CN102463443B - 铝挤压机斜垫板的锥面加工方法及斜垫板锥面校正工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝挤压机斜垫板的锥面加工方法，采用斜垫板锥面校正工装，加工铝挤压机斜垫板的锥面；包括以下步骤：第一步，将两个待加工的斜垫板工件与斜垫板锥面校正工装固定连接；第二步，在镗床上对斜垫板工件的锥面进行粗加工；第三步，在立车上对斜垫板工件的锥面进行精加工。本发明使铝挤压机斜垫板的锥面校正及加工方法简单化，能够大大提高斜垫板的加工效率。本发明还公开了一种斜垫板锥面校正工装。

Description

铝挤压机斜垫板的锥面加工方法及斜垫板锥面校正工装

技术领域

本发明涉及一种铝挤压机的制造方法，具体涉及一种铝挤压机斜垫板的锥面加工方法。本发明还涉及一种斜垫板锥面校正工装。

背景技术

铝挤压机是近几年来发展较快的冶金设备，主要用于铝型材的成型挤压。铝型材大量应用于航天航空、交通运输、集装箱等行业，随着工业的进步，铝型材的需求量越来越大，因而对铝挤压机的需求也越来越多。

铝挤压机的结构复杂，零件种类繁多，存在许多复杂及难以加工材料零件，斜垫板就是其中最为复杂的零件之一。斜垫板是前梁出料孔的一个组合零件，而前梁出料口的形状较为复杂，近似一个不完整的圆锥体。根据前梁出料口的特殊性，从加工工艺性考虑，将出料口设计成圆锥状，然后通过组合件的方式实现其不规则的形状，其组合件即为斜垫板。准确地说，斜垫板为前梁出料口的一个配合零件，是为了实现出料口形状而设计的。

如图1、图2所示，斜垫板结构特殊，工件存在一外形圆锥面，其形状类似从圆锥体上切下的一块薄锥片，厚度从0～150均匀过渡，周边为锋利的棱角。由于工件属于薄壁件，刚性差，工艺性差，装夹、锥度的校正、控制变形均相当困难，因此加工相当困难。

现有的铝挤压机斜垫板的加工方法，为了防止工件变形，先将工件大平面加厚，钻几个螺孔后与三角铁固定在一起上镗床进行圆锥面的加工，通过镗床万向铣头的校正来实现外形圆锥面的粗加工，一般外形圆锥面单面留8～12毫米，最后在立车上进行数控精加工。

这种加工方法，要求工件在镗床进行准确外形圆锥面的粗加工，具体操作方法如下：

先将工件底平面加工好，直角面加厚后在直角面上按均匀位置打上18个M20的螺孔（深度小于直角面余量），然后在工装直角三角铁上，按工件直角面的螺孔位置配钻18个φ22的通孔，然后将工件用螺钉把合在工装三角铁上，然后在镗床上画回转中心，工件竖放，根据工件的厚度确定组合件的回转中心，同时保证工件与机床回转台的中心一致，机床校正主轴与直角面的垂直度，校正后固定。待校正垂直度好后，机床装万向铣头，按工件锥度进行校正，摆好角度，保证刀排角度和工件外形锥度一致，加工时，根据划线位置，工件圆周方向铣成多边形，多边形靠机床回转保证，高度方向进给量根据刀排直径进行计算，确定每次斜线刀排进给方向上主轴的X及Y向移动坐标值，然后再重复圆周方向进行粗加工，直到高度方向结束。也就是外形锥面的粗加工是通过接刀的方式，从下铣到上不断重复来完成。

此加工方法比较繁琐，主要体现在以下几个方面：

1、工件中心难以校正；

由于三角铁的中心不是工件圆锥面中心，加工时，工件的回转中心难以确定，完全是靠划线进行判断，存在误差，尤其是精加工时，需要校正工件的中心与机床回转中心一致，校正时间较长。

2、锥面粗加工方法比较繁琐，耗时长；

由于外形圆锥面的粗加工是在镗床上搭三角铁来实现，角度通过万向铣头摆角度来满足，因此工件主轴与圆锥面不垂直，主轴进给方向不是简单的X和Y向，而是空间三维的走动，同时进给量需要进行计算，刀排移动方向要求与锥面一致，每次圆周加工完毕都要进行主轴X及Y向移动校正，然后再重复圆周进行加工，加工比较繁琐，误差大，同时增加了校正时间及走刀次数，工件加工时间较长，效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种铝挤压机斜垫板的锥面加工方法，它可以简化斜垫板锥面的校正方法，减少校正和加工时间，

为解决上述技术问题，本发明铝挤压机斜垫板的锥面加工方法的技术解决方案为：

采用斜垫板锥面校正工装，加工铝挤压机斜垫板的锥面；包括以下步骤：

第一步，将两个待加工的斜垫板工件与斜垫板锥面校正工装固定连接，使工装的回转中心恰好是两个工件的中心；工件与工装的组合件成为能够绕其两端的回转轴颈旋转的圆锥体装置；

两个斜垫板工件与斜垫板锥面校正工装的连接方法为：斜垫板工件的底板通过螺栓与斜垫板锥面校正工装的底板固定连接，两个工件相对于斜垫板锥面校正工装对称设置；两个待加工的斜垫板工件通过内表面的多个凸台与斜垫板锥面校正工装的立板连接，立板与凸台通过螺栓固定连接。

第二步，在镗床上对斜垫板工件的锥面进行粗加工；

将连接有工件的斜垫板锥面校正工装通过其两端的回转轴颈横向支撑于镗床的回转工作台上，校正使工件与工装的组合件的回转中心水平；工件能够绕回转轴颈进行任意角度的旋转；

校正工件的直角面与机床主轴垂直；

根据工件的锥度角度，确定工件摆放角度，使工件的母线与机床主轴垂直；

调整好后将两端的回转轴颈与回转工作台固定连接；

回转工作台通过两端的回转轴颈带动斜垫板锥面校正工装作回转运动，通过回转轴颈端面的分度装置，校正组合件的旋转角度；同时机床主轴进行轴向移动，完成两个工件锥面的粗加工；

第三步，在立车上对斜垫板工件的锥面进行精加工；

将连接有工件的斜垫板锥面校正工装放置在立车上，拆去两端的回转轴颈，根据工装的外圆校正回转中心，在数控车床上数控加工工件的外圆锥面。

本发明还提供一种用于铝挤压机斜垫板的锥面加工方法的斜垫板锥面校正工装，其技术解决方案为：

包括两个立板、横板、顶板、底板、支撑板和回转轴颈，两个立板对称设置于圆盘状的底板上，立板与底板固定连接，两个立板的顶部通过顶板固定连接，两个立板的中部通过横板固定连接；底板、横板及两个立板所形成的矩形框架之间固定设置有支撑板；顶板的顶部活动连接有回转轴颈，底板的底部活动连接有另一回转轴颈，两个回转轴颈的旋转轴在同一直线上。

所述回转轴颈的端面刻有360°分度刻线。

本发明可以达到的技术效果是：

本发明根据磨床磨削锥度时可以通过移动尾座顶针的原理，利用一斜垫板锥面校正工装，通过计算，使工装的回转中心恰好是工件的中心，并且在工件的内表面设置多个凸台，工件通过多个凸台实现与工装的固定连接，将工件与工装组合成为能够绕其两端的回转轴颈旋转的圆锥体装置，然后再进行粗加工和精加工，加工方法简单，便于操作，能够大大减少加工时间。

本发明使铝挤压机斜垫板的锥面校正及加工方法简单化，能够大大提高斜垫板的加工效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是铝挤压机斜垫板的结构示意图；

图2是图1中的A向旋转视图；

图3是本发明斜垫板锥面校正工装的结构示意图；

图4是图3的俯视图；

图5是图3中的A向旋转视图；

图6是工件与工装的组合示意图；

图7是图6的旋转俯视图。

图中附图标记说明：

1为立板，                      2为横板，

3为顶板，                      4为底板，

5为支撑板，                    6为回转轴颈，

10为工装，                     20为工件，

21为凸台，                     11、13为螺栓。

具体实施方式

本发明铝挤压机斜垫板的锥面加工方法，采用如图3至图5所示的斜垫板锥面校正工装，加工如图1、图2所示的铝挤压机斜垫板的锥面；

本发明斜垫板锥面校正工装，包括两个立板1、横板2、顶板3、底板4、支撑板5、回转轴颈6，两个立板1对称设置于圆盘状的底板4上，立板1与底板4固定连接，两个立板1的顶部通过顶板3固定连接，两个立板1的中部通过横板2固定连接；底板4、横板2及两个立板1所形成的矩形框架之间固定设置有支撑板5；顶板3的顶部活动连接有回转轴颈6，底板4的底部活动连接有另一回转轴颈6，两个回转轴颈6能够自由拆卸；两个回转轴颈6的旋转轴在同一直线上。

回转轴颈6的端面刻有360°分度刻线，用于观察工装的旋转角度。

本发明铝挤压机斜垫板的锥面加工方法，包括以下步骤：

第一步，将两个待加工的斜垫板工件20与斜垫板锥面校正工装10固定连接，使工装10的回转中心恰好是两个工件20的中心；工件20与工装10的组合件成为能够绕其两端的回转轴颈6旋转的圆锥体装置；

如图6所示，斜垫板工件20的底板通过螺栓13与斜垫板锥面校正工装10的底板4固定连接，两个工件20相对于斜垫板锥面校正工装10对称设置；两个待加工的斜垫板工件20的内表面分别设有多个凸台21，工件20通过凸台21与斜垫板锥面校正工装10的立板1固定连接，立板1与凸台21通过螺栓11固定连接；

第二步，在镗床上对斜垫板工件的锥面（即工件20的外表面）进行粗加工；

将连接有工件20的斜垫板锥面校正工装10通过其两端的回转轴颈6横向支撑于镗床的回转工作台上，校正使工件20与工装10的组合件的回转中心在水平线上；工件20能够绕回转轴颈6进行任意角度的旋转；

校正工件20的直角面（即内表面）与机床主轴垂直；

根据工件20的锥度角度，确定工件20摆放角度；即通过调整回转工作台的回转中心，使工件20的母线与机床主轴垂直，从而使两个工件20的锥面满足锥度要求；

调整好后将两端的回转轴颈6与回转工作台固定连接；

本发明通过调整回转工作台与机床主轴的之间的夹角，实现对工件20的加工锥度角度的调节，调节精度高。

回转工作台通过两端的回转轴颈6带动斜垫板锥面校正工装作回转运动，通过回转轴颈6端面的分度装置，校正组合件的旋转角度；同时机床主轴进行Y向（轴向）移动，完成两个工件锥面的粗加工；

本发明能够将工件的锥面换成平面进行加工，准确又方便，可以一次性将母线高度方向全部加工完毕。

本发明在加工锥面的时候，工件沿回转轴颈6的中心进行回转，从而完成圆锥面的近似多边形粗加工；由于机床主轴只进行Y向移动，不需要繁琐的组合运动，大大减少了加工时间。

第三步，在立车上对斜垫板工件的锥面进行精加工；

将连接有工件20的斜垫板锥面校正工装10放置在立车上，拆去两端的回转轴颈6，根据工装的外圆校正回转中心，在数控车床上数控加工工件20的外圆锥面。

本发明能够实现斜垫板工件的成对加工，不仅便于进行尺寸测量，而且能够加快生产进度。

第四步，铣去凸台21；

将工装10与工件20分开，上镗床将斜垫板工件20内表面的凸台铣去。

Claims (4)

1.一种铝挤压机斜垫板的锥面加工方法，采用斜垫板锥面校正工装，加工铝挤压机斜垫板的锥面；其特征在于，包括以下步骤：

第一步，将两个待加工的斜垫板工件与斜垫板锥面校正工装固定连接，使工装的回转中心恰好是两个工件的中心；工件与工装的组合件成为能够绕其两端的回转轴颈旋转的圆锥体装置；

第二步，在镗床上对斜垫板工件的锥面进行粗加工；

将连接有工件的斜垫板锥面校正工装通过其两端的回转轴颈横向支撑于镗床的回转工作台上，校正使工件与工装的组合件的回转中心水平；工件能够绕回转轴颈进行任意角度的旋转；

校正工件的直角面与机床主轴垂直；

根据工件的锥度角度，确定工件摆放角度，使工件的母线与机床主轴垂直；

调整好后将两端的回转轴颈与回转工作台固定连接；

回转工作台通过两端的回转轴颈带动斜垫板锥面校正工装作回转运动，通过回转轴颈端面的分度装置，校正组合件的旋转角度；同时机床主轴进行轴向移动，完成两个工件锥面的粗加工；

第三步，在立车上对斜垫板工件的锥面进行精加工；

将连接有工件的斜垫板锥面校正工装放置在立车上，拆去两端的回转轴颈，根据工装的外圆校正回转中心，在数控车床上数控加工工件的外圆锥面。

2.根据权利要求1所述的铝挤压机斜垫板的锥面加工方法，其特征在于，所述第一步两个斜垫板工件与斜垫板锥面校正工装的连接方法为：斜垫板工件的底板通过螺栓与斜垫板锥面校正工装的底板固定连接，两个工件相对于斜垫板锥面校正工装对称设置；两个待加工的斜垫板工件通过内表面的多个凸台与斜垫板锥面校正工装的立板连接，立板与凸台通过螺栓固定连接。

3.一种用于权利要求1所述的铝挤压机斜垫板的锥面加工方法的斜垫板锥面校正工装，其特征在于：包括两个立板、横板、顶板、底板、支撑板和回转轴颈，两个立板对称设置于圆盘状的底板上，立板与底板固定连接，两个立板的顶部通过顶板固定连接，两个立板的中部通过横板固定连接；底板、横板及两个立板所形成的矩形框架之间固定设置有支撑板；顶板的顶部活动连接有回转轴颈，底板的底部活动连接有另一回转轴颈，两个回转轴颈的旋转轴在同一直线上。

4.根据权利要求3所述的斜垫板锥面校正工装，其特征在于：所述回转轴颈的端面刻有360°分度刻线。