀，把機(jī)床中軸10的安裝盤插進(jìn)圓滑塊1的安裝凹槽101內(nèi)固定，
鏜頭體2通過安裝螺絲901固定在機(jī)床的外軸9上。
權(quán)利要求
1、一種組合鏜頭，是由鏜頭體、刀夾孔1、刀夾孔2、精鏜機(jī)構(gòu)、滑塊、鉸刀裝卸機(jī)構(gòu)組成，其特征在于刀夾孔1、刀夾孔2設(shè)置在鏜頭體頭部的左側(cè)和上側(cè)，精鏜機(jī)構(gòu)設(shè)置在鏜頭體頭部的下側(cè)，滑塊置于鏜頭體的內(nèi)腔中，且可在內(nèi)腔中沿鏜頭體軸向滑動(dòng)，鉸刀裝卸機(jī)構(gòu)設(shè)置在鏜頭體右側(cè)的體內(nèi)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合鏜頭，其特征在于所述的鏜頭體頭 部為呈圓錐狀的錐體部，鏜頭體主體部為呈圓柱狀柱體部，柱體部?jī)?nèi) 沿軸線方向有一與柱體部同軸的圓形內(nèi)腔，錐體部沿軸線方向有一同 軸的圓柱形通孔與圓柱形內(nèi)腔通連，在通孔內(nèi)鑲嵌一個(gè)導(dǎo)套，導(dǎo)套前 部伸出錐體部前部，在與圓柱形內(nèi)腔結(jié)合部鑲嵌一個(gè)導(dǎo)向套。在鏜頭 體錐體部的下側(cè)，有一底面設(shè)有油槽截面呈倒T型結(jié)構(gòu)的斜滑道，在倒T型結(jié)構(gòu)的斜滑道逆時(shí)針85度方向上，沿與鏜頭體軸線相平行的 軸線，有一臺(tái)階孔，鉸刀裝卸機(jī)構(gòu)安裝在臺(tái)階孔內(nèi)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合鏜頭，其特征在于所述的鏜頭體柱體部的內(nèi)腔中的圓滑塊為圓筒形結(jié)構(gòu)，在圓滑塊右側(cè)，與錐體部右側(cè) 的臺(tái)階孔同軸有一盲孔，盲孔與圓滑塊的圓筒內(nèi)腔相通，圓滑塊內(nèi)腔 的后部有一環(huán)型凹槽，圓滑塊兩側(cè)各有一鍵槽，槽內(nèi)鑲嵌一鍵與柱體 部圓柱形內(nèi)腔的凹槽適配，使圓滑塊只能相對(duì)于柱體部沿軸向滑動(dòng)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合鏜頭，其特征在于所述的精鏜機(jī)構(gòu)安裝在錐體部下側(cè)，所述的精鏜機(jī)構(gòu)是由滑動(dòng)刀架、聯(lián)動(dòng)滑桿組成，滑動(dòng)刀架上部設(shè)有刀具安裝座孔，滑動(dòng)刀架安裝在錐體部上的倒T形 結(jié)構(gòu)的斜滑道內(nèi)，且可沿斜滑道進(jìn)行滑動(dòng)，聯(lián)動(dòng)滑桿一端固定安裝在 滑動(dòng)刀架的凹槽內(nèi)，另一端插入鏜頭體和圓滑塊的通孔內(nèi)，鏜頭體和 圓滑塊的通孔是在圓滑塊處于前部極限位置時(shí)，在斜滑道中部偏下處 沿與斜滑道垂直的方向所鉆的孔，圓滑塊上的孔的孔徑與聯(lián)動(dòng)滑桿的 直徑相同，鏜頭體上的孔的孔徑為圓滑塊上的孔的孔徑加2倍滑動(dòng)行 程。
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合鏜頭，其特征在于所述的鉸刀裝卸機(jī)構(gòu)是由彈簧、齒輪桿、定位套組成，彈簧套在齒輪桿上裝在定位套內(nèi)，定位套安裝在鏜頭體的臺(tái)階孔內(nèi)并用螺釘固定；在自然狀態(tài)下， 齒輪桿與機(jī)床內(nèi)軸推桿上的齒輪不嚙合，當(dāng)需要裝卸鉸刀時(shí)，用內(nèi)六 角扳手插入齒輪桿前端孔內(nèi)，用力向前推動(dòng)齒輪桿與機(jī)床內(nèi)軸推桿上 的齒輪嚙合，再旋轉(zhuǎn)齒輪桿帶動(dòng)機(jī)床內(nèi)軸推桿上的齒輪旋轉(zhuǎn)來松開或 夾緊鉸刀，當(dāng)完成裝卸鉸刀后，彈簧回到自然狀態(tài)下，齒輪脫離機(jī)床 內(nèi)軸推桿上的齒輪，回到安全位置。
全文摘要
一種組合鏜頭是由鏜頭體、刀夾孔1、刀夾孔2、精鏜機(jī)構(gòu)、圓滑塊、鉸刀裝卸機(jī)構(gòu)組成，其特征在于刀夾孔1、刀夾孔2設(shè)置在鏜頭體頭部的左側(cè)和上側(cè)，精鏜機(jī)構(gòu)設(shè)置在鏜頭體頭部的下側(cè)，圓滑塊置于鏜頭體的內(nèi)腔中，且可在內(nèi)腔中沿鏜頭體軸向滑動(dòng)，鉸刀裝卸機(jī)構(gòu)設(shè)置在鏜頭體右側(cè)的體內(nèi)。本發(fā)明將粗鏜座圈錐面、倒角、精鏜座圈錐面、導(dǎo)管孔加工四道加工工序，在不改變工件的裝夾、不須人工參與的情況下，完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化完成，將復(fù)雜的加工工序簡(jiǎn)單化、程序化、自動(dòng)化；克服了由于多次裝卸工件造成的同軸度差的缺點(diǎn)。經(jīng)試驗(yàn)采用本發(fā)明可以使鉸套定位孔與鏜刀回轉(zhuǎn)中心跳動(dòng)低于0.005mm，精鏜刀的滑套孔與定位面的同軸度和垂直度均低于0.005mm，極大地提高了工件的加工精度和加工效率，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、操作方便。
文檔編號(hào)B23B27/00GK101474680SQ20091001025
公開日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2009年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月20日
發(fā)明者劉國(guó)建, 劉國(guó)棟 申請(qǐng)人:大連經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)伊達(dá)工具有限公司