CN102059534B - 一种活塞的外径、裙部内径及环沟沟槽一次加工成型方法 - Google Patents

一种活塞的外径、裙部内径及环沟沟槽一次加工成型方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种活塞的外径、裙部内径及环沟沟槽一次加工成型方法，其用数控加工机床一次完成活塞外径、裙部内径及环沟沟槽加工，数控加工机床包括同轴安装的精密主轴和顶针单元，精密主轴的一侧设有正向双轴伺服进给单元，精密主轴的另一侧设有反向双轴伺服进给单元，精密主轴连接动力机构，精密主轴上设有活塞夹具，正向双轴伺服进给单元的刀架上固定两把环沟沟槽加工刀具，反向双轴伺服进给单元上的刀架上固定裙部内径加工刀具和第三把环沟沟槽加工刀具，顶针单元的下方相对精密主轴处还设有外径加工进给单元，外径加工进给单元上的刀架上固定外径加工刀具。本发明能够保证加工精度，大大提高产品的生产效率，节约劳动力成本。

Description

一种活塞的外径、裙部内径及环沟沟槽一次加工成型方法
技术领域
本发明涉及活塞加工技术领域，尤其涉及一种活塞的外径、裙部内径及环沟沟槽一次加工成型方法。
背景技术
如图1所示，活塞1需要加工活塞外径11、裙部内径12及环沟沟槽13，现有的加工工艺一般分为三部分加工：第一步以活塞头部14定位，加工裙部内径12；第二步再以裙部内径12定位，加工活塞外径11；最后再以裙部内径12定位，加工环沟沟槽13。现有的加工工艺需要在不同的设备进行加工，一般是在一台设备上加工裙部内径12，在另一台设备上加工活塞外径11及环沟沟槽13，这种加工工艺至少需要装夹活塞两次才能完成，导致生产效率低，加工精度差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以加工精度高、生产效率高的活塞外径和裙部内径及活塞环沟一次加工成型方法。
本发明采用的技术方案是：一次加工成型方法利用数控加工机床一次完成活塞的活塞外径、裙部内径及环沟沟槽加工，数控加工机床包括同轴安装的精密主轴和顶针单元，精密主轴的一侧设有正向双轴伺服进给单元，精密主轴的另一侧设有反向双轴伺服进给单元，精密主轴连接动力机构，精密主轴上设有活塞夹具，正向双轴伺服进给单元和反向双轴伺服进给单元上分别设有刀架，顶针单元的下方相对精密主轴处还设有外径加工进给单元，外径加工进给单元上设有刀架，其中所述一次加工成型方法包括以下步骤：
步骤1：将待加工的活塞通过活塞头部定位固定在活塞夹具中，顶针单元的顶针伸出压紧活塞内腔；
步骤2：在正向双轴伺服进给单元的刀架上相应位置固定两把环沟沟槽加工刀具，在反向双轴伺服进给单元的刀架上对应待加工活塞裙部内径和另一个环沟沟槽位置分别固定裙部内径加工刀具和第三把环沟沟槽加工刀具，在外径加工进给单元的刀架上固定外径加工刀具；
步骤3：动力机构带动精密主轴旋转，使活塞夹具及待加工的活塞跟随旋转；
步骤4：数控加工机床控制正向双轴伺服进给单元进给加工出两个环沟沟槽，同时反向双轴伺服进给单元进给加工出裙部内径及第三个环沟沟槽，外径加工进给单元进给加工活塞外径；
步骤5：加工完后，正向双轴伺服进给单元、反向双轴伺服进给单元和外径加工进给单元回复原位；
步骤6：精密主轴停止旋转，顶针单元的顶针缩回离开加工完成的活塞，取下加工完成的活塞，再将待加工的活塞固定在活塞夹具中，如此重复加工。
本发明的有益效果是：通过上述方法，本发明只需在数控加工机床上装夹一次待加工的活塞，就能同时完成活塞外径、裙部内径及环沟沟槽加工；通过减少装夹次数能够避免多次装夹引起的累计误差，同时加工活塞外径、裙部内径及环沟沟槽加工大大提高产品的生产效率，减少操作人员数量，节约劳动力成本，正向双轴伺服进给单元、反向双轴伺服进给单元和外径加工进给单元由伺服运动机构带动精密进给，保证加工精度。
附图说明
现结合附图对本发明做进一步阐述：
图1是活塞待加工部分的结构示意图；
图2是本发明数控加工机床的俯视示意图。
具体实施方式
如图2所示，本发明利用数控加工机床2一次完成活塞1的活塞外径11、裙部内径12及环沟沟槽13加工，数控加工机床2包括同轴安装的精密主轴21和顶针单元22，精密主轴21的一侧设有正向双轴伺服进给单元23，精密主轴21的另一侧设有反向双轴伺服进给单元24，精密主轴21连接动力机构25，精密主轴21上设有活塞夹具26，正向双轴伺服进给单元23和反向双轴伺服进给单元24上分别设有刀架231、241，顶针单元22的下方相对精密主轴21处还设有外径加工进给单元27，外径加工进给单元27上设有刀架271，其特征在于：所述一次加工成型方法包括以下步骤：
步骤1：将待加工的活塞1通过活塞头部14定位固定在活塞夹具26中，顶针单元22的顶针221伸出压紧活塞1内腔；
步骤2：在正向双轴伺服进给单元23的刀架231上相应位置固定两把环沟沟槽加工刀具232，在反向双轴伺服进给单元24的刀架241上对应待加工活塞裙部内径12和另一个环沟沟槽13位置分别固定裙部内径加工刀具242和第三把环沟沟槽加工刀具243，在外径加工进给单元27的刀架271上固定外径加工刀具272；
步骤3：动力机构25带动精密主轴21旋转，使活塞夹具26及待加工的活塞1跟随旋转；
步骤4：数控加工机床2控制正向双轴伺服进给单元23进给加工出两个环沟沟槽13，同时反向双轴伺服进给单元24进给加工出裙部内径12及第三个环沟沟槽13，外径加工进给单元27进给加工活塞外径11；
步骤5：加工完后，正向双轴伺服进给单元23、反向双轴伺服进给单元24和外径加工进给单元27回复原位；
步骤6：精密主轴21停止旋转，顶针单元22的顶针221缩回离开加工完成的活塞1，取下加工完成的活塞1，再将待加工的活塞1固定在活塞夹具26中，如此重复加工。
 正向双轴伺服进给单元23、反向双轴伺服进给单元24采用通用X-Y轴伺服传动结构。

Claims (1)

1.一种活塞的外径、裙部内径及环沟沟槽一次加工成型方法，其利用数控加工机床一次完成活塞的活塞外径、裙部内径及环沟沟槽加工，数控加工机床包括同轴安装的精密主轴和顶针单元，精密主轴的一侧设有正向双轴伺服进给单元，精密主轴的另一侧设有反向双轴伺服进给单元，精密主轴连接动力机构，精密主轴上设有活塞夹具，正向双轴伺服进给单元和反向双轴伺服进给单元上分别设有刀架，顶针单元的下方相对精密主轴处还设有外径加工进给单元，外径加工进给单元上设有刀架，其特征在于：所述一次加工成型方法包括以下步骤：
步骤1：将待加工的活塞通过活塞头部定位固定在活塞夹具中，顶针单元的顶针伸出压紧活塞内腔；
步骤2：在正向双轴伺服进给单元的刀架上相应位置固定两把环沟沟槽加工刀具，在反向双轴伺服进给单元的刀架上对应待加工活塞裙部内径和另一个环沟沟槽位置分别固定裙部内径加工刀具和第三把环沟沟槽加工刀具，在外径加工进给单元的刀架上固定外径加工刀具；
步骤3：动力机构带动精密主轴旋转，使活塞夹具及待加工的活塞跟随旋转；
步骤4：数控加工机床控制正向双轴伺服进给单元进给加工出两个环沟沟槽，同时反向双轴伺服进给单元进给加工出裙部内径及第三个环沟沟槽，外径加工进给单元进给加工活塞外径；
步骤5：加工完后，正向双轴伺服进给单元、反向双轴伺服进给单元和外径加工进给单元回复原位；
步骤6：精密主轴停止旋转，顶针单元的顶针缩回离开加工完成的活塞，取下加工完成的活塞，再将待加工的活塞固定在活塞夹具中，如此重复加工。
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