CN101486119B - 一种深槽加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种深槽加工方法,其具体为:构建一包括基座、动力部件、切削部件和深度微调部件等的深槽加工装置,而后将加工工件装夹到深槽加工装置上,并调整待其上的加工槽缝位置,其后采用切削方法加工第一个深槽的第一条槽缝,待试切削完毕后即根据实际加工深度而使用深度微调部件微调限位,然后再次切削至第一条槽缝加工完毕,然后旋转调整回转盘使其转过一定角度,依次进行第二条至最后一条槽缝的切削加工,待所有深槽的两侧槽缝全部加工完毕后,卸下待加工工件,然后将所有深槽的两侧槽缝之间的槽底切断,此时所有深槽加工完毕。本发明制造工艺简便,设备简单,生产效率可高达到现有加工方法的4~5倍,且耗能低,制造成本优势突出。

Description

一种深槽加工方法
技术领域
本发明涉及一种深槽加工方法,属于金属切割加工技术领域。
背景技术
在现有的金属加工领域中,对于深槽(尤指宽高比大于10的开放性直通型深槽)加工,通常采用刨(插)削、铣削、电火花线切割机床加工等方法来加以处理。其中,一般业内更多采用刨(插)削加工方法,但其缺点在于工效低,刀杆刚性差,刀尖易损耗。而对于铣削加工方法,若该深槽的规格尺寸较大时,则所需机床和刀具的尺寸要求将大幅提高,如此就很难找到与之相匹配的通用铣床和铣刀,致使加工难度明显提升。而若采用线切割加工方法,则它的整个加工耗时将会比使用刨(插)削加工方法更多。
而现有技术中常用的锯床切割加工方法为:采用如图1和图2所示的卧式带锯床,在锯床基座1’上设置了一种液压夹具2’,工作时待加工工件通过该液压夹具水平地(卧式)装夹在该基座上。左右升降进给油缸9’分别固定在龙门架5’上的直线导轨7’前侧,动力部件(升降横梁组件)6’可以沿直线导轨7’作上下运动,其运动是通过左右升降进给油缸9’的驱动而实现的。电动机通过带传动带动减速器运转,减速器输出轴上装有一驱动轮,环形带锯条3’套装在该驱动轮和一安装在锯条张紧部件8’上的张紧轮上形成动力部件,动力部件安装在横梁组件上。横梁组件上还安装有一固定式锯条导向支承座11’和一可移式锯条导向支承座4’,其中可移式锯条导向支承座通过燕尾槽锁固在横梁组件上,其位置可随待加工工件12’尺寸大小和位置的变化而作左右调整。锯条嵌在导向支承部件下端的垂直缝槽中,以保证锯条工作时与水平面垂直。但这种方法仅适合于一般性卧式下料锯削,对于尺寸较大且需要立式加工的待加工工件则难以装夹加工。而且,在该技术中的限位装置10’不能对加工深度进行精确控制。这对于那些需要进行圆周精确分度和对锯缝深度有尺寸要求的待加工工件的加工就无法进行。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供提供一种深槽加工方法,其制造工艺简便且无需定制任何专用刀具,生产效率高,耗能低,生产成本优势突出,从而很好地克服了现有技术中深槽加工方法普遍存在的效率低、耗能高等弊端。
为实现上述的发明目的,本发明采用的技术方案如下:
一种深槽加工方法,其特征在于包括如下步骤:
(1)构建一深槽加工装置,其包括基座(1)、设于该基座(1)上的动力部件(7)、与该动力部件相连接的切削部件(4)和一深度微调部件(9),以及:
一工作台(2),其水平且垂直于切削运动方向可移动地设置于所述基座(1)上,并可被锁固于其中任一位置,
一回转盘(3),其设置于所述工作台(2)上,其上装夹待加工工件,该回转盘可于工作台上进行水平360°旋转并可被锁固于其中任一位置;
(2)预调深槽加工装置,包括依次将该待加工工件装夹于回转盘(3)上,使待加工工件外圆与回转盘同轴、拉紧切削部件(4)、初调深度微调部件(9)的滑套位置、将回转盘(3)锁固、以及利用试切加工法调整待加工工件上的加工槽缝位置,移动并锁固所述工作台(2);
(3)采用切削加工方法加工第一个深槽的第一条槽缝,待其试切削完毕后即根据实际加工的深度而使用所述深度微调部件(9)的转盘来微调限位,然后再次切削至满足加工深度尺寸的要求,此时该第一条槽缝即加工完毕;
(4)旋转调整所述回转盘(3)使其转过α角,其中α=360°/待加工的槽缝数2n,n为通槽数,加工第二条槽缝,然后依次转过α角进行第三条至最后一条槽缝的切削加工,此时所有深槽的两侧槽缝全部加工完毕;
(5)将待加工工件卸下,然后利用线切割方法将所有深槽的两侧槽缝之间的槽底切断,此时所有的深槽即加工完毕。
具体而言,所述深槽加工装置还包括两个导向支承部件(5),其设于所述切削部件(4)的工作部的两侧。
所述导向支承部件(5)为两个可移式锯条导向支承座,其一端部分别设于所述环形带锯条的工作部的两侧。
所述深度微调部件(9)包括一根滑杆,一个可在滑杆上全程移动并在任一位置加以锁固的滑套,一盘面上均布有刻度、且具有内螺纹的转盘,转盘位置可沿滑套进行微调、以及一行程开关,该行程开关触头在与所述转盘触接时切断所述动力部件(7)的供电并快速退刀。
所述工作台(2)和回转盘(3)的操作件上均设有刻度标识。
所述工作台(2)和回转盘(3)上的刻度标识包括初始零值。
所述切削部件(4)为一环形带锯条,其工作部位于装夹于所述回转盘(3)上的待加工工件的上方。
步骤2中将所述工作台(2)和回转盘(3)锁固时,工作台(2)和回转盘(3)操作件上的刻度标识均置于零值位置。
本发明深槽加工方法的设计原理如下:首先通过在原通用卧式带锯床中保留其基座、动力部件与切削部件,并在基座上设计增设一个工作台和一个回转盘,以取代原有的液压夹具,从而构建一新型深槽加工装置。其中,工作台是水平且垂直于切削运动方向、可移动地设置于基座上,并且在该可移动的范围内的任一位置都能被锁固于该基座上,而回转盘被设置于工作台上,在其上装夹待加工工件,该回转盘可在工作台上进行水平360°圆周旋转并能被锁固于其中任一位置。为了便于生产度量操作,在工作台和回转盘的操作件上均设置有刻度标识,其中包括初始零值。这样在加工处理待加工工件时,生产者就能够方便地进行水平且垂直于切削运动方向的位移操作和周向精确分度。另外,发明人还在深槽加工装置中增设了一个可移式导向支承部件,取代原有的固定式导向支承座,用于辅助配合对待加工工件的锯缝位置进行精确定位。同时,因为切削部件(带锯条)自身刚性差,需要该导向支承部件来提高并保证其具有足够的运动刚性以支持正常的切削加工,其支承位置越靠近切削部件则效果越好。上述可移式导向支承部件的位置能随加工需要而改变,从而能最大限度地贴近切削区域。进一步优化的方式是,该新型深槽加工装置中还增加了一个深度微调部件,用以控制切削部件的运动幅度,进而精确控制产品切削加工的深度。生产者通过操控该部件即可方便地增大或降低切削部件的进给运动幅度,从而影响并有效控制切削加工深度的尺寸精度。更进一步地,该深度微调部件中,还设置一行程开关,当转盘与行程开关的触头接触时,该行程开关的触头会下移切断动力部件的电源并快速自动退刀。
其后,采用上述深槽加工装置进行深槽加工,其加工工艺具体如下:
首先,在正式加工处理该深槽之前,先行调整该深槽加工装置,包括将该待加工工件装夹于回转盘上,并保证待加工工件外圆与回转盘同轴。拉紧上述的切削部件、初调深度微调部件的滑套装置、将回转盘锁固。再利用试切加工法调整待加工工件上的加工槽缝位置,以及移动并锁固工作台。然后,利用切削加工方法加工第一个深槽的第一条槽缝,待其试切削完毕后即根据实际加工的深度而使用深度微调部件的转盘进行微调限位,接着再次切削至满足槽缝深度加工尺寸的要求,此时该第一条槽缝即加工完毕。随后,旋转回转盘使其转过α角(其中α=360°/待加工的槽缝数2n,n为通槽数),加工第二条槽缝。然后依次转过α角进行第三条至最后一条槽缝的切削加工,此时所有深槽的两侧槽缝即全部加工完毕。最后,将该待加工工件从回转盘上卸载下来,接着再利用电火花线切割机床将上述所有深槽两侧槽缝之间的槽底予以切断,此时所有的加工步骤即已完毕,所得到的就已经是完全符合质量要求的深槽成品了。显然,采用本发明深槽加工装置进行深槽加工处理,其制造工艺过程非常简捷、省时省力。而且根据生产现场的长期数据测比,其实现的生产效率达到了普通刨(插)削加工方法的4~5倍,技术效果非常可观。
本发明的有益效果在于:该深槽加工方法工艺简便,所用装置结构简单紧凑,操作简便安全,而且生产效率高,耗能低,成本优势突出,深具产业利用价值。
附图说明
以下结合附图和具体实施例来对本发明作进一步说明。
图1是现有技术中的通用卧式带锯床的结构示意图;
图2是现有技术中的通用卧式带锯床的左视图;
图3是本发明具体实施方式中一种深槽加工装置的结构示意图;
图4是图3所示深槽加工装置的左视图;
图5是图3中所示设于深槽加工装置上的待加工工件的结构示意图;
图6是图3中所示设于深槽加工装置上的待加工工件的俯视图;
图7是图3中待加工工件经加工后形成的顶部具有8条深槽的成品工件的结构示意图;
图8是图7所示成品工件的俯视图。
具体实施方式
如图3~5所示,该深槽加工方法所采用的深槽加工装置包括基座1,工作台2、回转盘3、环形带锯条4、导向支承部件5、龙门架6、动力部件7、升降进给油缸8、深度微调部件9以及锯条张紧部件10。其中,工作台2水平且垂直于切削运动方向可移动地设置于基座1上,并且其在该可移动的范围内的任一位置都能被锁固于该基座上。回转盘3被安装在工作台2上,在加工过程中待加工工件12即被装夹于回转盘上,并且该回转盘3可于工作台2上进行水平360°旋转并可被锁固于其中任一位置;此外,在工作台和回转盘的操作件上均设置了包括初始零值的刻度标识,用以便于生产度量操作。深度微调部件9与动力部件7相连接,用于精确控制待加工工件的切削深度。该微调部件包括一根滑杆、一个可沿滑杆全程移动并在任一位置加以锁固的滑套、一个具有内螺纹,且盘面上设有均布的刻度的转盘,转盘的位置可沿滑套进行微调,一行程开关、该行程开关触头在与转盘触接时切断动力部件7的供电并快速退刀以确保生产安全。动力部件7包括一电动机、通过带传动连接于该电动机的一个减速器、一个安装于该减速器输出轴上的驱动轮、以及一个安装在锯条张紧部件10上的张紧轮,该驱动轮与张紧轮之间套装有环形带锯条4。该环形带锯条的工作部位于锁装于回转盘3上的待加工工件12的上方,为了提高切削加工的刚性,还设置了两个导向支承部件5,其各自的一端部分别安设于环形带锯条4的工作部的两侧。
再参阅图5和图6,待加工工件12是一个较典型的铸钢待加工工件,其顶部直径为500mm,要求在其圆柱体的顶部周向上加工出均布的宽为20mm、深为300mm的总共8等分4个直通型深槽,从而制成成品工件(如图7和图8)。以下详细说明使用上述深槽加工装置对该铸钢待加工工件进行深槽加工的方法及过程:
第一步、预调该深槽加工装置:将该铸钢待加工工件装夹于回转盘3上,并保证待加工工件外圆与回转盘同轴,拉紧环形带锯条4、初调深度微调部件9的滑套装置、将回转盘3锁固于其零值位置,利用试切加工法调整该铸钢待加工工件的加工槽缝位置,移动并锁固工作台2;
第二步、采用切削加工方法加工第一条槽缝,待其试切削完毕后即根据本次要求的加工深度300mm而利用深度微调部件9的转盘进行微调限位(若深槽底部允许留有锯缝痕迹,可以一次性微调到位;否则就稍留余量),然后再次切削至达到深度300mm的要求,此时第一条槽缝就已加工完毕;
第三步、旋转调整回转盘3使该铸钢待加工工件转过360°/2×4=45°,加工第二条槽缝。然后依次转过45°进行第3条至第8条槽缝的切削加工,此时所有深槽的两侧槽缝(共计8条)就全部加工完毕;
第四步、将该铸钢待加工工件卸下,然后利用电火花线切割机床将所有深槽两侧槽缝之间的槽底全部切断处理,此时所要求的4个深槽就加工完毕。
综上所述,使用本发明深槽加工装置进行深槽加工处理,整个制造操作过程非常简便,而且无需定制任何专用刀具,这样可确保高效率生产,并且耗能低。根据长时间生产的实测对比,其生产效率可较普通刨(插)削加工方法提高4~5倍,因此产能及成本优势特别突出。
以上实施例仅供说明本发明之用,而非对本发明的限制,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,本领域的普通工程技术人员还可以作出各种变形和改进,因此所有等同的技术方案均应属于本发明的范畴并为本发明的各项权利要求所限定。

Claims (8)

1.一种深槽加工方法,其特征在于包括如下步骤:
①构建一深槽加工装置,其包括基座(1)、设于该基座(1)上的动力部件(7)、与该动力部件相连接的切削部件(4)和一深度微调部件(9),以及:
一工作台(2),其水平且垂直于切削运动方向可移动地设置于所述基座(1)上,并可被锁固于其中任一位置,
一回转盘(3),其设置于所述工作台(2)上,回转盘(3)上装夹待加工工件,该回转盘可于工作台上进行水平360°旋转并可被锁固于其中任一位置;
②预调深槽加工装置,包括依次将该待加工工件装夹于回转盘(3)上,使待加工工件外圆与回转盘同轴,拉紧切削部件(4),初调深度微调部件(9)的滑套位置,将回转盘(3)锁固,以及利用试切加工法调整待加工工件上的加工槽缝位置,移动并锁固所述工作台(2);
③采用切削加工方法加工第一个深槽的第一条槽缝,待其试切削完毕后即根据实际加工的深度而使用所述深度微调部件(9)的转盘来微调限位,然后再次切削至满足加工深度尺寸的要求,此时该第一条槽缝即加工完毕;
④旋转调整所述回转盘(3)使其转过α角,其中α=360°/待加工的槽缝数2n,n为通槽数,加工第二条槽缝,然后依次转过α角进行第三条至最后一条槽缝的切削加工,此时所有深槽的两侧槽缝全部加工完毕;
⑤将待加工工件卸下,然后利用线切割方法将所有深槽的两侧槽缝之间的槽底切断,此时所有的深槽即加工完毕。
2.根据权利要求1所述的深槽加工方法,其特征在于所述深槽加工装置还包括两个导向支承部件(5),其设于所述切削部件(4)的工作部的两侧。
3.根据权利要求2所述的深槽加工方法,其特征在于所述导向支承部件(5)为两个可移式锯条导向支承座,该两个可移式锯条导向支承座各自的一端部分别设于所述环形带锯条的工作部的两侧。
4.根据权利要求1所述的深槽加工方法,其特征在于所述深度微调部件(9)包括一根滑杆,一个可在滑杆上全程移动并在任一位置加以锁固的滑套,一盘面上均布有刻度、且具有内螺纹的转盘,转盘位置可沿滑套进行微调、以及一行程开关,该行程开关触头在与所述转盘触接时切断所述动力部件(7)的供电并快速退刀。
5.根据权利要求1所述的深槽加工方法,其特征在于所述工作台(2)和回转盘(3)的操作件上均设有刻度标识。
6.根据权利要求5所述的深槽加工方法,其特征在于所述工作台(2)和回转盘(3)上的刻度标识包括初始零值。
7.根据权利要求1或2所述的深槽加工方法,其特征在于所述切削部件(4)为一环形带锯条,其工作部位于装夹于所述回转盘(3)上的待加工工件的上方。
8.根据权利要求1所述的深槽加工方法,其特征在于,该方法中,在将所述工作台(2)和回转盘(3)锁固时,工作台(2)和回转盘(3)操作件上的刻度标识均置于零值位置。
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Granted publication date: 20101027

Pledgee: China Everbright Bank Suzhou branch

Pledgor: Suzhou Dongling Vibration Testing Instrument Co., Ltd.

Registration number: 2015320010012

PLDC Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model
PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Date of cancellation: 20170112

Granted publication date: 20101027

Pledgee: China Everbright Bank Suzhou branch

Pledgor: Suzhou Dongling Vibration Test Instrument Co., Ltd.

Registration number: 2015320010012

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: Deep groove processing method

Effective date of registration: 20170119

Granted publication date: 20101027

Pledgee: China Everbright Bank Suzhou branch

Pledgor: Suzhou Dongling Vibration Test Instrument Co., Ltd.

Registration number: 2017320010004

PLDC Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20101027

Termination date: 20190223

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right
PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Date of cancellation: 20201214

Granted publication date: 20101027

Pledgee: China Everbright Bank Co.,Ltd. Suzhou Branch

Pledgor: SUZHOU DONGLING VIBRATION TEST INSTRUMENT Co.,Ltd.

Registration number: 2017320010004