一種使用仿形機床的加工方法
【專利摘要】一種使用仿形機床的加工方法，所述機床包括床身（93）、床頭（94）、尾座（95）、雙重輪廓的靠模機構(gòu)（91）、以及刀具（92），所述雙重輪廓的靠模機構(gòu)（91）包括：箱體（1）、活動靠模板（2）以及活動靠模板驅(qū)動裝置（4），所述箱體（1）總體為長方體形狀，具有內(nèi)部空腔（14）以及縱向槽（13），活動靠模板（2）以及活動靠模板驅(qū)動裝置（4）設置在所述內(nèi)部空腔（14）中，所述縱向槽（13）設置在所述箱體（1）的上表面處，活動靠模板（2）的上邊緣為終加工仿形輪廓（12），活動靠模板驅(qū)動裝置（4）能夠驅(qū)動所述活動靠模板（2）從而使其仿形輪廓（12）通過所述縱向槽（13）伸出于箱體（1）的上表面。
【專利說明】一種使用仿形機床的加工方法

【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及工件的切削加工領域，尤其是一種靠模機床。

【背景技術(shù)】
[0002] 仿形加工是以預先制成的靠模為依據(jù)，加工時在一定壓力作用下，觸頭與靠模工 作表面緊密接觸，并沿其表面移動，通過仿形機構(gòu)，使刀具作同步仿形動作，從而在零件毛 坯上加工出與靠模相同型面的零件。仿形加工是對各種零件，特別是模具零件的型腔或型 面進行切削加工的重要方法之一。常用的仿形加工有仿形車削、仿形銑削、仿形刨削和仿形 磨削等。
[0003] 但是仿形加工具有缺點。其對于工件的加工形狀往往取決于其仿形靠模的形狀。 而對于彎曲度較大的工件，由于其吃到量變化較大，形狀的曲率較大，僅僅依靠靠模的仿形 形狀是難以達到需要的加工質(zhì)量的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種仿形加工的方案，其能夠滿足大曲率、彎曲變化較大的 工件的形狀加工需要，同時無需更換機床或者整個靠模組件。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明，一種使用仿形機床的加工方法，所述機床包括床身、床頭、尾座、雙重 輪廓的靠模機構(gòu)、以及刀具，所述雙重輪廓的靠模機構(gòu)安裝在床身上，工件夾持在床頭和尾 座之間，刀具能夠沿著所述雙重輪廓的靠模機構(gòu)運動，所述雙重輪廓的靠模機構(gòu)包括：箱 體、活動靠模板以及活動靠模板驅(qū)動裝置，所述箱體總體為長方體形狀，具有內(nèi)部空腔以及 縱向槽，活動靠模板以及活動靠模板驅(qū)動裝置設置在所述內(nèi)部空腔中，所述縱向槽設置在 所述箱體的上表面處，活動靠模板的上邊緣為終加工仿形輪廓，活動靠模板驅(qū)動裝置能夠 驅(qū)動所述活動靠模板從而使其仿形輪廓通過所述縱向槽伸出于箱體的上表面；其中，所述 縱向槽在所述上表面上沿著縱向槽的縱向方向具有縱向凸唇，縱向凸唇的上邊緣為初加工 仿形輪廓；當活動靠模板驅(qū)動裝置驅(qū)動所述活動靠模板從而使其仿形輪廓通過所述縱向槽 伸出于箱體的上表面時，所述終加工仿形輪廓伸出于所述上表面的距離超過縱向凸唇的初 加工仿形輪廓伸出于所述上表面的距離；當活動靠模板驅(qū)動裝置驅(qū)動所述活動靠模板從而 使其仿形輪廓回落到所述縱向槽中時，所述終加工仿形輪廓整體位于縱向凸唇的初加工仿 形輪廓之下； 所述活動靠模板的兩側(cè)對稱地設置有左限位凸耳和右限位凸耳，左限位凸耳的左側(cè)面 以及右限位凸耳的右側(cè)面分別與所述內(nèi)部空腔的內(nèi)側(cè)面能滑動地接觸配合，并且所述活動 靠模板位于所述限位凸耳上方的左側(cè)面和右側(cè)面分別與所述縱向槽的左端面和右端面能 滑動地接觸配合，由此，對活動靠模板的滑動導向；所述箱體在所述縱向槽的左右兩側(cè)分別 為左限位壁和右限位壁，左限位壁和右限位壁能夠分別與左限位凸耳和右限位凸耳的上表 面接觸配合，從而起到對活動靠模板的上行距離限位的作用； 所述活動靠模板驅(qū)動裝置包括驅(qū)動電機、螺桿以及與螺桿配合的螺母裝置，驅(qū)動電機 能夠驅(qū)動螺母裝置，螺桿的下部與螺母裝置配合，上端與托盤固定連接，托盤與活動靠模板 的下表面固定連接； 所述初加工仿形輪廓用于控制刀具，對工件進行初加工；所述終加工仿形輪廓用于控 制刀具，對工件進行終加工；所述方法依次包括如下步驟： A利用尾座，將工件夾持在床頭和尾座之間； B使刀具的初始位置位于靠模機構(gòu)的左端起點； C活動靠模板下降到低位，使得縱向凸唇的上邊緣的初加工仿形輪廓露出； D使得刀具沿著初加工仿形輪廓行走，對工件進行初加工： E初加工完成后，更換刀具，并使得活動靠模板上升，使得終加工仿形輪廓露出； F使得刀具沿著終加工仿形輪廓行走，對工件進行終加工。
[0006] 通過上述方案，由于將兩道靠模-初加工和終加工靠模都集成在同一個靠模組件 中，因此，在初加工和精加工的不同道次加工的過程中無需更換整個靠模組件或者更換機 床，同時，對于兩道次的靠模形狀，由于在加工的過程中，對于工件，尤其是車削工件，其深 溝狀的表面輪廓對于刀具的受力狀況較為惡劣；本發(fā)明通過使用兩道次的靠模，將兩種靠 模組合在一個靠模組件上，通過自動化地控制該靠模組件，即可對這種深溝狀的結(jié)構(gòu)進行 分開加工，而對于其他結(jié)構(gòu)進行一次加工完成；這樣，避免了刀具受力的惡劣情形，而且盡 量地縮短了加工時間。通過更換刀具，可以滿足再次加工對于輪廓形狀以及表面精度的兩 方面要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007] 圖1是本發(fā)明的靠模機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，其對應于第一道次的初加工，此時活動 靠模落下； 圖2是圖1的靠模機構(gòu)在另外道次，即第二道次的終加工的結(jié)構(gòu)示意圖，此時活動靠模 升起； 圖3是初加工仿形輪廓和終加工仿形輪廓的曲線關系圖；在圖中，兩個仿形輪廓的縱 向位置對應一致； 圖4表示初加工后，與初加工仿形輪廓相對應的加工工件的形狀示意圖； 圖5表示終加工后，與終加工仿形輪廓相對應的加工工件的形狀示意圖；以及 圖6是本發(fā)明的機床機構(gòu)的不意圖。

【具體實施方式】
[0008] 下面結(jié)合附圖1-6,對本發(fā)明進行詳細說明。
[0009] -種使用仿形機床的加工方法，所述機床包括床身93、床頭94、尾座95、雙重輪廓 的靠模機構(gòu)91、以及刀具92,所述雙重輪廓的靠模機構(gòu)91安裝在床身93上，工件夾持在床 頭94和尾座95之間，刀具92能夠沿著所述雙重輪廓的靠模機構(gòu)91運動，所述雙重輪廓的 靠模機構(gòu)91包括：箱體1、活動靠模板2以及活動靠模板驅(qū)動裝置4,所述箱體1總體為長 方體形狀，具有內(nèi)部空腔14以及縱向槽13,活動靠模板2以及活動靠模板驅(qū)動裝置4設置 在所述內(nèi)部空腔14中，所述縱向槽13設置在所述箱體1的上表面處，活動靠模板2的上邊 緣為終加工仿形輪廓12,活動靠模板驅(qū)動裝置4能夠驅(qū)動所述活動靠模板2從而使其仿形 輪廓12通過所述縱向槽13伸出于箱體1的上表面；其中，所述縱向槽13在所述上表面上 沿著縱向槽13的縱向方向具有縱向凸唇，縱向凸唇的上邊緣為初加工仿形輪廓11 ;當活動 靠模板驅(qū)動裝置4驅(qū)動所述活動靠模板2從而使其仿形輪廓12通過所述縱向槽13伸出于 箱體1的上表面時，所述終加工仿形輪廓12伸出于所述上表面的距離超過縱向凸唇的初加 工仿形輪廓11伸出于所述上表面的距離；當活動靠模板驅(qū)動裝置4驅(qū)動所述活動靠模板2 從而使其仿形輪廓12回落到所述縱向槽13中時，所述終加工仿形輪廓12整體位于縱向凸 唇的初加工仿形輪廓11之下； 所述活動靠模板2的兩側(cè)對稱地設置有左限位凸耳和右限位凸耳，左限位凸耳的左側(cè) 面291以及右限位凸耳的右側(cè)面281分別與所述內(nèi)部空腔的內(nèi)側(cè)面能滑動地接觸配合，并 且所述活動靠模板2位于所述限位凸耳上方的左側(cè)面293和右側(cè)面283分別與所述縱向槽 13的左端面和右端面能滑動地接觸配合，由此，對活動靠模板2的滑動導向；所述箱體1在 所述縱向槽13的左右兩側(cè)分別為左限位壁18和右限位壁15,左限位壁18和右限位壁15 能夠分別與左限位凸耳和右限位凸耳的上表面接觸配合，從而起到對活動靠模板2的上行 距離限位的作用； 所述活動靠模板驅(qū)動裝置4包括驅(qū)動電機41、螺桿44以及與螺桿44配合的螺母裝置 42,驅(qū)動電機41能夠驅(qū)動螺母裝置42,螺桿44的下部與螺母裝置42配合，上端與托盤43 固定連接，托盤43與活動靠模板2的下表面固定連接； 所述初加工仿形輪廓11用于控制刀具，對工件進行初加工；所述終加工仿形輪廓12用 于控制刀具，對工件進行終加工；所述方法依次包括如下步驟： A利用尾座95,將工件夾持在床頭94和尾座95之間； B使刀具的初始位置位于靠模機構(gòu)91的左端起點； C活動靠模板2下降到低位，使得縱向凸唇的上邊緣的初加工仿形輪廓11露出； D使得刀具沿著初加工仿形輪廓11行走，對工件進行初加工： E初加工完成后，更換刀具，并使得活動靠模板2上升，使得終加工仿形輪廓12露出； F使得刀具沿著終加工仿形輪廓11行走，對工件進行終加工。
[0010] 其中，所述靠模機構(gòu)車削軸類零件，初加工仿形輪廓11在第一道次加工時控制車 刀的第一進給量，所述終加工仿形輪廓12在第二道次加工時控制車刀的剩余進給量， 所述初加工仿形輪廓11和終加工仿形輪廓12的輪廓形狀滿足如下條件： 初加工仿形輪廓11的第一谷底部分D1在加工后得到工件上的第一凸出部分T1，終加 工仿形輪廓12在縱向方向上的對應位置處的第二谷底部分D2在加工后得到工件上的第二 凸出部分T2,所述第一凸出部分T1與第二凸出部分T2的直徑尺寸實質(zhì)相同； 終加工仿形輪廓12具有第二谷峰部分P2,初加工仿形輪廓11在縱向方向上的對應位 置處設置有向外凸出的第一谷峰部分P1，第一谷峰部分P1的向外凸出程度小于第二谷峰 部分P2的凸出程度，S卩：初加工仿形輪廓11的谷峰部分P1到第一基準線B1的第一距離 C1小于終加工仿形輪廓12的谷峰部分P2到第二基準線B2的第二距離C2,所述第一基準 線B1為經(jīng)過初加工仿形輪廓11的谷底部分D1處與工件縱向軸線平行的直線，所述第二基 準線B2為經(jīng)過終加工仿形輪廓12的縱向位置相對應的谷底部分D2處與工件縱向軸線平 行的直線；并且，第一谷峰部分P1的曲線曲率小于第二谷峰部分P2的曲線曲率。
【權(quán)利要求】
1. 一種使用仿形機床的加工方法，所述機床包括床身（93 )、床頭（94 )、尾座（95 )、雙重 輪廓的靠模機構(gòu)（91)、以及刀具（92)，所述雙重輪廓的靠模機構(gòu)（91)安裝在床身（93)上， 工件夾持在床頭（94)和尾座（95)之間，刀具（92)能夠沿著所述雙重輪廓的靠模機構(gòu)（91) 運動，所述雙重輪廓的靠模機構(gòu)（91)包括：箱體（1)、活動靠模板（2)以及活動靠模板驅(qū)動 裝置（4)，所述箱體（1)總體為長方體形狀，具有內(nèi)部空腔（14)以及縱向槽（13)，活動靠模 板（2)以及活動靠模板驅(qū)動裝置（4)設置在所述內(nèi)部空腔（14)中，所述縱向槽（13)設置在 所述箱體（1)的上表面處，活動靠模板（2)的上邊緣為終加工仿形輪廓（12)，活動靠模板驅(qū) 動裝置（4)能夠驅(qū)動所述活動靠模板（2)從而使其仿形輪廓（12)通過所述縱向槽（13)伸 出于箱體（1)的上表面；其中，所述縱向槽（13)在所述上表面上沿著縱向槽（13)的縱向方 向具有縱向凸唇，縱向凸唇的上邊緣為初加工仿形輪廓（11);當活動靠模板驅(qū)動裝置（4)驅(qū) 動所述活動靠模板（2)從而使其仿形輪廓（12)通過所述縱向槽（13)伸出于箱體（1)的上 表面時，所述終加工仿形輪廓（12)伸出于所述上表面的距離超過縱向凸唇的初加工仿形輪 廓（11)伸出于所述上表面的距離；當活動靠模板驅(qū)動裝置（4 )驅(qū)動所述活動靠模板（2 )從 而使其仿形輪廓（12)回落到所述縱向槽（13)中時，所述終加工仿形輪廓（12)整體位于縱 向凸唇的初加工仿形輪廓（11)之下； 所述活動靠模板（2)的兩側(cè)對稱地設置有左限位凸耳和右限位凸耳，左限位凸耳的左 側(cè)面（291)以及右限位凸耳的右側(cè)面（281)分別與所述內(nèi)部空腔的內(nèi)側(cè)面能滑動地接觸配 合，并且所述活動靠模板（2)位于所述限位凸耳上方的左側(cè)面（293)和右側(cè)面（283)分別與 所述縱向槽（13)的左端面和右端面能滑動地接觸配合，由此，對活動靠模板（2)的滑動導 向；所述箱體（1)在所述縱向槽（13)的左右兩側(cè)分別為左限位壁（18)和右限位壁（15)，左 限位壁（18)和右限位壁（15)能夠分別與左限位凸耳和右限位凸耳的上表面接觸配合，從 而起到對活動靠模板（2)的上行距離限位的作用； 所述活動靠模板驅(qū)動裝置（4)包括驅(qū)動電機（41)、螺桿（44)以及與螺桿（44)配合的螺 母裝置（42)，驅(qū)動電機（41)能夠驅(qū)動螺母裝置（42)，螺桿（44)的下部與螺母裝置（42)配 合，上端與托盤（43)固定連接，托盤（43)與活動靠模板（2)的下表面固定連接； 所述初加工仿形輪廓（11)用于控制刀具，對工件進行初加工；所述終加工仿形輪廓 (12)用于控制刀具，對工件進行終加工；所述方法依次包括如下步驟： A利用尾座（95)，將工件夾持在床頭（94)和尾座（95)之間； B使刀具的初始位置位于靠模機構(gòu)（91)的左端起點； C活動靠模板（2)下降到低位，使得縱向凸唇的上邊緣的初加工仿形輪廓（11)露出； D使得刀具沿著初加工仿形輪廓（11)行走，對工件進行初加工： E初加工完成后，更換刀具，并使得活動靠模板（2)上升，使得終加工仿形輪廓（12)露 出； F使得刀具沿著終加工仿形輪廓（11)行走，對工件進行終加工。
2. 如權(quán)利要求1所述的具有靠模的機床，其中，所述靠模機構(gòu)車削軸類零件，初加工 仿形輪廓（11)在第一道次加工時控制車刀的第一進給量，所述終加工仿形輪廓（12)在第 二道次加工時控制車刀的剩余進給量， 所述初加工仿形輪廓（11)和終加工仿形輪廓（12)的輪廓形狀滿足如下條件： 初加工仿形輪廓（11)的第一谷底部分（D1)在加工后得到工件上的第一凸出部分 (T1)，終加工仿形輪廓（12 )在縱向方向上的對應位置處的第二谷底部分（D2 )在加工后得 到工件上的第二凸出部分（T2)，所述第一凸出部分（T1)與第二凸出部分（T2)的直徑尺寸 實質(zhì)相同； 終加工仿形輪廓（12)具有第二谷峰部分（P2)，初加工仿形輪廓（11)在縱向方向上的 對應位置處設置有向外凸出的第一谷峰部分（P1)，第一谷峰部分（P1)的向外凸出程度小 于第二谷峰部分（P2)的凸出程度，S卩：初加工仿形輪廓（11)的谷峰部分（P1)到第一基準線 (B1)的第一距離（C1)小于終加工仿形輪廓（12)的谷峰部分（P2)到第二基準線（B2)的第 二距離（C2)，所述第一基準線（B1)為經(jīng)過初加工仿形輪廓（11)的谷底部分（D1)處與工件 縱向軸線平行的直線，所述第二基準線（B2)為經(jīng)過終加工仿形輪廓（12)的縱向位置相對 應的谷底部分（D2)處與工件縱向軸線平行的直線；并且，第一谷峰部分（P1)的曲線曲率小 于第二谷峰部分（P2)的曲線曲率。
【文檔編號】B23B3/28GK104096857SQ201410313930
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月3日
【發(fā)明者】曾永鴻 申請人:曾永鴻