CN103028784B - 一种锥孔内键槽的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锥孔内键槽的加工方法，属于机械加工领域。方法：提供待加工工件，待加工工件内设有锥孔；将待加工工件竖直放置在切割工作台上且保持锥孔孔径小的一端朝上，以使锥孔的中心线与刀具的运动轨迹平行；确定锥孔的中心位置；以锥孔的中心位置为基准，从锥孔孔径小的一端开始竖直切割待加工工件，得到竖直键槽；竖直键槽形成待加工键槽的顶部且竖直键槽的两侧面相对锥孔的中心位置对称；将待加工工件放置在斜面工装上，使锥孔的母线与所述刀具的运动轨迹平行；以竖直键槽的两侧面为基准，确定待加工键槽的中心位置；以待加工键槽的中心位置和锥孔孔径小的一端的底面为基准，竖直切割待加工工件，得到加工后的键槽。本发明能批量加工。

Description

一种锥孔内键槽的加工方法

技术领域

本发明涉及机械加工领域，特别涉及一种锥孔内键槽的加工方法。

背景技术

键槽与键相匹配，用于安装键。一般地，键槽被加工在轴上或孔内。其中，在孔内加工键槽时，切削键槽的刀具的运动轨迹为键槽的母线方向；加工定位面为垂直或平行于孔的中心线的面。

特别地，当该孔为锥孔时，由于锥孔的母线与孔的中心线不平行，使得刀具的运动轨迹与定位面既不平行也不垂直，故在锥孔内加工键槽比较困难。现有的在锥孔内加工键槽的方式为，采用插床和钳工加工键槽。具体地，该方式包括，首先，将需在锥孔内加工键槽的工件放置在预先加工的斜面定位工装上，使锥孔的母线与插刀的运动轨迹平行。其次，根据该斜面定位工装上预先加工的与待加工键槽侧面相平行并相对内孔中心对称的校正带，确定需加工键槽的中心位置。然后，以该需加工键槽的中心位置为基准，并预留一定余量，采用插刀在锥孔内粗加工该需加工键槽。最后，根据与需加工键槽相配合的轴和键，由钳工对粗加工后的键槽进行拂刮，以保证孔与轴之间、以及键槽与键之间的接触面积。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

插床加工后，需要钳工根据与需加工键槽相配合的轴和键修配，这种单配的加工方式不但使钳工拂刮难度大，还使单个零件不具备互换性，不适用于大批量产品的加工制造。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种锥孔内键槽的加工方法。所述技术方案如下：

一种锥孔内键槽的加工方法，所述方法包括：

提供待加工工件，所述待加工工件内设有锥孔；

将所述待加工工件竖直放置在切割工作台上且保持所述锥孔孔径小的一端朝上，以使所述锥孔的中心线与刀具的运动轨迹平行；

确定所述锥孔的中心位置；

以所述锥孔的中心位置为基准，从所述锥孔孔径小的一端开始竖直切割所述待加工工件，得到竖直键槽；所述竖直键槽形成待加工键槽的顶部且所述竖直键槽的两侧面相对所述锥孔的中心位置对称；

将所述待加工工件放置在斜面工装上，使所述锥孔的母线与所述刀具的运动轨迹平行；

以所述竖直键槽的两侧面为基准，确定所述待加工键槽的中心位置；

以所述待加工键槽的中心位置和所述锥孔孔径小的一端的底面为基准，竖直切割所述待加工工件，得到加工后的键槽。

其中，所述方法还包括：

在所述待加工工件上划键槽加工线。

其中，所述确定所述锥孔的中心位置，包括：

采用百分表校正所述锥孔的内壁，得到所述锥孔的中心位置。

其中，将所述待加工工件放置在斜面工装上，使所述锥孔的母线与所述刀具的运动轨迹平行，包括：

将所述斜面工装放置在所述切割工作台上，并校正所述斜面工装的斜度方向与所述切割工作台的纵向移动方向重合；所述切割工作台的纵向移动方向与所述待加工键槽的深度方向相同；

将所述待加工工件放置在所述斜面工装上，并校正所述竖直键槽的侧面方向与所述切割工作台的纵向移动方向重合，以使所述待加工键槽的深度方向与所述切割工作台的纵向移动方向重合；

采用靠线的方法，使所述锥孔的母线与所述刀具的运动轨迹平行。

其中，所述以所述竖直键槽的两侧面为基准，确定所述待加工键槽的中心位置，包括：

校正所述竖直键槽的侧面方向与所述切割工作台的纵向移动方向重合，以确定所述待加工键槽的深度方向；所述切割工作台的纵向移动方向与所述待加工键槽的深度方向相同；

沿垂直所述待加工键槽的深度的方向分别在所述竖直键槽的两侧面获取一点，取两点的中心，得到所述待加工键槽的中心位置。

具体地，所述切割的工艺为线切割工艺。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过先从所述锥孔孔径小的一端开始竖直切割，得到竖直键槽，该竖直键槽形成待加工键槽的顶部且竖直键槽的两侧面相对锥孔的中心位置对称；然后确定所述键槽的中心位置；最后以所述键槽的中心位置和所述锥孔孔径小的一端的底面为基准，竖直切割待加工工件，得到加工后的键槽；使得得到键槽的精度高，能够避免由钳工进行修配，适于多个键槽的加工，能够进行批量产品的加工制造。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的一种锥孔内键槽的加工方法的流程图；

图2是本发明实施例二提供的一种锥孔内键槽的加工方法的流程图；

图3是本发明实施例二提供的锥孔内加工了键槽的工件的主视图；

图4是图3的A向剖视图；

图5是本发明实施例二提供的键槽的顶部的示意图；

图6是本发明实施例二提供的放置在斜面工装上的待加工工件的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

参见图1，本发明实施例提供了一种锥孔内键槽的加工方法，该方法流程包括：

101：提供待加工工件。

其中，该待加工工件内设有锥孔。

102：将该待加工工件竖直放置在切割工作台上且保持锥孔孔径小的一端朝上，以使锥孔的中心线与刀具的运动轨迹平行。

103：确定锥孔的中心位置。

104：以该锥孔的中心位置为基准，从锥孔孔径小的一端开始竖直切割该待加工工件，得到竖直键槽。

其中，该竖直键槽形成待加工键槽的顶部且该竖直键槽的两侧面相对该锥孔的中心位置对称。

105：将该待加工工件放置在斜面工装上，使锥孔的母线与刀具的运动轨迹平行。

106：以该竖直键槽的两侧面为基准，确定该待加工键槽的中心位置。

107：以该待加工键槽的中心位置和锥孔孔径小的一端的底面为基准，竖直切割该待加工工件，得到加工后的键槽。

本实施例提供的上述方法带来的有益效果是：通过先从锥孔孔径小的一端开始竖直切割，得到竖直键槽，该竖直键槽形成待加工键槽的顶部且竖直键槽的两侧面相对锥孔的中心位置对称；然后确定所述键槽的中心位置；最后以键槽的中心位置和所述锥孔孔径小的一端的底面为基准，竖直切割待加工工件，得到加工后的键槽；使得得到键槽的精度高，能够避免由钳工进行修配，适于多个键槽的加工，能够进行批量产品的加工制造。

实施例二

参见图2，本发明实施例提供了一种锥孔内键槽的加工方法，该方法流程包括：

201：提供待加工工件。

其中，该待加工工件内设有锥孔。

进一步地，在该待加工工件上划键槽加工线。

具体地，该待加工工件为完成车/精车后的零件。该工件的锥孔精度、表面粗糙度和形位公差应该满足图纸要求。例如，参见图3～图4，该待加工工件上设有锥度孔1，待加工的键槽2设在锥度孔1内。假设待加工键槽2的宽为W，深度(高)为H。

其中，在加工键槽之前，根据图纸要求，可在需在待加工工件的相应位置划键槽加工线。

202：将该待加工工件竖直放置在切割工作台上且保持锥孔孔径小的一端朝上，以使锥孔的中心线与刀具的运动轨迹平行。

例如，参见图5，当待加工工件按锥孔孔径小的一端朝上地竖直放置时，这时锥孔的中心线为竖直方向；而刀具的运动轨迹也为竖直方向，故两者平行。

203：确定锥孔的中心位置。

其中，确定锥孔的中心位置包括，采用百分表校正锥孔的内壁，得到锥孔的中心位置。具体地，百分表校正的方式为本领域熟知技术，在此不再详述。优选地，将百分表跳动在0.02以内的位置作为中心位置。

204：以该锥孔的中心位置为基准，从锥孔孔径小的一端开始竖直切割该待加工工件，得到竖直键槽。

其中，该竖直键槽形成待加工键槽的顶部且该竖直键槽的两侧面相对该锥孔的中心位置对称。

具体地，得到锥孔的中心位置后，从工件的锥孔孔径小的一端开始竖直切割。例如，参见图5，竖直切割后得到的竖直键槽形成待加工键槽2的顶部3。该竖直键槽的两侧确定了待加工键槽2的宽W和深度H。容易知道，竖直键槽的侧面方向为待加工键槽2的深度方向。

其中，可采用线切割工艺从锥孔孔径小的一端开始竖直切割，得竖直键槽。

205：将待加工工件放置在斜面工装上，使锥孔的母线与刀具的运动轨迹平行。

其中，该斜面工装4的斜面与底面的角度与锥孔斜度(锥孔锥度的一半)一致。进一步地，本步骤包括：

2051：将斜面工装放置在切割工作台上，并校正斜面工装的斜度方向与切割工作台的纵向移动方向重合。

其中，切割工作台的纵向移动方向与待加工键槽的深度方向相同。

具体地，斜面与底面之间的平面度应严格控制在所需精度以内。参见图6，用百分表测量斜面工装4的侧面，转动斜面工装4，使斜面工装4的斜度方向与工作台纵向移动方向重合，将斜面工装4固定在工作台上。百分表校正的方式为本领域熟知技术，在此不再详述。

由于机床工作台移动方向即为待加工键槽的深度方向，将斜面工装4的斜度方向与机床工作台移动方向重合，便于待加工工件安装在斜面工装4上时确定待加工键槽的深度方向，具体参见步骤2052。

2052：将待加工工件放置在斜面工装上，并校正竖直键槽的侧面方向与切割工作台的纵向移动方向重合，以使待加工键槽的深度方向与切割工作台的纵向移动方向重合。

具体地，参见图6，当待加工工件放置在斜面工装4上时，采用杠杆表测量预先加工的竖直键槽的底面，假设竖直键槽的底面为U(参见图5)，转动待加工工件，使底面U与工作台横向移动的方向重合，从何使竖直键槽的侧面即键槽深度方向与工作台纵向移动的方向重合。具体地，杠杆表校正的方式为本领域熟知技术，在此不再详述。

2053：采用靠线的方法，使锥孔的母线与刀具的运动轨迹平行。

具体地，以线切割工艺为例，介绍下靠线的方法。首先，将切割线靠在竖直键槽的侧面，微调切割线使之上下均与键槽侧面贴平；再转动待加工工件，使竖直键槽偏向一边，得到一条竖直的母线；再将切割线靠在该竖直母线上，微调切割线使上下均与竖直母线贴平，以此确定切割线与锥孔母线平行。具体地，靠线的方法为本领域熟知技术，在此不再详述。

值得说明的是，本实施例中采用的斜面工装4可与现有锥孔内加工键槽的方式中的斜面工装相同。但是，因为线切割加工时工件不受刀具产生的切削力，因此，本实施例中待加工工件与斜面工装4之间不需定位和夹紧，采用的斜面工装4仅仅是使锥孔母线竖直放置，并防止工件滑落；而不需与工件内孔止口定位和斜度方向定位。

206：以该竖直键槽的两侧面为基准，确定该待加工键槽的中心位置。

进一步地，本步骤包括：

2061：校正竖直键槽的侧面方向与切割工作台的纵向移动方向重合，以确定待加工键槽的深度方向。

其中，切割工作台的纵向移动方向与待加工键槽的深度方向相同。

具体地，本步骤同2052，在此不再详述。

2062：沿垂直键槽深度的方向分别在竖直键槽的两侧面获取一点，取两点的中心，得到待加工键槽的中心位置。

具体地，首先，确定待加工键槽的深度方向以后，沿垂直键槽深度的方向分别在预加工键槽的两侧面获取一点，确认这两点的坐标，取两点坐标的中心，即为键槽中心。

207：以该待加工键槽的中心位置和锥孔孔径小的一端的底面为基准，竖直切割该待加工工件，得到加工后的键槽。

其中，待加工键槽的侧面是以待加工键槽的中心位置为基准得到的；而待加工键槽的底部，即待加工键槽的深度是以锥孔孔径小的一端为基准。具体地，以线切割为例，确定键槽深度具体包括，通过沿待加工键槽的中心位置向待加工键槽的顶部3(竖直键槽)进行切割，观察锥孔孔径小的一端的切割丝的电火花，确定切割线纵向坐标与待加工键槽的顶部3纵坐标重合，以此来确定键槽深度的坐标。

本实施例提供的上述方法带来的有益效果是：通过先从锥孔孔径小的一端开始竖直切割，得到竖直键槽，该竖直键槽形成待加工键槽的顶部且竖直键槽的两侧面相对锥孔的中心位置对称；然后确定所述键槽的中心位置；最后以键槽的中心位置和所述锥孔孔径小的一端的底面为基准，竖直切割待加工工件，得到加工后的键槽；使得得到键槽的精度高，能够避免由钳工进行修配，适于多个键槽的加工，能够进行批量产品的加工制造。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种锥孔内键槽的加工方法，其特征在于，所述方法包括：

提供待加工工件，所述待加工工件内设有锥孔；

将所述待加工工件竖直放置在切割工作台上且保持所述锥孔孔径小的一端朝上，以使所述锥孔的中心线与刀具的运动轨迹平行；

确定所述锥孔的中心位置；

以所述锥孔的中心位置为基准，从所述锥孔孔径小的一端开始竖直切割所述待加工工件，得到竖直键槽；所述竖直键槽形成待加工键槽的顶部且所述竖直键槽的两侧面相对所述锥孔的中心位置对称；

将所述待加工工件放置在斜面工装上，使所述锥孔的母线与所述刀具的运动轨迹平行；

以所述竖直键槽的两侧面为基准，确定所述待加工键槽的中心位置；

以所述待加工键槽的中心位置和所述锥孔孔径小的一端的底面为基准，竖直切割所述待加工工件，得到加工后的键槽。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述待加工工件上划键槽加工线。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述锥孔的中心位置，包括：

采用百分表校正所述锥孔的内壁，得到所述锥孔的中心位置。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述待加工工件放置在斜面工装上，使所述锥孔的母线与所述刀具的运动轨迹平行，包括：

将所述斜面工装放置在所述切割工作台上，并校正所述斜面工装的斜度方向与所述切割工作台的纵向移动方向重合；所述切割工作台的纵向移动方向与所述待加工键槽的深度方向相同；

将所述待加工工件放置在所述斜面工装上，并校正所述竖直键槽的侧面方向与所述切割工作台的纵向移动方向重合，以使所述待加工键槽的深度方向与所述切割工作台的纵向移动方向重合；

采用靠线的方法，使所述锥孔的母线与所述刀具的运动轨迹平行。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以所述竖直键槽的两侧面为基准，确定所述待加工键槽的中心位置，包括：

校正所述竖直键槽的侧面方向与所述切割工作台的纵向移动方向重合，以确定所述待加工键槽的深度方向；所述切割工作台的纵向移动方向与所述待加工键槽的深度方向相同；

沿垂直所述待加工键槽的深度的方向分别在所述竖直键槽的两侧面获取一点，取两点的中心，得到所述待加工键槽的中心位置。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述切割的工艺为线切割工艺。