CN104084825B - 带有垫铁及心轴组件的环周斜孔加工装置及其加工方法 - Google Patents

带有垫铁及心轴组件的环周斜孔加工装置及其加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明所述的带有垫铁及心轴组件的环周斜孔加工装置及其加工方法,涉及一种环周斜孔工件的加工设备及其加工方法。带有垫铁及心轴组件的环周斜孔加工装置包括机床、垫铁及心轴组件;其特征在于所述的垫铁装于机床的夹具下部;心轴组件装于夹具上。本发明具有结构新颖、安装快捷、操作简单、精度高、设备成本低、经济实用等特点,故属于一种集经济性与实用性为一体的新型带有垫铁及心轴组件的环周斜孔加工装置及其加工方法。

Description

带有垫铁及心轴组件的环周斜孔加工装置及其加工方法
技术领域
本发明所述的带有垫铁及心轴组件的环周斜孔加工装置及其加工方法,涉及一种环周斜孔工件的加工设备及其加工方法。
背景技术
环周斜孔零件属于一种结构复杂的机械零件,主要应用于航空、舰船、石油化工、医疗器械、机器人及高级电动玩具等领域中,一般需采用5轴数控加工机床加工才能保证所需的精度要求;可是五轴数控加工设备价格较高,并且对操作人员的技术要求较高。
针对上述现有技术中所存在的问题,研究设计一种新型的带有垫铁及心轴组件的环周斜孔加工装置及其加工方法,可以在现有的四轴数控加工设备上完成环周斜孔零件的加工,从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。
发明内容
鉴于上述现有技术中所存在的问题,本发明的目的是研究设计一种新型的带有垫铁及心轴组件的环周斜孔加工装置及其加工方法。用以解决现有技术中存在的:1、加工设备必须是五轴数控加工设备,设备价格较高;2、操作人员的技术要求较高等问题。
本发明的技术解决方案是这样实现的:
本发明所述的带有垫铁及心轴组件的环周斜孔加工装置,包括机床、垫铁及心轴组件;其特征在于所述的垫铁装于机床的夹具下部;心轴组件装于夹具上。
本发明所述的垫铁包括固定角度垫铁与可调垫铁;固定角度垫铁是一组角度固定垫铁的组合,按照加工需要提前按照所需角度加工好的垫铁;可调垫铁分为电动可调垫铁及手动可调垫铁。
本发明所述的电动可调垫铁包括为电机、电动推杆、滑块、升降块、支撑板、铰支座、固定杆及壳体;在壳体内装有滑块、电动推杆穿过壳体,其一端与电机连接,另一端与滑块螺纹连接;支撑板穿过壳体上部的通孔,支撑板下部置于滑块的上斜面上,上部与支撑板的下部相接触;支撑板的下端与铰支座铰接;固定杆的两端通过调节螺栓分别装于支撑板及壳体上。
本发明所述的手动可调垫铁包括为调整螺杆、推力轴承、垫圈、紧固螺母、滑块、升降块、支撑板、铰支座、固定杆及壳体;调整螺杆通过垫圈及紧固螺母装于壳体上,在壳体外部的调整螺杆上装有推力轴承;调整螺杆与装于壳体内部的滑块螺纹连接;支撑板穿过壳体上部的通孔,支撑板下部置于滑块的上斜面上,上部与支撑板的下部相接触;支撑板的下端与铰支座铰接;固定杆的两端通过调节螺栓分别装于支撑板及壳体上;
本发明所述的心轴组件包括心轴、固定盘Ⅰ、固定盘Ⅱ及螺母;心轴的中部加工有凸台,在凸台的一侧依次加工有工件安装台、固定盘Ⅰ安装台及固定盘Ⅱ安装台;固定盘Ⅱ安装台上加工有螺纹;固定盘Ⅰ为带中心孔的圆盘,其中心孔的内径与固定盘Ⅰ安装台的直径相同;固定盘Ⅱ为带中心孔的圆盘,其中心孔的内径与固定盘Ⅱ安装台的直径相同。
本发明带有垫铁及心轴组件的环周斜孔加工装置的加工方法:首先将垫铁装配到机床上;再将工件装配到夹具上;然后对工件进行调整定位;最后进行钻孔加工;
a、垫铁装配到机床上是指将垫铁装于夹具的下部,通过调整可调垫铁改变夹具的倾斜角度;垫铁选择固定角度垫铁,需要预先计算出需要调整的角度,选择所需角度的垫铁装于夹具下部;垫铁选择可调垫铁,可将可调垫铁装于夹具下部后,通过电动或手动调整可调垫铁改变夹具的角度,达到所需的加工角度;
b、工件装配到夹具上分为将工件装于心轴组件及将心轴组件固定到夹具上两个步骤:
(a)、将工件装于心轴组件上是指首先将工件套装与心轴的工件安装台上,再将固定盘Ⅰ装于固定盘Ⅰ安装台上,然后将固定盘Ⅱ装于固定盘Ⅱ安装台上,最后将螺母旋于固定盘Ⅱ安装台上,将工件紧固;
(b)、将心轴组件固定到夹具上是指将装配好工件的心轴组件固定装夹在夹具上;
c、对工件进行调整定位是指通过调整可调垫铁上支撑板的角度,调整夹具的倾斜角度,对工件的加工角度进行调整并定位;
d、钻孔加工的步骤为打定位孔——钻通透孔——对孔进行半精加工——扩孔——精加工;
e、根据加工角度要求旋转夹具,重复d步骤,将工件的剩余环周斜孔依次加工完成。
本发明的优点是显而易见的,主要表现在:
1、由于本发明采用了心轴组件将工件装配到夹具上,避免了以往安装工件的时候由于工件轴线与心轴轴线不能完全重合,产生的误差无法调节而导致工件加工精度降低,成品率低的问题;
2、由于本发明采用了垫铁(固定、电动及手动调节垫铁)调整到环周斜孔轴线与加工钻头轴线相重合,保证斜孔的加工角度;
3、本发明可使用现有四轴数控加工设备进行加工,大大降低了加工设备的成本,保证了加工精度,并且对操作人员的技术要求也降低了很多,操作更简单。
本发明具有结构新颖、安装快捷、操作简单、精度高、设备成本低、经济实用等优点,其大批量投入市场必将产生积极的社会效益和显著的经济效益。
附图说明
本发明共有4幅附图,其中:
附图1为装有电动可调垫铁及心轴的环周斜孔加工装置;
附图2为装有手动可调垫铁及心轴的环周斜孔加工装置;
附图3为装有固定角度垫铁及心轴的环周斜孔加工装置;
附图4为心轴的结构示意图。
在图中:1、调整螺杆 2、推力轴承 3、垫圈 4、紧固螺母 5、心轴 6、升降块 7、支撑板 8、凸台 9、铰支座 10、固定杆 11、滑块 12、工件安装台 13、固定盘Ⅱ安装台 14、螺母15、固定盘Ⅱ 16、固定盘Ⅰ 17、工件 18、夹具 19、机床 20、壳体 21、电机 22、电动推杆23、固定盘Ⅰ安装台。
具体实施方式1
本发明的具体实施例如附图所示,带有垫铁及心轴组件的环周斜孔加工装置,包括机床19、垫铁及心轴组件;其特征在于所述的垫铁装于机床19的夹具18下部;心轴组件装于夹具18上。
垫铁为固定角度垫铁;固定角度垫铁是一组角度固定垫铁的组合,按照加工需要提前按照所需角度加工好的多个垫铁。
心轴组件包括心轴5、固定盘Ⅰ16、固定盘Ⅱ15及螺母14;心轴5的中部加工有凸台8,在凸台8的一侧依次加工有工件安装台12、固定盘Ⅰ安装台23及固定盘Ⅱ安装台13;固定盘Ⅱ安装台13上加工有螺纹;固定盘Ⅰ16为带中心孔的圆盘,其中心孔的内径与固定盘Ⅰ安装台23的直径相同;固定盘Ⅱ15为带中心孔的圆盘,其中心孔的内径与固定盘Ⅱ安装台13的直径相同。
带有垫铁及心轴组件的环周斜孔加工装置的加工方法:首先将垫铁装配到机床19上;再将工件17装配到夹具18上;然后对工件17进行调整定位;最后进行钻孔加工;
a、垫铁装配到机床19上是指将固定角度垫铁装于夹具18的下部,需要预先计算出需要调整的角度,选择所需角度的垫铁装于夹具18下部;
b、工件17装配到夹具18上分为将工件17装于心轴组件及将心轴组件固定到夹具18上两个步骤:
(a)、将工件17装于心轴组件上是指首先将工件17套装与心轴5的工件安装台12上,再将固定盘Ⅰ16装于固定盘Ⅰ安装台23上,然后将固定盘Ⅱ15装于固定盘Ⅱ安装台13上,最后将螺母14旋于固定盘Ⅱ安装台13上,将工件17紧固;
(b)、将心轴组件固定到夹具18上是指将装配好工件17的心轴组件固定装夹在夹具18上;
c、对工件17进行调整定位是指通过调整可调垫铁上支撑板7的角度,调整夹具18的倾斜角度,对工件17的加工角度进行调整并定位;
d、钻孔加工的步骤为打定位孔——钻通透孔——对孔进行半精加工——扩孔——精加工;
e、根据加工角度要求旋转夹具18,重复d步骤,将工件17的剩余环周斜孔依次加工完成。
具体实施方式2
本发明的具体实施例如附图所示,带有垫铁及心轴组件的环周斜孔加工装置,包括机床(19)、垫铁及心轴组件;其特征在于所述的垫铁装于机床(19)的夹具18下部;心轴组件装于夹具18上。
垫铁为电动可调垫铁,电动可调垫铁包括为电机21、电动推杆22、滑块11、升降块6、支撑板7、铰支座9、固定杆10及壳体20;在壳体20内装有滑块11、电动推杆22穿过壳体,其一端与电机21连接,另一端与滑块11螺纹连接;支撑板7穿过壳体20上部的通孔,支撑板7下部置于滑块11的上斜面上,上部与支撑板7的下部相接触;支撑板7的下端与铰支座9铰接;固定杆10的两端通过调节螺栓分别装于支撑板7及壳体20上。
心轴组件包括心轴5、固定盘Ⅰ16、固定盘Ⅱ15及螺母14;心轴5的中部加工有凸台8,在凸台8的一侧依次加工有工件安装台12、固定盘Ⅰ安装台23及固定盘Ⅱ安装台13;固定盘Ⅱ安装台13上加工有螺纹;固定盘Ⅰ16为带中心孔的圆盘,其中心孔的内径与固定盘Ⅰ安装台23的直径相同;固定盘Ⅱ15为带中心孔的圆盘,其中心孔的内径与固定盘Ⅱ安装台13的直径相同。
带有垫铁及心轴组件的环周斜孔加工装置的加工方法:首先将垫铁装配到机床19上;再将工件17装配到夹具18上;然后对工件17进行调整定位;最后进行钻孔加工;
a、垫铁装配到机床19上是指将电动可调垫铁装于夹具18的下部,通过调整电动可调垫铁改变夹具18的倾斜角度,启动电机21,电机21带动电动推杆22旋转,推拉与之旋接的滑块11前后移动;置于滑块11上部的升降块6上下移动,带动支撑板7以铰支座9为铰接点升降改变倾斜角度;
b、工件17装配到夹具18上分为将工件17装于心轴组件及将心轴组件固定到夹具18上两个步骤:
(a)、将工件17装于心轴组件上是指首先将工件17套装与心轴5的工件安装台12上,再将固定盘Ⅰ16装于固定盘Ⅰ安装台23上,然后将固定盘Ⅱ15装于固定盘Ⅱ安装台13上,最后将螺母14旋于固定盘Ⅱ安装台13上,将工件17紧固;
(b)、将心轴组件固定到夹具18上是指将装配好工件17的心轴组件固定装夹在夹具18上;
c、对工件17进行调整定位是指通过调整电动可调垫铁上支撑板7的角度,调整夹具18的倾斜角度,对工件17的加工角度进行调整并定位;
d、钻孔加工的步骤为打定位孔——钻通透孔——对孔进行半精加工——扩孔——精加工;
e、根据加工角度要求旋转夹具18,重复d步骤,将工件17的剩余环周斜孔依次加工完成。
具体实施方式3
本发明的具体实施例如附图所示,带有垫铁及心轴组件的环周斜孔加工装置,包括机床(19)、垫铁及心轴组件;其特征在于所述的垫铁装于机床(19)的夹具15下部;心轴组件装于夹具15上。
垫铁手动可调垫铁;手动可调垫铁包括为调整螺杆1、推力轴承2、垫圈3、紧固螺母4、滑块11、升降块6、支撑板7、铰支座9、固定杆10及壳体20;调整螺杆1通过垫圈3及紧固螺母4装于壳体20上,在壳体20外部的调整螺杆1上装有推力轴承2;调整螺杆1与装于壳体20内部的滑块11螺纹连接;支撑板7穿过壳体20上部的通孔,支撑板7下部置于滑块11的上斜面上,上部与支撑板7的下部相接触;支撑板7的下端与铰支座9铰接;固定杆10的两端通过调节螺栓分别装于支撑板7及壳体20上;
心轴组件包括心轴5、固定盘Ⅰ16、固定盘Ⅱ15及螺母14;心轴5的中部加工有凸台8,在凸台8的一侧依次加工有工件安装台12、固定盘Ⅰ安装台23及固定盘Ⅱ安装台13;固定盘Ⅱ安装台13上加工有螺纹;固定盘Ⅰ16为带中心孔的圆盘,其中心孔的内径与固定盘Ⅰ安装台23的直径相同;固定盘Ⅱ15为带中心孔的圆盘,其中心孔的内径与固定盘Ⅱ安装台13的直径相同。
带有垫铁及心轴组件的环周斜孔加工装置的加工方法:首先将垫铁装配到机床19上;再将工件17装配到夹具18上;然后对工件17进行调整定位;最后进行钻孔加工;
a、垫铁装配到机床19上是指将垫铁装于夹具18的下部,通过调整手动可调垫铁改变夹具18的倾斜角度,手动旋转调整螺杆1带动滑块11前后移动,置于滑块11上部的升降块6上下移动,带动支撑板7以铰支座9为铰接点升降改变倾斜角度;
b、工件17装配到夹具18上分为将工件17装于心轴组件及将心轴组件固定到夹具18上两个步骤:
(a)、将工件17装于心轴组件上是指首先将工件17套装与心轴5的工件安装台12上,再将固定盘Ⅰ16装于固定盘Ⅰ安装台23上,然后将固定盘Ⅱ15装于固定盘Ⅱ安装台10上,最后将螺母14旋于固定盘Ⅱ安装台13上,将工件17紧固;
(b)、将心轴组件固定到夹具18上是指将装配好工件17的心轴组件固定装夹在夹具18上;
c、对工件17进行调整定位是指通过调整可调垫铁上支撑板7的角度,调整夹具18的倾斜角度,对工件17的加工角度进行调整并定位;
d、钻孔加工的步骤为打定位孔——钻通透孔——对孔进行半精加工——扩孔——精加工;
e、根据加工角度要求旋转夹具18,重复d步骤,将工件17的剩余环周斜孔依次加工完成。
以上所述,仅为本发明的较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,所有熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内,根据本发明的技术方案及其本发明的构思加以等同替换或改变均应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种带有垫铁及心轴组件的环周斜孔加工装置,包括机床(19)、垫铁及心轴组件;垫铁装于机床(19)的夹具(18)下部;心轴组件装于夹具(18)上;其特征在于:
所述的垫铁包括固定角度垫铁与可调垫铁;固定角度垫铁是一组角度固定垫铁的组合,根据加工需要提前按照所需角度加工好的垫铁;可调垫铁分为电动可调垫铁及手动可调垫铁;
所述的电动可调垫铁包括为电机(21)、电动推杆(22)、滑块(11)、升降块(6)、支撑板(7)、铰支座(9)、固定杆(10)及壳体(20);在壳体(20)内装有滑块(11)、电动推杆(22)穿过壳体(20),其一端与电机(21)连接,另一端与滑块(11)螺纹连接;升降块(6)穿过壳体(20)上部的通孔,支撑板(7)下部置于滑块(11)的上斜面上,上部与支撑板(7)的下部相接触;支撑板(7)的下端与铰支座(9)铰接;固定杆(10)的两端通过调节螺栓分别装于支撑板(7)及壳体(20)上;
所述的手动可调垫铁包括为调整螺杆(1)、推力轴承(2)、垫圈(3)、紧固螺母(4)、滑块(11)、升降块(6)、支撑板(7)、铰支座(9)、固定杆(10)及壳体(20);调整螺杆(1)通过垫圈(3)及紧固螺母(4)装于壳体(20)上,在壳体(20)外部的调整螺杆(1)上装有推力轴承(2);调整螺杆(1)与装于壳体(20)内部的滑块(11)螺纹连接;支撑板(7)穿过壳体(20)上部的通孔,支撑板(7)下部置于滑块(11)的上斜面上,上部与支撑板(7)的下部相接触;支撑板(7)的下端与铰支座(9)铰接;固定杆(10)的两端通过调节螺栓分别装于支撑板(7)及壳体(20)上;
所述的心轴组件包括心轴(5)、固定盘Ⅰ(16)、固定盘Ⅱ(15)及螺母(14);心轴(5)的中部加工有凸台(8),在凸台(8)的一侧依次加工有工件安装台(12)、固定盘Ⅰ安装台(23)及固定盘Ⅱ安装台(13);固定盘Ⅱ安装台(13)上加工有螺纹;固定盘Ⅰ(16)为带中心孔的圆盘,其中心孔的内径与固定盘Ⅰ安装台(23)的直径相同;固定盘Ⅱ(15)为带中心孔的圆盘,其中心孔的内径与固定盘Ⅱ安装台(13)的直径相同。
2.一种带有垫铁及心轴组件的环周斜孔加工装置的加工方法:首先将垫铁装配到机床(19)上;再将工件(17)装配到夹具(18)上;然后对工件(17)进行调整定位;最后进行钻孔加工;
a、垫铁装配到机床(19)上是指将垫铁装于夹具(18)的下部,通过调整可调垫铁改变夹具(18)的倾斜角度;垫铁选择固定角度垫铁,需要预先计算出需要调整的角度,选择所需角度的垫铁装于夹具(18)下部;垫铁选择可调垫铁,可将可调垫铁装于夹具(18)下部后,通过电动或手动调整可调垫铁改变夹具的角度,达到所需的加工角度;
b、工件(17)装配到夹具(18)上分为将工件(17)装于心轴组件及将心轴组件固定到夹具(18)上两个步骤:
(a)、将工件(17)装于心轴组件上是指首先将工件(17)套装与心轴(5)的工件安装台(12)上,再将固定盘Ⅰ(16)装于固定盘Ⅰ安装台(23)上,然后将固定盘Ⅱ(15)装于固定盘Ⅱ安装台(13)上,最后将螺母(14)旋于固定盘Ⅱ安装台(13)上,将工件(17)紧固;
(b)、将心轴组件固定到夹具(18)上是指将装配好工件(17)的心轴组件固定装夹在夹具(18)上;
c、对工件(17)进行调整定位是指通过调整可调垫铁上支撑板(7)的角度,调整夹具(18)的倾斜角度,对工件(17)的加工角度进行调整并定位;
d、钻孔加工的步骤为打定位孔——钻通透孔——对孔进行半精加工——扩孔——精加工;
e、根据加工角度要求旋转夹具(18),重复d步骤,将工件(17)的剩余环周斜孔依次加工完成。
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