專利名稱：一種回轉(zhuǎn)弧面加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于加工金屬零件上回轉(zhuǎn)弧面的裝置，屬于回轉(zhuǎn)弧面加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
金屬零件上常常會出現(xiàn)一些回轉(zhuǎn)弧面，這些回轉(zhuǎn)弧面可以是凹形弧面、凸形弧面、 球面、多段組合凹形弧面或多段組合凸形弧面，也可以是凹形弧面或凸形弧面的組合(如把手)。目前，這些表面的加工通常是在車床上，通過手動或數(shù)控控制車刀的橫向和縱向進給完成，加工精度和效率都較低，對于粗糙度要求較低的場合，還要進行拋光，工序多、效率低，拋光后球面的形位公差較難保證，并且拋光過程中易造成環(huán)境污染。通過超聲波對金屬表面加工具有效率高、成本低、無污染的特點。中國專利 CN1690231公開了一種《超聲波金屬表面加工裝置》，利用該裝置對金屬表面進行加工可以快速有效的降低金屬工件表面粗糙度，已經(jīng)在各種機床上得到應(yīng)用。中國專利文獻 CN101462229B公開的《球面粗精一體化加工工藝及裝置》只能對球面完成車削和超聲波加工，對于凹形弧面、凸形弧面、多段組合凹形弧面或多段組合凸形弧面卻無法同時完成車削和超聲波加工。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有弧面加工技術(shù)存在的不足，提供一種加工效率高、精度易保證的回轉(zhuǎn)弧面加工裝置。本發(fā)明的回轉(zhuǎn)弧面加工裝置采用以下技術(shù)方案
該回轉(zhuǎn)弧面加工裝置包括基座、大工作臺、車削工作臺、超聲波工作臺、刀架和超聲波金屬表面加工工具；基座上設(shè)置有導軌，大工作臺安裝在基座的導軌上，基座上安裝有與大工作臺連接的大工作臺移動機構(gòu)；大工作臺上安裝有車削轉(zhuǎn)臺和超聲波轉(zhuǎn)臺；車削轉(zhuǎn)臺上安裝有車削工作臺，車削工作臺上設(shè)有導軌，刀架安裝在車削工作臺的導軌上，車削工作臺和刀架之間設(shè)有進給機構(gòu)；超聲波轉(zhuǎn)臺上安裝有超聲波工作臺，超聲波工作臺上設(shè)有導軌， 超聲波金屬表面加工工具安裝在超聲波工作臺的導軌上，超聲波工作臺和超聲波金屬表面加工工具之間也設(shè)有進給機構(gòu)。車削轉(zhuǎn)臺和超聲波轉(zhuǎn)臺的結(jié)構(gòu)一樣，包括安裝在大工作臺上的轉(zhuǎn)盤和傳動機構(gòu)， 轉(zhuǎn)盤和傳動機構(gòu)連接，傳動機構(gòu)與驅(qū)動電機連接。傳動機構(gòu)可采用齒輪傳動、同步帶傳動、 蝸桿蝸輪傳動、齒輪齒條傳動等各種形式，
所述進給機構(gòu)采用絲杠螺母副螺旋移動機構(gòu)。超聲波金屬表面加工裝置采用中國專利CN1690231公開的《超聲波金屬表面加工裝置》。使用時，將上述回轉(zhuǎn)弧面加工裝置安裝在車床或其它適用的機床上，工件裝夾于車床或其它適用的機床主軸上。通過大工作臺的移動使車削轉(zhuǎn)臺或超聲波轉(zhuǎn)臺處于不同位置，通過進給機構(gòu)使車刀或超聲波金屬表面加工工具移動，通過使車削轉(zhuǎn)臺和車刀處于不同的位置完成凹形弧面、凸形弧面、球面、多段組合凹形弧面和多段組合凸形弧面的車削加工，通過使超聲波轉(zhuǎn)臺和超聲波金屬表面加工工具處于不同的位置，完成凹形弧面、凸形弧面、球面、多段組合凹形弧面和多段組合凸形弧面的超聲波加工，達到設(shè)計精度并降低工件表面的粗糙度。本發(fā)明在一次裝夾下可完成工件回轉(zhuǎn)弧面的車削粗加工和表面超聲波精加工，實現(xiàn)了自動控制，保證了加工精度，加工效率高。


圖1是本發(fā)明的回轉(zhuǎn)弧面加工裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的俯視圖。圖3是本發(fā)明的應(yīng)用狀態(tài)示意圖。圖中1、基座，2、大工作臺，3、車削工作臺，4、超聲波工作臺，5、導軌，6、刀架，7、 進給機構(gòu)，8、大工作臺驅(qū)動電機，9、超聲波金屬表面加工工具，10、車刀，11、車削驅(qū)動電機， 12、超聲波驅(qū)動電機，13、車削轉(zhuǎn)臺，14、超聲波轉(zhuǎn)臺，15、絲杠，16、聯(lián)軸器，17、床頭箱，18、工件。
具體實施例方式如圖1和圖2所示，本發(fā)明的回轉(zhuǎn)弧面加工裝置，包括基座1、大工作臺2、車削工作臺3、超聲波工作臺4、刀架6和超聲波金屬表面加工工具9?；?上設(shè)置有導軌5，大工作臺2安裝在基座1的導軌5上，基座1上安裝有與大工作臺2連接的大工作臺移動機構(gòu)，該移動機構(gòu)采用絲杠螺母副螺旋移動機構(gòu)，包括大工作臺驅(qū)動電機8、螺母和絲杠15， 大工作臺驅(qū)動電機8安裝在基座1的一端，螺母(圖中未畫出)安裝在大工作臺2的底部，絲杠15安裝在基座1上并與大工作臺2底部的螺母連接，絲杠15與大工作臺驅(qū)動電機8通過聯(lián)軸器16連接，大工作臺驅(qū)動電機8通過絲杠螺母副帶動大工作臺2在導軌5上運動。 大工作臺驅(qū)動電機8采用步進電機或伺服電機。大工作臺移動機構(gòu)也可以采用齒輪齒條等其它移動機構(gòu)。大工作臺2上安裝有車削轉(zhuǎn)臺13和超聲波轉(zhuǎn)臺14兩個轉(zhuǎn)臺(參見圖2)，兩個轉(zhuǎn)臺分別通過車削驅(qū)動電機11和超聲波驅(qū)動電機12驅(qū)動。轉(zhuǎn)臺可采用現(xiàn)有通用的回轉(zhuǎn)工作臺結(jié)構(gòu)，也可以通過在大工作臺2上設(shè)置一個轉(zhuǎn)盤和傳動機構(gòu)來實現(xiàn)，轉(zhuǎn)盤和傳動機構(gòu)連接， 傳動機構(gòu)可采用齒輪傳動、同步帶傳動、蝸桿蝸輪傳動、齒輪齒條傳動等各種形式，傳動機構(gòu)與車削驅(qū)動電機11或超聲波驅(qū)動電機12連接，以實現(xiàn)動力驅(qū)動。車削驅(qū)動電機11和超聲波驅(qū)動電機12采用步進電機或伺服電機。車削轉(zhuǎn)臺13上安裝有車削工作臺3，車削工作臺3上設(shè)有導軌，刀架6安裝在車削工作臺3的導軌上，車削工作臺3和刀架6之間設(shè)有進給機構(gòu)7，進給機構(gòu)7采用絲杠螺母副螺旋移動機構(gòu)，與車床上縱向進給機構(gòu)一樣。通過手動進給機構(gòu)7可使刀架6沿車削工作臺3上的導軌移動。在刀架6上安裝車刀10。超聲波轉(zhuǎn)臺14上安裝有超聲波工作臺4，超聲波工作臺4上設(shè)有導軌，超聲波金屬表面加工工具9安裝在超聲波工作臺4的導軌上。超聲波工作臺4和超聲波金屬表面加工工具9之間也設(shè)有進給機構(gòu)。通過進給機構(gòu)可使超聲波金屬表面加工工具9沿超聲波工作臺4上的導軌移動。超聲波金屬表面加工工具1采用中國專利CN1690231公開的技術(shù)。采用上述裝置進行回轉(zhuǎn)弧面加工的工藝過程如下所述
如圖3所示，將本發(fā)明的回轉(zhuǎn)弧面加工裝置安裝在車床或其它適用的機床上，工件18 裝夾于車床床頭箱17的主軸上或其它適用的機床的主軸上。啟動機床，使主軸帶動工件18 轉(zhuǎn)動。通過大工作臺驅(qū)動電機8帶動大工作臺2移動，通過進給機構(gòu)7使車刀10移動。當大工作臺2上的車削轉(zhuǎn)臺13的轉(zhuǎn)動軸線與車刀10都位于機床主軸軸線(即工件18的軸線) 左側(cè)時，先通過進給機構(gòu)7使車刀10進給到適當位置對刀，然后啟動車削轉(zhuǎn)臺13帶動車刀 10轉(zhuǎn)動，可以完成工件18上凸形弧面(當車刀10位于車削轉(zhuǎn)臺13的轉(zhuǎn)動軸線左側(cè)時)和凹形弧面(當車刀10位于車削轉(zhuǎn)臺13的轉(zhuǎn)動軸線右側(cè)時)的加工；當大工作臺2上的車削轉(zhuǎn)臺13的轉(zhuǎn)動軸線與機床主軸軸線(即工件18的軸線)在同一豎直平面內(nèi)(即機床主軸軸線位于車削轉(zhuǎn)臺13的轉(zhuǎn)動軸線正上方)時，通過進給機構(gòu)7使車刀10進給到適當位置對刀， 然后啟動車削轉(zhuǎn)臺13帶動車刀10轉(zhuǎn)動，可以完成工件18上球面的加工(同上)；當大工作臺2上的車削轉(zhuǎn)臺13移動到機床主軸(或工件)右側(cè)而車刀10仍處于左側(cè)時(即大工作臺 2上的車削轉(zhuǎn)臺13的轉(zhuǎn)動軸線與車刀10分別位于機床主軸軸線的兩側(cè))，通過進給機構(gòu)7 使車刀10進給到適當位置對刀，然后啟動車削轉(zhuǎn)臺13帶動車刀10轉(zhuǎn)動，即可完成工件18 上凸形弧面的加工；弧面半徑由車削轉(zhuǎn)臺13的轉(zhuǎn)動軸線與車刀10的距離決定，通過改變車削轉(zhuǎn)臺13的轉(zhuǎn)動軸線與車刀10的距離，可完成多段不同半徑弧面組合的加工。當按上述過程工件18上回轉(zhuǎn)弧面車削完成后，按同樣的過程，通過大工作臺驅(qū)動電機8帶動大工作臺2移動，通過進給機構(gòu)使超聲波金屬表面加工工具9移動，使超聲波轉(zhuǎn)臺14和超聲波金屬表面加工工具9處于不同的位置，完成凹形弧面、凸形弧面、球面、多段組合凹形弧面和多段組合凸形弧面的超聲波加工，達到設(shè)計精度并降低工件表面的粗糙度。這樣，在一次裝夾下即可完成工件上弧面的粗精加工，保證了工件弧面的形位公差，同時提高了加工效率。
權(quán)利要求
1.一種回轉(zhuǎn)弧面加工裝置，包括基座、大工作臺、車削工作臺、超聲波工作臺、刀架和超聲波金屬表面加工工具；其特征是基座上設(shè)置有導軌，大工作臺安裝在基座的導軌上，基座上安裝有與大工作臺連接的大工作臺移動機構(gòu)；大工作臺上安裝有車削轉(zhuǎn)臺和超聲波轉(zhuǎn)臺；車削轉(zhuǎn)臺上安裝有車削工作臺，車削工作臺上設(shè)有導軌，刀架安裝在車削工作臺的導軌上，車削工作臺和刀架之間設(shè)有進給機構(gòu)；超聲波轉(zhuǎn)臺上安裝有超聲波工作臺，超聲波工作臺上設(shè)有導軌，超聲波金屬表面加工工具安裝在超聲波工作臺的導軌上，超聲波工作臺和超聲波金屬表面加工工具之間也設(shè)有進給機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)弧面加工裝置，其特征是所述車削轉(zhuǎn)臺和超聲波轉(zhuǎn)臺的結(jié)構(gòu)一樣，包括安裝在大工作臺上的轉(zhuǎn)盤和傳動機構(gòu)，轉(zhuǎn)盤和傳動機構(gòu)連接，傳動機構(gòu)與驅(qū)動電機連接。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種回轉(zhuǎn)弧面加工裝置，包括基座、大工作臺、車削工作臺、超聲波工作臺、刀架和超聲波金屬表面加工工具；基座上設(shè)置有導軌，大工作臺安裝在基座的導軌上，基座上安裝有與大工作臺連接的大工作臺移動機構(gòu)；大工作臺上安裝有車削轉(zhuǎn)臺和超聲波轉(zhuǎn)臺；車削轉(zhuǎn)臺上安裝有車削工作臺，車削工作臺上設(shè)有導軌，刀架安裝在車削工作臺的導軌上，車削工作臺和刀架之間設(shè)有進給機構(gòu)；超聲波轉(zhuǎn)臺上安裝有超聲波工作臺，超聲波工作臺上設(shè)有導軌，超聲波金屬表面加工工具安裝在超聲波工作臺的導軌上，超聲波工作臺和超聲波金屬表面加工工具之間也設(shè)有進給機構(gòu)。本發(fā)明在一次裝夾下可完成工件回轉(zhuǎn)弧面的車削粗加工和表面超聲波精加工，實現(xiàn)了自動控制，保證了加工精度，加工效率高。
文檔編號B23B5/36GK102218549SQ20111012877
公開日2011年10月19日 申請日期2011年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月18日
發(fā)明者王愛福 申請人:趙顯華