車削加工彎曲長軸的裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種車削加工彎曲長軸的裝置，包括徑向夾持待加工彎曲軸的壓輥裝置及其固定座，壓輥裝置包括分置于待加工彎曲軸橫向兩側(cè)的非彈性壓輥機(jī)構(gòu)和彈性壓輥機(jī)構(gòu)，固定架以垂直于車床加工軸線可滑動的連接于車床的大拖板上，固定架上連接有車刀架。隨著待加工彎曲軸的旋轉(zhuǎn)，固定座帶動整個(gè)裝置垂直于彎曲軸的軸線作直線往復(fù)運(yùn)動，兩個(gè)壓輥機(jī)構(gòu)對彎曲軸的外形進(jìn)行在線測量的同時(shí)通過固定架來實(shí)時(shí)調(diào)整車刀在車削過程中的位置，保證刀尖與彎曲軸軸線之間的距離不變，即通過機(jī)械方式保證車刀恒定的背吃刀量來實(shí)現(xiàn)彎曲軸的加工且保持彎曲軸的原有曲率不變。車削加工過程中的軸向進(jìn)給通過大拖板帶動整個(gè)裝置沿彎曲軸的軸向移動實(shí)現(xiàn)。
【專利說明】車削加工彎曲長軸的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種車削加工裝置，具體涉及一種車削加工彎曲長軸的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 普通車床車削彎曲的待加工軸一般是通過H爪卡盤和頂尖定位工件后作回轉(zhuǎn)運(yùn) 動，同時(shí)中拖板沿導(dǎo)軌作直線運(yùn)動，車刀運(yùn)動軌跡為一直線，因此加工后工件為直軸，不能 保持彎曲軸的原有曲率。
[0003] 相對于普通機(jī)床，現(xiàn)有的數(shù)控車床雖然可實(shí)現(xiàn)車刀的位置調(diào)整，能加工各種復(fù)雜 形狀的回轉(zhuǎn)體工件，但也無法直接將彎曲軸加工為能保持原有曲率的軸。比較可行的方法 是對現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床進(jìn)行改造，加裝在線測量系統(tǒng)，對待加工的彎曲軸進(jìn)行在線測量，并將測 量信號輸入給計(jì)算機(jī)自動生成程序，實(shí)現(xiàn)車刀位置的實(shí)時(shí)調(diào)整，保證恒定的背吃刀量。但是 技術(shù)要求高，一般的企業(yè)自己無法實(shí)現(xiàn)改造，請人改造則造成本高。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種改造成本低、結(jié)構(gòu)簡單但能保持彎曲軸原有曲率的車 削加工裝置作為車床的附件。
[0005] 本發(fā)明公開了一種車削加工彎曲長軸的裝置，包括徑向夾持待加工彎曲軸的壓親 裝置及其固定座，壓親裝置包括分置于待加工的彎曲軸橫向兩側(cè)的非彈性壓親機(jī)構(gòu)和彈性 壓親機(jī)構(gòu)，固定架W垂直于車床加工軸線可滑動的連接于車床的大拖板上，固定架上連接 有車刀架。
[0006] 所述非彈性壓親機(jī)構(gòu)和彈性壓親機(jī)構(gòu)分別位于待加工彎曲軸的內(nèi)凹側(cè)和外凸側(cè)。
[0007] 所述固定座包括水平底板和豎直平行連接于其上分別用于支撐非彈性壓親機(jī)構(gòu) 和彈性壓親機(jī)構(gòu)的前、后立板；前立板的上部內(nèi)側(cè)有帶U型槽口的凸臺，后立板的上部開設(shè) 有貫穿其厚度的外大內(nèi)小的臺階型圓孔，該圓孔的軸向中也線和U型槽口的寬度方向中也 線共線。
[0008] 所述非彈性壓親機(jī)構(gòu)包括形狀為V型的支架和兩個(gè)分別連接于該支架開口端兩 側(cè)的壓親，支架的封閉端較接于所述前立板內(nèi)側(cè)凸臺上的U型槽口中；所述彈性壓親機(jī)構(gòu) 包括滑動套筒、螺桿、壓親、彈黃和壓盤，滑動套筒的軸向中也有一端為盲端的螺紋孔，壓親 較接于滑動套筒的盲端，螺桿通過螺紋連接于滑動套筒的螺紋孔內(nèi)，其上有使滑動套筒軸 向限位的軸肩，彈黃和壓盤依次連接于螺桿上軸肩的外側(cè)，軸肩和彈黃均位于所述后立板 上臺階型圓孔的大孔徑段內(nèi)，壓盤固定于所述后立板的外側(cè)，彈黃的自然長度與軸肩的長 度之和小于臺階型圓孔的大孔徑段長度，軸肩的外徑大于臺階型圓孔小孔徑段的孔徑。
[0009] 所述非彈性壓親機(jī)構(gòu)的兩個(gè)壓親和彈性壓親機(jī)構(gòu)的一個(gè)壓親位于同一個(gè)垂直于 機(jī)床加工軸線的平面內(nèi)，H個(gè)壓親形成H角形將待加工的彎曲軸夾持。
[0010] 所述滑動套筒和臺階型圓孔的小孔徑段之間通過平鍵連接，滑動套筒的外壁和臺 階型圓孔的小孔徑段的孔壁沿軸向開設(shè)有相應(yīng)的鍵槽。
[0011] 所述彈黃為碟形彈黃。
[0012] 所述車刀架平行于非彈性壓親機(jī)構(gòu)或者彈性壓親機(jī)構(gòu)固定于所述前立板或者后 立板的內(nèi)側(cè)。
[0013] 本發(fā)明的工作原理如下；通過旋轉(zhuǎn)彈性壓親機(jī)構(gòu)的螺桿來調(diào)節(jié)彈性壓親機(jī)構(gòu)的壓 親與非彈性壓親機(jī)構(gòu)壓親之間的距離，通過彈性壓親機(jī)構(gòu)的彈黃使兩個(gè)壓親機(jī)構(gòu)配合隨時(shí) 夾緊待加工的彎曲軸，H個(gè)壓親呈H角形布置且均與其固定件之間為較接連接，可自由轉(zhuǎn) 動。彈黃的設(shè)置和較接連接方式的配合還可避免壓親因彎曲軸的旋轉(zhuǎn)變化而損壞。隨著 待加工彎曲軸的旋轉(zhuǎn)，固定座帶動整個(gè)車削裝置垂直于待加工彎曲軸的軸線作直線往復(fù)運(yùn) 動，而車刀架直接固定于作往復(fù)運(yùn)動的車削裝置上，因此可保證車刀與彎曲軸的軸線之間 距離近似保持不變，實(shí)現(xiàn)彎曲軸的加工且保持彎曲軸的原有曲率不變。車削加工過程中的 軸向進(jìn)給通過車床的大拖板帶動整個(gè)車削裝置沿待加工彎曲軸的軸向移動實(shí)現(xiàn)。
[0014] 本裝置可作為機(jī)床附件使用，使用時(shí)卸下中拖板整個(gè)部件，將本裝置的底板連接 于機(jī)床的大拖板上，即可進(jìn)行加工。因此，對機(jī)床上的原有部件不需改造即可方便使用，具 有W下優(yōu)勢： 通過兩個(gè)壓親機(jī)構(gòu)對彎曲軸的外形進(jìn)行在線測量的同時(shí)通過固定架來實(shí)時(shí)調(diào)整車刀 在車削過程中的位置，保證刀尖與彎曲軸軸線之間的距離不變，保證車刀恒定的背吃刀量。 即通過機(jī)械方式保證車刀恒定的背吃刀量來實(shí)現(xiàn)彎曲軸車削加工并保持原有曲率。
[0015] 上述結(jié)構(gòu)使得本裝置具有W下加工特點(diǎn)；待加工彎曲軸的曲率越大，加工后的仿 真度越高；待加工彎曲軸的直徑越大，加工后的仿真度越高；車刀與后壓親之間的距離越 近，加工后的仿真度越高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016] 圖1為本發(fā)明優(yōu)選是實(shí)施例的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖2為圖1中的A-A示意圖。
[001引 圖3為圖2中的B部放大示意圖。
[0019] 圖4為圖2中的左視示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 優(yōu)選實(shí)施例，將本裝置用于大直徑高壓鍋爐用無縫鋼管的外圓機(jī)加工，因?yàn)閲?標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定允許熱社無縫鋼管的軸線具有一定的曲率(小于1%。），但通常大直徑熱社無縫鋼 管的外圓表面質(zhì)量達(dá)不到大直徑高壓鍋爐用無縫鋼管的要求，需要對鋼管車外圓；采用本 裝置不需將彎曲鋼管車成直鋼管，而是使鋼管在車削前后保持同樣的彎曲曲率且符合大直 徑高壓鍋爐用無縫鋼管曲率小于1%。的國家標(biāo)準(zhǔn)，可大大減少加工切削量，經(jīng)濟(jì)效益巨大。
[0021] 如圖1至圖4所示，本發(fā)明公開的該種車削加工彎曲長軸的裝置，包括非彈性壓親 機(jī)構(gòu)1、彈性壓親機(jī)構(gòu)2、固定座3。非彈性壓親機(jī)構(gòu)1和彈性壓親機(jī)構(gòu)2分置于工件4的兩 側(cè)。
[0022] 固定座3包括水平底板31和豎直平行連接于其上分別用于支撐非彈性壓親機(jī)構(gòu) 1和彈性壓親機(jī)構(gòu)2的前立板32、后立板33。前立板32的上部內(nèi)側(cè)有帶U型槽口的凸臺， 后立板33的上部開設(shè)有貫穿其厚度的外大內(nèi)小的臺階型圓孔，該圓孔的軸向中也線和U型 槽口的寬度方向中也線共線。
[0023] 非彈性壓親機(jī)構(gòu)1包括形狀為V型的支架11和兩個(gè)分別連接于該支架開口端兩 側(cè)的壓親12,支架11的封閉端較接于前立板32內(nèi)側(cè)凸臺上的U型槽口中。彈性壓親機(jī)構(gòu) 2包括滑動套筒21、螺桿22、壓親12、碟形彈黃23和壓盤24?；瑒犹淄?1的軸向中也有一 端為盲端的螺紋孔，壓親12較接于滑動套筒21的盲端，螺桿22通過螺紋連接于滑動套筒 21的螺紋孔內(nèi)，其上有使滑動套筒21軸向限位的軸肩221，碟形彈黃23和壓盤24依次連 接于螺桿22上軸肩221的外側(cè)，軸肩221和碟形彈黃23均位于后立板33上臺階型圓孔的 大孔徑段內(nèi)，壓盤24固定于后立板33的外側(cè)。碟形彈黃23的自然長度與軸肩221的長度 之和小于臺階型圓孔的大孔徑段長度，軸肩221的外徑大于臺階型圓孔小孔徑段的孔徑。
[0024] 非彈性壓親機(jī)構(gòu)1的兩個(gè)壓親12和彈性壓親機(jī)構(gòu)2的一個(gè)壓親12位于同一個(gè)垂 直于機(jī)床加工軸線的平面內(nèi)，H個(gè)壓親12形成穩(wěn)定的H角形將工件4夾持。
[00巧]滑動套筒21和臺階型圓孔的小孔徑段之間通過平鍵5連接，滑動套筒21的外壁 和臺階型圓孔的小孔徑段的孔壁沿軸向開設(shè)有相應(yīng)的鍵槽。
[0026] 車刀架6平行于彈性壓親機(jī)構(gòu)2固定于后立板33的內(nèi)側(cè)，為了提高加工后的仿真 度，使車刀7與壓親12之間的距離盡量接近。
[0027] 上述結(jié)構(gòu)使得本裝置具有W下加工特點(diǎn)；待加工彎曲軸的曲率越大，加工后的仿 真度越高；待加工彎曲軸的直徑越大，加工后的仿真度越高；車刀與后壓親之間的距離越 近，加工后的仿真度越高。
[0028] 本裝置的工作原理如下： 通過旋轉(zhuǎn)彈性壓親機(jī)構(gòu)2的螺桿22來調(diào)節(jié)彈性壓親機(jī)構(gòu)2的壓親12與非彈性壓親機(jī) 構(gòu)1壓親12之間的距離，通過彈性壓親機(jī)構(gòu)2的彈黃23使兩個(gè)壓親機(jī)構(gòu)配合隨時(shí)夾緊待 加工的工件4, H個(gè)壓親12呈H角形布置且均與其固定件之間為較接連接，可自由轉(zhuǎn)動。彈 黃23的設(shè)置和較接連接方式的配合還可避免壓親12因工件4的旋轉(zhuǎn)變化而損壞。隨著工 件4的旋轉(zhuǎn)，固定座3帶動整個(gè)車削裝置垂直于工件4的軸線作直線往復(fù)運(yùn)動，而車刀6架 直接固定于作往復(fù)運(yùn)動的車削裝置上，因此可保證車刀7與工件4的軸線之間距離近似保 持不變，實(shí)現(xiàn)工件4的加工且保持其原有曲率不變。車削加工過程中的軸向進(jìn)給通過車床 的大拖板8帶動整個(gè)車削裝置沿工件4的軸向移動實(shí)現(xiàn)。
[0029] 本裝置安裝于車床上時(shí)，需先將車床的中拖板整體部件拆下，利用原車床大拖板 上用于安裝中拖板的滑軌或者直線導(dǎo)軌與本裝置固定座的底板連接；然后將待加工彎曲軸 通過車床的卡盤和尾座頂尖裝夾，旋轉(zhuǎn)本裝置彈性壓親機(jī)構(gòu)的螺桿，使兩個(gè)彈性壓親機(jī)構(gòu) 的H個(gè)壓親W穩(wěn)定的H角形緊壓住工件的表面，調(diào)整車刀架上的車刀，保證車削過程中合 理的背吃刀量；最后啟動車床，卡盤帶動工件做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，控制固定座在大拖板上沿垂直于 工件的軸線做直線運(yùn)動，從而帶動車刀垂直于工件的軸線進(jìn)行切削，調(diào)整車刀與工件軸線 之間的距離恒定，同時(shí)控制大拖板帶動固定座沿工件的軸向移動，實(shí)現(xiàn)工件的車削加工且 保持彎曲軸原有曲率不變。
[0030] 整個(gè)車削過程中，本裝置垂直于車床加工軸線做直線往復(fù)運(yùn)動，車刀與工件的軸 線之間距離近似不變，但仍有一定偏差。加工后所得外圓為一近似楠圓，假定加工后外圓長 短半軸比為義，待加工軸半徑為R，偏也距（即最大彎曲點(diǎn)與加工回轉(zhuǎn)中也線的距離)為e，則 有e蘭如-1*JI。例如，待加工軸半徑為400mm，要求義< 1. 01，則待加工軸偏也距最大不 得超過56mm，否則加工誤差較大。
[0031] 因此，本裝置尤其適用于直徑較大而偏也距較小的彎曲軸加工，具體地說，適用于 車削直徑大于400mm，長度大于4m，直線度在0. 2%。一14%。之間任意形狀的彎曲軸，且車削 后保持原有曲率。
[0032] 本裝置還可用于加工彎曲的木質(zhì)長軸。
【權(quán)利要求】
1. 一種車削加工彎曲長軸的裝置，其特征在于：該裝置包括徑向夾持待加工彎曲軸的 壓輥裝置及其固定座，壓輥裝置包括分置于待加工的彎曲軸橫向兩側(cè)的非彈性壓輥機(jī)構(gòu)和 彈性壓輥機(jī)構(gòu)，固定架以垂直于車床加工軸線可滑動的連接于車床的大拖板上，固定架上 連接有車刀架。
2. 如權(quán)利要求1所述的車削加工彎曲長軸的裝置，其特征在于：所述固定座包括水平 底板和堅(jiān)直平行連接于其上分別用于支撐非彈性壓輥機(jī)構(gòu)和彈性壓輥機(jī)構(gòu)的前、后立板； 前立板的上部內(nèi)側(cè)有帶U型槽口的凸臺，后立板的上部開設(shè)有貫穿其厚度的外大內(nèi)小的臺 階型圓孔，該圓孔的軸向中心線和U型槽口的寬度方向中心線共線。
3. 如權(quán)利要求2所述的車削加工彎曲長軸的裝置，其特征在于：所述非彈性壓輥機(jī)構(gòu) 包括形狀為V型的支架和兩個(gè)分別連接于該支架開口端兩側(cè)的壓輥，支架的封閉端鉸接于 所述前立板內(nèi)側(cè)凸臺上的U型槽口中；所述彈性壓輥機(jī)構(gòu)包括滑動套筒、螺桿、壓輥、彈簧 和壓盤，滑動套筒的軸向中心有一端為盲端的螺紋孔，壓輥鉸接于滑動套筒的盲端，螺桿通 過螺紋連接于滑動套筒的螺紋孔內(nèi)，其上有使滑動套筒軸向限位的軸肩，彈簧和壓盤依次 連接于螺桿上軸肩的外側(cè)，軸肩和彈簧均位于所述后立板上臺階型圓孔的大孔徑段內(nèi)，壓 盤固定于所述后立板的外側(cè)，彈簧的自然長度與軸肩的長度之和小于臺階型圓孔的大孔徑 段長度，軸肩的外徑大于臺階型圓孔小孔徑段的孔徑。
4. 如權(quán)利要求3所述的車削加工彎曲長軸的裝置，其特征在于：所述非彈性壓輥機(jī)構(gòu) 的兩個(gè)壓輥和彈性壓輥機(jī)構(gòu)的一個(gè)壓輥位于同一個(gè)垂直于機(jī)床加工軸線的平面內(nèi)，三個(gè)壓 輥形成三角形將待加工的彎曲軸夾持。
5. 如權(quán)利要求3所述的車削加工彎曲長軸的裝置，其特征在于：所述滑動套筒和臺階 型圓孔的小孔徑段之間通過平鍵連接，滑動套筒的外壁和臺階型圓孔的小孔徑段的孔壁沿 軸向開設(shè)有相應(yīng)的鍵槽。
6. 如權(quán)利要求3所述的車削加工彎曲長軸的裝置，其特征在于：所述彈簧為碟形彈簧。
7. 如權(quán)利要求3所述的車削加工彎曲長軸的裝置，其特征在于：所述車刀架平行于非 彈性壓輥機(jī)構(gòu)或者彈性壓輥機(jī)構(gòu)固定于所述前立板或者后立板的內(nèi)側(cè)。
【文檔編號】B23B5/08GK104259487SQ201410550795
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】湯子堯 申請人:湯子堯