CN102078969A - 一种活塞外径和端面及环沟沟槽倒角一次加工成型方法 - Google Patents

一种活塞外径和端面及环沟沟槽倒角一次加工成型方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种活塞外径和端面及环沟沟槽倒角一次加工成型方法，其利用数控加工机床一次完成活塞外径、裙部端面及环沟沟槽倒角加工，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伺服仿型车单元，精密主轴的另一侧设有伺服反刀单元，精密主轴连接动力机构，精密主轴上设有仿形治具，伺服仿型车单元上设有靠模和固定外径精加工刀具的刀架，伺服反刀单元上设有对应待加工活塞裙部端面和环沟沟槽的裙部端面加工刀具和环沟沟槽倒角加工刀具。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、裙部端面及环沟沟槽倒角加工，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

一种活塞外径和端面及环沟沟槽倒角一次加工成型方法
技术领域   本发明涉及活塞加工技术领域，尤其涉及一种活塞外径和端面及环沟沟槽倒角一次加工成型方法。
背景技术   如图1所示，活塞1需要加工活塞外径11、裙部端面12及环沟沟槽倒角13，现有的加工工艺一般分为三部分加工：第一步以活塞裙部内径14定位，利用仿形治具及靠模仿型加工活塞外径11曲面；第二步再以活塞裙部内径14定位，加工裙部端面12；最后再以活塞裙部内径14定位，加工环沟沟槽倒角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活塞外径11曲面，在另一台设备上加工裙部端面12及环沟沟槽倒角13，这种加工工艺至少需要重复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端面及环沟沟槽倒角一次加工成型方法。
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、裙部端面及环沟沟槽倒角加工，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伺服仿型车单元，精密主轴的另一侧设有伺服反刀单元，精密主轴连接动力机构，精密主轴上设有仿形治具，伺服仿型车单元上设有靠模和刀架，伺服反刀单元上设有刀架，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裙部内径套设在仿形治具的端部，顶针单元的顶针伸出压紧活塞头部；
步骤2：在伺服仿型车单元的刀架上固定外径精加工刀具，在伺服反刀单元的刀架上对应待加工活塞裙部端面和环沟沟槽位置分别固定裙部端面加工刀具和环沟沟槽倒角加工刀具；
步骤3：动力机构带动精密主轴旋转，使仿形治具及待加工的活塞跟随旋转；
步骤4：数控加工机床控制伺服仿型车单元上的靠模首先接触仿形治具的活塞外径仿形区的轴向起始位置，然后伺服仿型车单元沿活塞轴向进给，使靠模跟随完成接触仿形治具的整个活塞外径仿形区，由旋转的仿形治具推动靠模沿活塞径向运动，靠模再带动外径精加工刀具跟随其一起运动加工出活塞外径；
步骤5：在步骤4加工活塞外径的同时，伺服反刀单元沿活塞径向运动进给加工裙部端面及环沟沟槽倒角；
步骤6：伺服仿型车单元上的靠模离开仿形治具，然后伺服仿型车单元和伺服反刀单元回复原位；
步骤7：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，再在仿形治具的端部套设上待加工的活塞，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、裙部端面及环沟沟槽倒角加工；通过减少装夹次数能够避免因多次装夹引起的累计误差，同时加工活塞外径、裙部端面及环沟沟槽倒角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，伺服仿型车单元和伺服反刀单元由伺服运动机构精密进给，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、裙部端面12及环沟沟槽倒角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的一侧设有伺服仿型车单元23，精密主轴21的另一侧设有伺服反刀单元24，精密主轴21连接动力机构25，精密主轴21上设有仿形治具26，伺服仿型车单元23上设有靠模231和刀架232，伺服反刀单元24上设有刀架241，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1通过活塞裙部内径14套设在仿形治具26的端部，顶针单元22的顶针221伸出压紧活塞1头部；
步骤2：在伺服仿型车单元23的刀架232上固定外径精加工刀具233，在伺服反刀单元24的刀架241上对应待加工活塞1裙部端面和环沟沟槽位置分别固定裙部端面加工刀具242和环沟沟槽倒角加工刀具243；
步骤3：动力机构25带动精密主轴21旋转，使仿形治具26及待加工的活塞1跟随旋转；
步骤4：数控加工机床2控制伺服仿型车单元23上的靠模231首先接触仿形治具26的活塞外径仿形区的轴向起始位置，然后伺服仿型车单元23沿活塞1轴向进给，使靠模231跟随完成接触仿形治具26的整个活塞外径仿形区，由旋转的仿形治具26推动靠模231沿活塞1径向运动，靠模231再带动外径精加工刀具233跟随其一起运动加工出活塞外径11；
步骤5：在步骤4加工活塞外径11的同时，伺服反刀单元24沿活塞1径向运动进给加工裙部端面12及环沟沟槽倒角13；
步骤6：伺服仿型车单元23上的靠模231离开仿形治具26，然后伺服仿型车单元23和伺服反刀单元24回复原位；
步骤7：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，再在仿形治具26的端部套设上待加工的活塞1，如此重复加工。

Claims (1)

1.一种活塞外径和端面及环沟沟槽倒角一次加工成型方法，其利用数控加工机床一次完成活塞的活塞外径、裙部端面及环沟沟槽倒角加工，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伺服仿型车单元，精密主轴的另一侧设有伺服反刀单元，精密主轴连接动力机构，精密主轴上设有仿形治具，伺服仿型车单元上设有靠模和刀架，伺服反刀单元上设有刀架，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裙部内径套设在仿形治具的端部，顶针单元的顶针伸出压紧活塞头部；
步骤2：在伺服仿型车单元的刀架上固定外径精加工刀具，在伺服反刀单元的刀架上对应待加工活塞裙部端面和环沟沟槽位置分别固定裙部端面加工刀具和环沟沟槽倒角加工刀具；
步骤3：动力机构带动精密主轴旋转，使仿形治具及待加工的活塞跟随旋转；
步骤4：数控加工机床控制伺服仿型车单元上的靠模首先接触仿形治具的活塞外径仿形区的轴向起始位置，然后伺服仿型车单元沿活塞轴向进给，使靠模跟随完成接触仿形治具的整个活塞外径仿形区，由旋转的仿形治具推动靠模沿活塞径向运动，靠模再带动外径精加工刀具跟随其一起运动加工出活塞外径；
步骤5：在步骤4加工活塞外径的同时，伺服反刀单元沿活塞径向运动进给加工裙部端面及环沟沟槽倒角；
步骤6：伺服仿型车单元上的靠模离开仿形治具，然后伺服仿型车单元和伺服反刀单元回复原位；
步骤7：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，再在仿形治具的端部套设上待加工的活塞，如此重复加工。
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