本發(fā)明涉及機(jī)械制造加工領(lǐng)域，具體涉及一種刀塔和刀盤的加工工藝。

背景技術(shù)：

機(jī)械制造指從事各種動力機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械、化工機(jī)械、紡織機(jī)械、機(jī)床、工具、儀器、儀表及其他機(jī)械設(shè)備等生產(chǎn)的工業(yè)部門。機(jī)械制造業(yè)是一個國家最基礎(chǔ)的行業(yè)，也決定了一個國家制造業(yè)的整體水平，它的發(fā)展水平直接影響到國民經(jīng)濟(jì)水平的提高。

車削，即車床加工，車床加工是機(jī)械加工的一部分，主要用車刀對旋轉(zhuǎn)的工件進(jìn)行車削加工。隨著工業(yè)的發(fā)展，人們對車床的要求越來越高，為了可在車床上使用鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等對待加工件進(jìn)行相應(yīng)的加工，且降低在此期間移動待加工件的概率，減少出現(xiàn)尺寸誤差，逐步衍生出了刀塔。刀塔使得在生產(chǎn)加工過程中換刀時間大幅度縮短，刀數(shù)相對傳統(tǒng)車床上的刀具而言，數(shù)量大幅增加，能有效提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。

傳統(tǒng)刀塔（也稱刀架）只能安裝車刀或者鏜刀對待加工工件進(jìn)行最基本的車削加工，其功能結(jié)構(gòu)單一，刀塔轉(zhuǎn)位精確率低、速度慢遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際應(yīng)用中對此的要求。

針對上述功能結(jié)構(gòu)單一的問題，中國專利公開號為cn101633050a的專利提供了一種集車銑加工于一體的動力刀塔，包括箱體，箱體內(nèi)安裝有電機(jī)，電機(jī)包括電機(jī)電子和電機(jī)轉(zhuǎn)子，電機(jī)電子固定安裝在箱體上，電機(jī)轉(zhuǎn)子中間固定連接有中空花鍵軸，中空花鍵軸一端傳動連接有離合器，離合器包括離合器活動轉(zhuǎn)齒和離合器固定轉(zhuǎn)齒，離合器活動轉(zhuǎn)齒與所述中空花鍵軸相連，離合器活動轉(zhuǎn)齒能沿中空花鍵軸的軸向移動，離合器固定轉(zhuǎn)齒傳動連接有第一傳動軸，第一傳動軸從中空花鍵軸內(nèi)穿過，第一傳動軸另一端傳動連接有第一螺旋傘齒輪；箱體一端相對旋轉(zhuǎn)連接有刀盤，刀盤上安裝有旋轉(zhuǎn)刀具，旋轉(zhuǎn)刀具一側(cè)傳動連接有第二傳動軸，第二傳動軸另一端傳動連接有第二螺旋傘齒輪，第二螺旋傘齒輪與所述第一螺旋傘齒輪相嚙合。其利用單個伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)控制刀塔精確轉(zhuǎn)位（也稱換刀）和控制旋轉(zhuǎn)刀具高速旋轉(zhuǎn)兩種可能，集車銑加工功能與一體，合理的解決了上述的問題。

但是，其僅僅通過伺服電機(jī)來控制刀塔的運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)端诩庸すぜ^程中，刀具連續(xù)切削工件產(chǎn)生沖擊，導(dǎo)致刀具切削力周期性變化，在這種周期性的連續(xù)切削過程中容易引發(fā)工件的振動，當(dāng)沖擊、振動太大或者二者發(fā)生共振時，會使得加工的工件表面精度及質(zhì)量降低，影響加工效率。并且，在高速切削時，由于受力不均還會使工件經(jīng)受時冷時熱的局面，工件在這樣的力和熱的沖擊下，易出現(xiàn)裂紋和變形，使工件損壞報(bào)廢，大大提高了企業(yè)生產(chǎn)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一個發(fā)明目的在于提供一種刀塔，該刀塔結(jié)構(gòu)巧妙，穩(wěn)定性高，能有效保證待加工工件的加工精度及在加工過程中的速率，減少對加工材料的浪費(fèi)，降低企業(yè)的生產(chǎn)制造成本，有利于該刀塔在市場上的推廣及應(yīng)用。本發(fā)明的第二個發(fā)明目的在于提供一種刀盤的加工工藝，經(jīng)過該加工工藝制作處理后的刀盤耐磨性好，穩(wěn)定性高，配合刀塔使用，能有效延長刀塔的使用壽命，降低企業(yè)的使用成本。

為了實(shí)現(xiàn)上述第一個發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下方案：

一種刀塔，包括安裝座、驅(qū)動組件、傳動組件、鎖緊組件和刀盤，傳動組件伸出所述安裝座，刀盤固定安裝在傳動組件上；所述驅(qū)動組件包括電機(jī)驅(qū)動部件和液壓驅(qū)動部件；

所述電機(jī)驅(qū)動部件包括安裝在安裝座內(nèi)的驅(qū)動電機(jī)、連接在驅(qū)動電機(jī)上的傳動齒輪和電機(jī)齒輪，傳動齒輪與電機(jī)齒輪之間連接有齒軸，傳動齒輪與電機(jī)齒輪之間通過齒軸傳動連接；

所述液壓驅(qū)動部件包括液壓閥組和液壓管，液壓管連接在液壓閥組和傳動組件之間；

所述傳動組件包括第一聯(lián)軸、與第一聯(lián)軸傳動連接的第二聯(lián)軸和與第二聯(lián)軸傳動連接的第三聯(lián)軸，所述第二聯(lián)軸上固定設(shè)有第二聯(lián)軸齒輪；

所述電機(jī)齒輪與第二聯(lián)軸齒輪嚙合配合。

作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述刀盤外表面設(shè)有多個鍵槽，多個鍵槽沿刀盤外表面周向陣列分布，每個鍵槽內(nèi)分別嵌設(shè)有刀鍵。

作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述刀盤上固定有夾刀塊，多個夾刀塊沿刀盤端面周向陣列分布，刀盤上設(shè)有供夾刀塊安裝的夾刀塊安裝槽，夾刀塊可拆卸安裝在夾刀塊安裝槽內(nèi)。

作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述刀盤內(nèi)還設(shè)有前端軸，前端軸可轉(zhuǎn)動抵接在刀盤內(nèi)壁上。

作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述第二聯(lián)軸與第二聯(lián)軸齒輪一體成型。

作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述第二聯(lián)軸上設(shè)有若干凹陷齒牙，所述第三聯(lián)軸上設(shè)有若干突出齒牙，凹陷齒牙與突出齒牙數(shù)量相適配，第三聯(lián)軸卡接在第二聯(lián)軸上。

作為本發(fā)明的優(yōu)選，驅(qū)動電機(jī)固定在電機(jī)支架上，電機(jī)支架固定安裝在安裝座內(nèi)；所述電機(jī)支架上還設(shè)有潤滑裝置，所述潤滑裝置包括固定設(shè)置在電機(jī)支架上的油管接頭和連接在油管接頭上的潤滑油管，潤滑油管為尼龍管。

作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述安裝座上設(shè)有供傳動組件伸出的伸出口，伸出口與刀盤之間設(shè)有法蘭盤，所述法蘭盤套裝在所述第三聯(lián)軸外，法蘭盤外還罩設(shè)有法蘭盤護(hù)罩。

作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述伸出口處設(shè)有o型圈，o型圈是由橡膠材料制成的。

作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述第一聯(lián)軸一端還連接有感應(yīng)裝置，所述感應(yīng)裝置包括感應(yīng)軸、感應(yīng)片和供感應(yīng)片安裝的感應(yīng)器座，感應(yīng)器座可拆卸安裝在所述第一聯(lián)軸上。

為了實(shí)現(xiàn)上述第二個發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種刀盤的加工工藝，包括以下步驟，

步驟1：使用普通數(shù)控車床，對刀盤2上的平面、內(nèi)孔、外圓、槽進(jìn)行粗車加工，各留2mm加工余量，方便后續(xù)的精加工；

步驟2：使用普通萬能銑床對刀盤2進(jìn)行粗銑加工，銑出端面槽，重點(diǎn)控制多條端面槽與中心軸線的對稱度小于0.3mm；

步驟3：經(jīng)過步驟1和步驟2處理后，將刀盤2整體進(jìn)行正火處理，使之硬度達(dá)到hb170-210；

步驟4：使用立式加工中心，再次對經(jīng)過正火處理后的刀盤2上的端面槽、鉆孔和攻牙等進(jìn)行粗銑操作；

步驟5：使用高頻淬火儀對刀盤的外圓周面進(jìn)行淬硬處理，高頻熱處理硬度為hs60-70；

步驟6：使用立式加工中心加工定位基準(zhǔn)孔，孔心與中心軸線的對稱度小于0.01mm；

步驟7：再次對刀盤2側(cè)面進(jìn)行粗加工，設(shè)備為立式加工中心，在刀盤2側(cè)面進(jìn)行銑面、銑槽、鉆孔、攻牙；

步驟8：使用刀塔車床對刀盤2端面進(jìn)行精車加工，去除毛刺；

步驟9：進(jìn)而使用刀塔車床對刀盤2上的平面、外圓面及臺階孔進(jìn)行精車加工，去除毛刺；

步驟10：使用平面磨床對刀盤2端面進(jìn)行精磨處理；

步驟11：使用平面磨床對刀盤2兩側(cè)精磨端面進(jìn)行精磨處理；

步驟12：使用五軸立式加工中心對刀盤2的端面、側(cè)面等進(jìn)行精銑加工。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明中的刀塔，通過將驅(qū)動組件設(shè)計(jì)成電機(jī)驅(qū)動和液壓驅(qū)動兩種不同的驅(qū)動形式，一定程度上保證了傳動組件的穩(wěn)定性，能有效保證待加工工件的加工精度及在加工過程中的速率。

2、本發(fā)明中的刀塔，通過將驅(qū)動組件設(shè)計(jì)成電機(jī)驅(qū)動和液壓驅(qū)動兩種不同的驅(qū)動形式，穩(wěn)定性高的同時安全性性高，與現(xiàn)有技術(shù)中刀塔經(jīng)常彈出，給操作人員帶來傷害相比，本發(fā)明中的刀塔能有效保證操作人員的生命安全。

3、本發(fā)明中的刀塔，傳動組件包括第一聯(lián)軸、第二聯(lián)軸和第三聯(lián)軸，且相互之間配合或卡接，與傳統(tǒng)技術(shù)中的單軸相比，其結(jié)構(gòu)更強(qiáng)，損壞率更低，能有效保證該刀塔的使用壽命，降低企業(yè)的使用成本。

4、本發(fā)明中的刀盤的加工工藝，使得生產(chǎn)制作出來的刀盤耐磨性好，穩(wěn)定性高，配合刀塔使用，能有效延長刀塔的使用壽命，降低企業(yè)的使用成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明刀塔的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明刀塔的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明刀塔的結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖4是本發(fā)明刀塔中安裝座的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明刀塔中刀盤的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明刀塔的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明刀塔中傳動組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明刀塔中前端軸的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本發(fā)明刀塔中法蘭盤的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是本發(fā)明刀塔中法蘭盤護(hù)罩的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是本發(fā)明刀塔中液壓閥組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12、13是本發(fā)明中刀盤粗車加工工藝圖；

圖14、15是本發(fā)明中刀盤粗銑加工工藝圖；

圖16、17是本發(fā)明中刀盤正火處理后粗銑加工工藝圖；

圖18、19是本發(fā)明中刀盤高頻處理加工工藝圖；

圖20、21是本發(fā)明中刀盤定位孔加工工藝圖；

圖22、23是本發(fā)明中刀盤側(cè)面粗加工加工工藝圖；

圖24、25是本發(fā)明中刀盤大面精車加工工藝圖；

圖26、27是本發(fā)明中刀盤小面精車加工工藝圖；

圖28、29是本發(fā)明中刀盤大面精磨加工工藝圖；

圖30、31是本發(fā)明中刀盤大面精磨加工工藝圖；

圖32、33、34是本發(fā)明中刀盤精銑加工工藝圖。

附圖標(biāo)記：1、安裝座；101、伸出口；2、刀盤；201、鍵槽；202、刀鍵；23、夾刀塊；230、安裝槽；6、液壓閥組；10、電機(jī)支架；12、齒軸；13、傳動齒輪；14、電機(jī)齒輪；16、感應(yīng)軸；17感應(yīng)片；18、感應(yīng)器座；19、法蘭盤；20、法蘭盤護(hù)罩；21、o型圈；29、液壓管；30、前端軸；31、第一聯(lián)軸；32、第二聯(lián)軸；320、第二聯(lián)軸齒輪；321、凹陷齒牙；33、第三聯(lián)軸；331、突出齒牙；591、油管接頭；592、潤滑油管。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明中的刀塔作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

實(shí)施例：如圖1至圖11所示的一種刀塔，主要是由安裝座1、驅(qū)動組件、傳動組件、鎖緊組件和刀盤2組成的，為了方便對工件進(jìn)行加工，提高工件加工過程中的穩(wěn)定性，刀盤2固定安裝在傳動組件上，傳動組件伸出安裝座1?，F(xiàn)有技術(shù)中通常是使用電機(jī)驅(qū)動或者液壓驅(qū)動單個驅(qū)動方式對刀盤上的刀頭進(jìn)行作用，單個驅(qū)動方式速度快的同時，易造成錯誤率高，且加工過程中穩(wěn)定性低。本發(fā)明中的驅(qū)動組件包括電機(jī)驅(qū)動部件和液壓驅(qū)動部件，通過兩種驅(qū)動方式相結(jié)合的形式對其實(shí)現(xiàn)驅(qū)動，實(shí)現(xiàn)其穩(wěn)定性高的目的。電機(jī)驅(qū)動部件包括安裝在安裝座1內(nèi)的驅(qū)動電機(jī)、連接在驅(qū)動電機(jī)上的傳動齒輪13和電機(jī)齒輪14，傳動齒輪13和電機(jī)齒輪14之間連接有齒軸12，兩者的傳動速率及傳動方向通過齒軸12傳動連接來實(shí)現(xiàn)。

如圖1或圖2所示，液壓驅(qū)動部件包括一組或多組液壓閥組6和液壓管29，液壓管29連接在液壓閥組6和傳動組件之間，通過液壓驅(qū)動的方式實(shí)現(xiàn)對傳動組件的驅(qū)動，進(jìn)而驅(qū)動安裝在傳動組件上的刀盤，實(shí)現(xiàn)對加工工件的加工。

如圖7所示，為了使工件在加工過程中穩(wěn)定性更高，精準(zhǔn)率更好，上述傳動組件包括第一聯(lián)軸31、與第一聯(lián)軸31傳動連接的第二聯(lián)軸32和與第二聯(lián)軸32傳動連接的第三聯(lián)軸33，上述第二聯(lián)軸32上固定設(shè)有第二聯(lián)軸齒輪320，為了增強(qiáng)第二聯(lián)軸32和第二聯(lián)軸齒輪320連接處的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，保證在傳動過程中的傳動效率，在制造過程中，第二聯(lián)軸32與第二聯(lián)軸齒輪320還可以一體成型設(shè)置。如圖6所示，電機(jī)齒輪14與第二聯(lián)軸齒輪320嚙合配合，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動和液壓驅(qū)動的雙重驅(qū)動模式。

如圖7所示，為了保證第二聯(lián)軸32和第三聯(lián)軸33在傳動過程中方向、速度的一致性，以保證傳動過程的正常進(jìn)行，第二聯(lián)軸32上設(shè)有若干凹陷齒牙321，上述第三聯(lián)軸33上設(shè)有若干突出齒牙331，凹陷齒牙321與突出齒牙331數(shù)量相適配，第三聯(lián)軸33卡接在第二聯(lián)軸32上，避免在傳動過程中滑齒，對操作人員造成傷害。

如圖5所示，為了增強(qiáng)刀盤2的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，延長刀盤2的使用壽命，降低企業(yè)更換刀盤2的成本，刀盤2外表面設(shè)有多個鍵槽201，多個鍵槽201沿刀盤2外表面周向陣列分布，每個鍵槽201內(nèi)分別嵌設(shè)有刀鍵202。

如圖6所示，刀盤2上固定有夾刀塊23，多個夾刀塊23沿刀盤2端面周向陣列分布，刀盤2上設(shè)有供夾刀塊23安裝的夾刀塊安裝槽230，夾刀塊23可拆卸安裝在夾刀塊安裝槽230內(nèi)。

如圖1或圖2所示，刀盤2在使用過程中，由于安裝在刀盤2的刀頭直接與工件接觸進(jìn)行加工，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時其過程極易照成刀盤2甩出，為了實(shí)現(xiàn)刀盤2位置的固定，增強(qiáng)在加工工件過程中的穩(wěn)定性，刀盤2內(nèi)還設(shè)有前端軸30，前端軸30可轉(zhuǎn)動抵接在刀盤2內(nèi)壁上，跟隨刀盤2運(yùn)轉(zhuǎn)。

如圖3所示，為了實(shí)現(xiàn)驅(qū)動電機(jī)位置的固定，驅(qū)動電機(jī)固定在電機(jī)支架10上，電機(jī)支架10固定安裝在安裝座1內(nèi)，能有效保護(hù)電機(jī)不受損壞，延長驅(qū)動電機(jī)的使用壽命。為了保證連接在驅(qū)動電機(jī)上的傳動齒輪13能夠高速轉(zhuǎn)動，避免其因生銹等原因造成轉(zhuǎn)動速率下降，上述電機(jī)支架10上還設(shè)有潤滑裝置，潤滑裝置包括固定設(shè)置在電機(jī)支架10上的油管接頭591和連接在油管接頭591上的潤滑油管592，潤滑油管592為尼龍管。

本發(fā)明中采用ccf-10ⅱ潤滑切削液，其為油狀液體，是半合成微乳化切削液，由礦物油、潤滑劑、有機(jī)防銹劑、表面活性劑及其他助劑精制而成，該潤滑切削液具有良好的潤滑、冷卻、清洗、防銹性能。應(yīng)用在此能有效提高工件表面光潔度，增加工件的精美度；且能有效延長刀具的使用壽命，滿足防銹要求，有效降低該刀塔的維護(hù)費(fèi)用。其廢液較傳統(tǒng)的潤滑切削液相比，易于處理，環(huán)保高性能，能有效減少對周圍環(huán)境的損害。

如圖3、圖9和圖10所示，為了將傳動組件有效固定在安裝座1上，上述安裝座1上設(shè)有供傳動組件伸出的伸出口101，伸出口101的大小與傳動組件中的第一聯(lián)軸31的軸外徑相適配。伸出口101與刀盤2之間設(shè)有法蘭盤19，上述法蘭盤19套裝在上述第二聯(lián)軸32與第三聯(lián)軸33連接處的位置，進(jìn)一步加強(qiáng)了軸與軸之間連接的強(qiáng)度，為了保護(hù)法蘭盤19，延長其使用壽命，法蘭盤19外還罩設(shè)有法蘭盤護(hù)罩20。伸出口101處設(shè)有o型圈21，o型圈又稱o型密封圈，其廣泛應(yīng)用于液壓傳動中，o型圈21是由橡膠材料制成的，其在耐油、酸堿、磨、化學(xué)侵蝕等環(huán)境中能起到良好的密封、減震作用，應(yīng)用在此一方面能有效避免外界的切削碎屑進(jìn)入到傳動組件內(nèi)部，影響傳動性能；另一方面能有效防止?jié)櫥邢饕毫鞒鰧庸きh(huán)境造成的影響。第一聯(lián)軸31一端還連接有感應(yīng)裝置，上述感應(yīng)裝置包括感應(yīng)軸16、感應(yīng)片17和供感應(yīng)片17安裝的感應(yīng)器座18，感應(yīng)器座18可拆卸安裝在第一聯(lián)軸31上。當(dāng)?shù)谝宦?lián)軸31在傳動過程中出現(xiàn)異常時，連接在其上的感應(yīng)裝置能夠及時感應(yīng)，將感應(yīng)信號發(fā)出，以通知操作人員或者維修人員對其進(jìn)行檢修及維護(hù)，以保證加工工作的正常進(jìn)行。

如圖12至圖34所示，本發(fā)明對刀盤的加工工藝步驟如下：

步驟1：使用普通數(shù)控車床，對刀盤2上的平面、內(nèi)孔、外圓、槽進(jìn)行粗車加工，各留2mm加工余量，方便后續(xù)的精加工；

步驟2：使用普通萬能銑床對刀盤2進(jìn)行粗銑加工，銑出端面槽，為了保證刀盤2后續(xù)的使用，需重點(diǎn)控制多條端面槽（本實(shí)施例中8條）與中心軸線的對稱度小于0.3mm；

步驟3：經(jīng)過步驟1和步驟2處理后，為了使制作刀盤2的材料晶粒細(xì)化和碳化物分布均勻化提高硬度，改善制作刀盤2材料的加工性能，去除材料的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定工件的尺寸，防止變形與開裂，將刀盤2整體進(jìn)行正火處理，使之硬度達(dá)到hb170-210；

步驟4：使用立式加工中心，再次對經(jīng)過正火處理后的刀盤2上的端面槽、鉆孔和攻牙等進(jìn)行粗銑操作；

步驟5：為了保證刀盤2的使用效果，使用高頻淬火儀對刀盤2的外圓周面進(jìn)行淬硬處理（hs70度），圖19中陰影部分高頻熱處理硬度為hs60-70；

步驟6：使用立式加工中心加工定位基準(zhǔn)孔，孔心與中心軸線的對稱度小于0.01mm；

步驟7：再次對刀盤2側(cè)面進(jìn)行粗加工，設(shè)備為立式加工中心，在刀盤2側(cè)面進(jìn)行銑面、銑槽、鉆孔、攻牙；

步驟8：使用刀塔車床對刀盤2端面進(jìn)行精車加工，去除毛刺，保證刀盤2端面的平整度；

步驟9：進(jìn)而使用刀塔車床對刀盤2上的平面、外圓面及臺階孔進(jìn)行精車加工，去除毛刺；

步驟10：如圖28所示，圖中陰影部分即為精磨端面，使用平面磨床對此面進(jìn)行精磨處理；

步驟11：如圖30所示，圖中陰影部分即為精磨端面，使用平面磨床對此面進(jìn)行精磨處理，進(jìn)而對另一側(cè)端面進(jìn)行精磨處理；

步驟12：使用五軸立式加工中心對刀盤2的端面、側(cè)面等進(jìn)行精銑加工，避免毛刺的存在，以保證刀盤2在正常應(yīng)用過程中的使用。

以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，但本發(fā)明的技術(shù)特征并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的領(lǐng)域內(nèi)，所作的變化或修飾皆涵蓋在本發(fā)明的專利范圍之中。