CN101372039A - 环保吸尘排屑的车床金加工工艺及机夹吸尘排屑组合刀具 - Google Patents
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Abstract
发明属于专门适用于车床金加工粉末合金、陶瓷、铝、铜、铁铸件时产生粉碎性或粉末状刀屑、粉尘的“环保吸尘排屑车削工艺及机夹吸尘排屑组合刀具装置”或配备“环保吸尘排屑组合刀具装置”的“环保无尘专用车床”，尤其属于“无飞屑、无尘法”切削带定子(绕组线圈)铸铝机壳凸止口的环保吸尘排屑车削工艺。新发明刀具装置的刀刃对工件切削时短刀屑、粉尘在刀刃上最原始生成的第一时间内(还未飞溅及散布之时)就会在刀刃周边最小空间之内最有效地被收集与吸尘；新编排工艺“一次性装夹工件后”就可以“一次性多工步”切削带定子绕组电动机机壳左、右两端凸止口，降低了生产成本，提高了电动机产品合格率、劳动生产效率，并且延长车床的使用寿命。
Description
技术领域:
本发明属于专门适用于车床金加工(铸铝、铸铜、铸铁、粉末合金、陶瓷等)工件时产生粉碎性或粉末状切削屑、粉尘的“环保吸尘排屑车削工艺及机夹吸尘排屑组合刀具装置”或配备“环保吸尘排屑车削工艺及机夹吸尘排屑组合刀具装置”的专用切削(铸铝、铸铜、铸铁、粉末合金、陶瓷等)工件的“环保无尘专用车床”，尤其属于“无飞屑、无尘法”切削带定子铁芯(绕组线圈)铸铝机壳凸止口的环保吸尘排屑车削工艺及机夹吸尘排屑组合刀具。
背景技术:
有史以来国内外的普通车床、数控车床常用焊接车刀或可转位机夹车刀金加工切削(铸铝、铸铜、铸铁、粉末合金、陶瓷等)工件时，所产生的短刀屑以及粉碎性或粉末状切削屑会四处飞溅，金属粉尘或陶瓷粉尘到处飞扬，金属尘粉或陶瓷粉尘飞扬会散布到车间内的所有空间，迫使操作工人加工时戴口罩防护，如果车床与操作工人之间未设挡板，高温的短刀屑以及粉碎性或粉末状切削屑就会飞溅到操作工人的脸部、身上，烫伤操作人员，这就严重影响车间的环境保护与职工劳动安全保护及身心健康。即使有挡板封闭的车床，金加工切削时产生的短切屑、粉碎性或粉末状切削屑、金属粉尘或陶瓷粉尘也会堆积到车床的导轨上，会使车床导轨加速磨损，进而使车床的加工精度降低，并且严重影响车床的使用寿命，这也是国内外车床生产厂家销售车床供客户金加工切削(铸铝、铸铜、铸铁、粉末合金、陶瓷等)工件时，最为头痛而无法解决车床有效精度与寿命的难题。据了解，为了环保，国内外某些车床生产厂家也设计了一些封闭吸尘专用车床，但只是对车床封闭空间之内吸尘，不让粉碎性或粉末状切削屑、金属粉尘或陶瓷粉尘影响车床之外的生产环境，但未能解除刀屑以及粉碎性或粉末状切削屑、金属粉尘或陶瓷粉尘不在车床导轨上的堆积与导轨加速磨损的难题。
国内外的电动机机壳加工旧工艺是:第一工序将电动机机壳用第一台车床的三爪夹持先切削加工电机机壳前端止口；第二工序用第二台车床以先前加工好的机壳止口定位掉头切削加工机壳中间铁芯档位，以及机壳后端止口；第三工序将浸漆烘干成品的电机定子绕组，用油压机压装于电动机机壳铁芯档中；因电机机壳前端止口、中间铁芯档位以及机壳后端止口是分二次装夹、分别掉头切削就会产生同心度误差，浸漆烘干成品的电机定子绕组也存在因浸漆层厚、薄影响定子铁芯产生内、外径同心度误差，因此旧工艺生产的定子绕组铁芯内径与机壳两端止口的同心度积累误差大，严重影响电动机整机产品质量合格率。
为克服以上同心度工艺难题，设计“新工艺”:第一工序先把电动机铝机壳用电磁加热器加热膨胀之后，将浸漆烘干成品的电机定子铁芯绕组以热套工艺压入电机铝机壳铁芯档中，待热膨胀的铝机壳冷却收缩，将定子铁芯绕组固定于机壳铁芯档中后。转入第二工序以带绕组定子铁芯内径为定位基本点，只要“一次性装夹”将带定子绕组电机机座安装在车床专用涨胎芯轴上，涨胎固定之后；如果用“普通的左、右两把车刀”分别金加工切削带定子绕组电动机机壳两端凸止口，虽能确保两端止口与绕组铁芯内径同心度的技术质量需求的提高，但美中不足因切削两端凸止口时，产生四处飞溅的高温短刀屑、粉碎性或粉末状切削屑以及金属尘粉不少会飞溅、残留在定子绕组上。因此在金加工工序完成之后。必需设第三工序，对被加工机壳定子绕组用高压压缩空气吹气清除飞屑粉尘，但事实上还很大可能有少数的刀屑、金属粉尘残留于机壳定子绕组上，难以彻底清除干净。如果将残留有刀屑、金属粉尘的带定子铁芯绕组电动机机壳合成装配的电动机就很有可能引起电动机绕组击穿短路或烧毁，严重影响电机产品合格率，这又是新工艺生产电动机的技术工艺质量老大难问题。
发明内容:
本发明的目的在于攻克上述几项缺点与工艺质量老大难问题:发明“机夹吸尘排屑组合刀具装置”及编排一种“一次性装夹工件后”使用组合的左、右两把环保机夹吸尘排屑刀具就可以“一次性多工步”分别金加工切削带定子铁芯绕组电动机机壳左、右两端凸止口的“无飞屑、无尘法”环保的金加工工艺，并且使操作工人能十分安全地使用“无飞屑、无尘法”的环保吸尘排屑车削工艺及机夹吸尘排屑组合刀具，以致取得以下效果:
1.确保职工劳动保护、生产安全、身心健康以及车间的无尘化环境保护。
2.确保刀屑以及粉碎性或粉末状切削屑、金属粉尘或陶瓷粉尘不在车床导轨上的堆积，也就不会使车床导轨加速磨损，有效解决“车床有效精度与寿命的难题”，进而延长车床的使用寿命。
3.确保按“新工艺”切削带定子绕组电动机机壳两端凸止口时产生的高温短刀屑、粉碎性或粉末状切削屑以及金属尘粉不会四处飞溅、残留在定子绕组上，最有效解决“定子绕组铁芯内径与机壳两端止口的同心度工艺难题”以及“因残留有刀屑、金属粉尘引起电动机绕组击穿短路或烧毁电动机的技术工艺质量老大难问题”使“新工艺”高水平地提高电动机产品合格率。
4.“新工艺”使用“一次性装夹”以及去掉“第三道工序”节省了加工时间与劳动生产力，并且降低了生产成本，很大程度地提高了劳动生产效率。
5.新发明的环保机夹吸尘排屑组合刀具所用刀片全部采用YG6-F230型刀片，机夹于左、右两把环保机夹吸尘排屑刀体“定位刀槽”上(左、右刀体各设有左、右专用前角25°、刃倾角20°的凹型定位刀槽；并且每个刀片的定位刀槽后都设立微调螺孔，配上微调螺丝可使刃磨好的各刀刃只需微调后就能精确快速定位于各自技术要求的X、Y座标上)。由于采用机械夹持方式装夹刀片，避免了刀片经高温焊接时对刀片“红硬性”损坏以及高温极易在刀片内部产生裂纹，因此提高了刀刃的耐用度，降低了刀片损耗，进而降低了生产成本。
本发明的技术工艺最重要的方案是:新发明的机夹吸尘排屑组合刀具装置的刀刃对被金加工(铸铝、铸铜、铸铁、粉末合金、陶瓷等)工件切削时，短刀屑以及粉碎性或粉末状切削屑与金属粉尘或陶瓷粉尘在刀刃上最原始生成的第一时间内(还未飞溅及散布之时)，就会在刀刃周边最小空间(6mm2～12mm2)之内，最有效地被收集与吸尘；并经吸尘导管集中收集到封闭的“短刀屑以及粉碎性或粉末状切削屑与金属粉尘或陶瓷粉尘收集箱”内。在此基础上编排“一次性装夹工件后”使用组合的左、右两把环保机夹吸尘排屑刀具就可以“一次性多工步”分别金加工切削带定子绕组电动机机壳左、右两端凸止口，“无飞屑、无尘法”环保的金加工工艺。
附图说明:
图1为“环保吸尘排屑切右端专用组合刀具”车削带定子铁芯绕组电动机机壳右端凸止口示意图。
图2为“环保吸尘排屑切左端专用组合刀具”车削带定子铁芯绕组电动机机壳左端凸止口示意图。
图3为“环保吸尘排屑组合刀具装置”封闭的“短刀屑以及粉碎性或粉末状切削屑与金属粉尘或陶瓷粉尘收集箱”示意图。
图4为“带定子铁芯(绕组线圈)铸铝电动机机壳”示意图，E为铸铝电动机机壳、F为定子铁芯、J为绕组线圈、B为机壳右端凸止口装配面、C为机壳右端凸止口面、D为机壳右端凸止口端面、Q为机壳右端凸止口0.5mm×45°倒角、T为机壳左端凸止口装配面、K为机壳左端凸止口面、H为机壳左端凸止口端面、U为机壳左端凸止口0.5mm×45°倒角。
图5为带定子铁芯(绕组线圈)铸铝电动机机壳“一次性装夹”在车床专用涨胎芯轴上，涨胎固定之后使用组合的左、右两把环保机夹吸尘排屑刀具就可以“一次性多工步”分别金加工切削带定子铁芯绕组电动机机壳左、右两端凸止口的具体各工步、程序、路线、进给方向、坐标行程、转折位示意图。
具体实施方式:
下面结合附图对本发明的技术工艺方案具体实施方式进行详细描述。
我们提供一种“无飞屑、无尘法”切削带定子(绕组线圈)铸铝机壳凸止口的环保吸尘排屑车削工艺，它的工艺步骤如下:
(一)提供一台普通车床或经济型数控车床，如果配备“环保吸尘排屑车削工艺及机夹吸尘排屑组合刀具装置”的专用切削(铸铝、铸铜、铸铁、粉末合金、陶瓷等)工件的“环保无尘专用车床”效果就会更好。
(二)在车床主轴配置(图1-1)为车床专用涨胎芯轴、(图1-2)为铁芯档弹性涨胎、(图1-3)为涨胎涨紧锥套、(图1-4)为涨胎涨紧螺母。
(三)提供一套切削带定子绕组电动机机壳右端凸止口的“环保吸尘排屑切右端专用组合刀具”是由(图1-5)为切右端刀体、(图1-6)为切右端机夹硬质合金刀片、(图1-7)为切右端机夹硬质合金刀片压板、(图1-8)为切右端刀体前端盖板、(图1-9)为切右端刀体上盖板、(图1-10)为切右端刀体排屑吸尘管接头部件组成；安装于车床刀架右侧之后，用吸尘导管将(图1-10)为切右端刀体排屑吸尘管接头与(图3-20)为“刀屑、粉尘收集箱”上盖板连接切右端刀体排屑吸尘管接头连接。开动LLB-10D型袋式单机除尘器之后，才能使环保机夹吸尘排屑组合刀具装置的“刀刃周边最小空间(6mm2～12mm2)之内以及刀体排屑槽、吸尘导管、(刀屑、粉尘收集箱)之内空间产生580Pa的资用压力”将车床刀架右侧的“环保吸尘排屑切右端专用组合刀具”对铸铝机壳止口削屑时产生的(图1-R)“备注:R为对铸铝机壳止口削屑产生的高温短刀屑、粉碎性或粉末状切削屑、金属粉尘”有效地被收集与吸尘；并经吸尘导管收集到“刀屑、粉尘收集箱”中。
(四)提供一套切削带定子绕组电动机机壳左端凸止口的“环保吸尘排屑切左端专用组合刀具”是由(图2-11)为切左端刀体、(图2-12)为切左端机夹硬质合金刀片、(图2-13)为切左端机夹硬质合金刀片压板、(图2-14)为切左端刀体前端盖板、(图2-15)为切左端刀体上盖板、(图2-16)为切左端刀体排屑吸尘管接头部件组成；安装于车床刀架左侧《注意事项:(图2-12)为切左端机夹硬质合金刀片的刀尖与(图1-6)为切右端机夹硬质合金刀片的刀尖应对准安装于车床同一X轴线上(设定与车床导轨平行的为X轴向，垂直的为Y轴向)，刀尖与刀尖间的距离为图4所示“B面与T面距离+15mm”精度误差±0.01mm》之后。用吸尘导管将(图1-16)为切左端刀体排屑吸尘管接头与(图3-19)为“刀屑、粉尘收集箱”上盖板连接切左端刀体排屑吸尘管接头连接；开动LLB-10D型袋式单机除尘器之后，才能使环保机夹吸尘排屑组合刀具装置的“刀刃周边最小空间(6mm2～12mm2)之内以及刀体排屑槽、吸尘导管、(刀屑、粉尘收集箱)之内空间产生580Pa的资用压力”将车床刀架左侧的“环保吸尘排屑切左端专用组合刀具”对铸铝机壳止口削屑时产生的(图2-R)“备注:R为对铸铝机壳止口削屑产生的高温短刀屑、粉碎性或粉末状切削屑、金属粉尘”有效地被收集与吸尘；并经吸尘导管收集到“刀屑、粉尘收集箱”中。
(五)提供一套封闭的“短刀屑以及粉碎性或粉末状切削屑与金属粉尘或陶瓷粉尘收集箱”是由(图3-17)为“刀屑、粉尘收集箱”箱体、(图3-18)为“刀屑、粉尘收集箱”上盖板、(图3-19)为“刀屑、粉尘收集箱”上盖板连接切左端刀体排屑吸尘管接头、(图3-20)为“刀屑、粉尘收集箱”上盖板连接切右端刀体排屑吸尘管接头、(图3-21)为“刀屑、粉尘收集箱”上盖板连接LLB-10D型袋式单机除尘器吸尘管接头、(图3-22)为“刀屑、粉尘收集箱”底部轮子部件组成，并且用吸尘导管将(图3-21)为“刀屑、粉尘收集箱”上盖板连接LLB-10D型袋式单机除尘器吸尘管接头与LLB-10D型袋式单机除尘器吸尘管接头连接；开动LLB-10D型袋式单机除尘器之后，才能使环保机夹吸尘排屑组合刀具装置的“刀刃周边最小空间(6mm2～12mm2)之内以及刀体排屑槽、吸尘导管、(刀屑、粉尘收集箱)之内空间产生580Pa的资用压力”。
(六)提供一套LLB-10D型袋式单机除尘器，技术参数:处理风量(m3/h)1000、资用压力(Pa)580。
第一工序先把电动机铝机壳用电磁加热器加热膨胀之后，将浸漆烘干成品的电机定子铁芯绕组以热套工艺压入电机铝机壳铁芯档中，待热膨胀的铝机壳冷却收缩，将定子铁芯绕组固定于机壳铁芯档中。
第二工序以带绕组定子铁芯内径为定位基本点，将带定子绕组电机机座“一次性装夹”安装在车床专用涨胎芯轴上，涨胎固定之后，
按图5设计的各被加工面X、Y座标，进行具体的各工步、程序、路线、进给方向、坐标行程、转折位切削运行如下:
(一)首先开动LLB-10D型袋式单机除尘器之后，使环保机夹吸尘排屑组合刀具装置的“刀刃周边最小空间(6mm2～12mm2)之内以及刀体排屑槽、吸尘导管、(刀屑、粉尘收集箱)之内空间产生580Pa的资用压力”。
(二)按工步程序开动车床，安装于车床刀架右侧的“环保吸尘排屑切右端专用组合刀具”与车床刀架左侧的“环保吸尘排屑切左端专用组合刀具”从(右0)“起始”工位开始工作。
1.(右0)“起始”工位+Y方向快速移动↑50mm至(右1)工位。
2.(右1)工位-X方向中速步进←7.5mm至(右2)工位对C加工面粗车切削。
3.(右2)工位+X方向快速移动→7.5mm至(右1)工位。
4.(右1)工位+Y方向快速移动↑5mm至(右3)工位。
5.(右3)工位-X方向中速步进←5mm至(右4)工位对D加工面粗车切削。
6.(右4)工位-Y方向中速步进↓4mm至(右5)工位对D加工面精车切削。
7.(右5)工位-Y方向、-X方向同步进给45°方向
(-Y方向中速步进↓0.5mm、-X方向中速步进←0.5mm)至(右6)工位对45°倒角Q加工面精车切削。
8.(右6)工位-X方向慢速步进←2.5mm至(右7)工位对C加工面精车切削。
9.(右7)工位-Y方向中速步进↓5mm至(右8)工位对B加工面精车切削。
注意事项:(右8)工位时等同于(左0)“起始”工位。
10.(左0)“起始”工位+X方向快速移动→7mm至(左1)工位。
11.(左1)工位+Y方向快速移动↑4.5mm至(左2)工位。
12.(左2)工位+X方向中速步进→7.5mm至(左3)工位对K加工面粗车切削。
13.(左3)工位-X方向快速移动←7.5mm至(左2)工位。
14.(左2)工位+Y方向快速移动↑5mm至(左4)工位。
15.(左4)工位+X方向中速步进→5mm至(左5)工位对H加工面粗车切削。
16.(左5)工位-Y方向中速步进↓4mm至(左6)工位对H加工面精车切削。
17.(左6)工位-Y方向、+X方向同步进给45°方向(-Y方向中速步进↓0.5mm、+X方向中速步进→0.5mm)至(左7)工位对45°倒角U加工面精车切削。
18.(左7)工位+X方向慢速步进→2.5mm至(左8)工位对K加工面精车切削。
19.(左8)工位+X方向中速步进↓5mm至(左9)工位对T加工面精车切削。
20.(左9)工位-Y方向快速移动↓45.5mm至(左10)工位。
21.(左10)工位-X方向快速移动←7mm至(左11)工位。
注意事项:(左11)工位时等同于(右0)“起始”工位。
至此安装于车床刀架右侧的“环保吸尘排屑切右端专用组合刀具”与车床刀架左侧的“环保吸尘排屑切左端专用组合刀具”已远离被加工工件50mm，可方便地松开涨胎涨紧螺母，将已经金加工好左、右两端凸止口的“带定子铁芯(绕组线圈)铸铝电动机机壳”从车床专用涨胎上卸下，并装上新工件依以上程序、工步、周而复始；快而精地以“环保吸尘排屑车削工艺及机夹吸尘排屑组合刀具装置”、“一次性装夹”、“一次性多工步”分别金加工切削带定子铁芯绕组电动机机壳左、右两端凸止口的工艺技术，大批量生产质优的铸铝机壳电动机。
Claims (6)
1.一种“一次性装夹工件后”使用组合的左、右两把环保机夹吸尘排屑刀具装置就可以“一次性多工步”分别金加工切削“带定子铁芯绕组电动机机壳”左、右两端凸止口，“无飞屑、无尘法”环保的金加工工艺；其特征在于环保、高效、节能耗，它的工艺步骤如下:
1.1提供一台普通车床或经济型数控车床，如果配备“环保吸尘排屑车削工艺及机夹吸尘排屑组合刀具装置”的专用切削(铸铝、铸铜、铸铁、粉末合金、陶瓷等)工件的“环保无尘专用车床”效果就会更好。
1.2在车床主轴配置一套由“车床专用涨胎芯轴”、“铁芯档弹性涨胎”、“涨胎涨紧锥套”、“涨胎涨紧螺母”组成专用涨胎装置。
1.3提供一套由“环保吸尘排屑切右端专用组合刀具”、“环保吸尘排屑切左端专用组合刀具”、“短刀屑以及粉碎性或粉末状切削屑与金属粉尘或陶瓷粉尘收集箱”组成，专用于车床金加工(铸铝、铸铜、铸铁、粉末合金、陶瓷等)工件时产生粉碎性或粉末状切削屑、粉尘的“环保吸尘排屑组合刀具装置”。
1.4提供一套LLB-10D型袋式单机除尘器。
1.5将带定子绕组电机机座“一次性装夹”安装在车床专用涨胎芯轴上，把涨胎涨紧、固定
1.6开动除尘器、车床按工步程序“一次性连续多工步”分别金加工切削“带定子铁芯绕组电动机机壳”左、右两端凸止口的所有加工面及倒角，对铸铝机壳止口削屑时产生的高温短刀屑、粉碎性或粉末状切削屑、金属粉尘”有效地被收集与吸尘；并经吸尘导管收集到“刀屑、粉尘收集箱中。
2.一种“环保机夹吸尘排屑组合刀具装置”其特征在于:生产安全、环境保护、节约能耗、提高工效、有效确保产品质量、延长车床的使用寿命；最突出特征的是机夹吸尘排屑组合刀具装置的刀刃对被金加工(铸铝、铸铜、铸铁、粉末合金、陶瓷等)工件切削时，短刀屑以及粉碎性或粉末状切削屑与金属粉尘或陶瓷粉尘在刀刃上最原始生成的第一时间内(还未飞溅及散布之时)，就会在刀刃周边最小空间(6mm2～12mm2)之内，最有效地被收集与吸尘；并经吸尘导管集中收集到封闭的“短刀屑以及粉碎性或粉末状切削屑与金属粉尘或陶瓷粉尘收集箱”内。
3.一种配备“环保吸尘排屑车削工艺及机夹吸尘排屑组合刀具装置”的专用切削(铸铝、铸铜、铸铁、粉末合金、陶瓷等)工件的“环保无尘专用车床”其特征在于:确保刀屑以及粉碎性或粉末状切削屑、金属粉尘或陶瓷粉尘不在车床导轨上的堆积，也就不会使车床导轨加速磨损，有效解决“车床有效精度与寿命的难题”，进而延长车床的使用寿命。
4.根据权利要求2所述的“环保机夹吸尘排屑组合刀具装置”技术原理再发明的“环保机夹排屑(无飞屑切削内孔、端面、外圆)组合刀具装置”其特征在于:它不需要除尘器，只少量泄漏粉尘，其它效果与“环保机夹吸尘排屑组合刀具装置”相近；也能“无飞屑”地安全生产、环境保护、节约能耗、提高工效、有效确保产品质量、延长车床的使用寿命。
5.根据权利要求2所述的一种“环保机夹吸尘排屑组合刀具装置”其特征在于:它是由“环保吸尘排屑切右端专用组合刀具”、“环保吸尘排屑切左端专用组合刀具”、“短刀屑以及粉碎性或粉末状切削屑与金属粉尘或陶瓷粉尘收集箱”组成。
6.根据权利要求2、4或5所述的一种“环保机夹吸尘排屑组合刀具装置”其特征在于:刀片是采用机械夹持方式装夹于刀体设有的专用前角25°、刃倾角20°的凹型定位刀槽；并且刀片的定位刀槽后都设立微调螺孔，用微调螺丝可使刃磨好的各刀刃只需微调后就能精确快速座标定位。
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| CNA2008100713535A CN101372039A (zh) | 2008-07-07 | 2008-07-07 | 环保吸尘排屑的车床金加工工艺及机夹吸尘排屑组合刀具 |
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| CNA2008100713535A CN101372039A (zh) | 2008-07-07 | 2008-07-07 | 环保吸尘排屑的车床金加工工艺及机夹吸尘排屑组合刀具 |
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|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103521798A (zh) * | 2013-11-04 | 2014-01-22 | 无锡市聚英机械制造有限公司 | 膨胀式可调节芯棒 |
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2008
- 2008-07-07 CN CNA2008100713535A patent/CN101372039A/zh active Pending
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| CN103521798A (zh) * | 2013-11-04 | 2014-01-22 | 无锡市聚英机械制造有限公司 | 膨胀式可调节芯棒 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Wan Dai Document name: Notification of an Office Action |
|
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20090225 |