CN106425562B - 多孔薄壁凸轮板加工定位工装及加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多孔薄壁凸轮板加工定位工装及其加工方法。所述工装为长方体，所述工装的四角设置用于固定待加工凸轮板四个角的螺纹孔；沿工装的两个长边在在中间设置两个螺纹孔；所述工装中部设置与凸轮板中间第一通孔、第二通孔、第三通孔对应的三个盲孔；所述工装左前方设置与凸轮板左前方第四通孔对应的第四盲孔，所述各盲孔的深度为5mm，各盲孔直径比凸轮板上对应孔的直径大1mm，所述四个盲孔中间分别设置四个螺纹孔。加工方法：首先在凸轮板毛坯周边加工八个螺纹孔对应的通孔；然后进行凸轮板外围轮廓加工。本发明的加工方法减少了凸轮板的装夹时间，在不更换工装的前提下，完成所有工序加工，提高了加工精度，控制多孔薄壁凸轮板的加工变形。
Description
技术领域
本发明涉及机加工技术领域，更具体的说，是涉及一种多孔薄壁凸轮板加工定位工装及加工方法。
背景技术
在机械行业中，随着工业现代化的发展、数控技术的应用，行业自动化程度进一步提高，凸轮在机械设备中的应用更为广泛。凸轮机构一般由凸轮、从动件、支撑凸轮和从动件的机架等组成。通过不同的凸轮，可以使从动件进行周期性的运动，使整台机器按照人们所设计的程序进行工作,其中盘形凸轮形状为盘形，其从动件沿凸轮轮廓曲线作径向直线往复运动或摆动，它是凸轮机构中最基本的形式。
多孔薄壁凸轮板采用冲压成型，需要制作精密的冲压模具，其生产周期长，工艺过程复杂，而对于批量较少的多孔薄壁凸轮板制造，该工艺方法成本高。如果采用通用的数控机床加工多孔薄壁凸轮板，由于凸轮的外形和内孔都要加工，通常需要多次装夹凸轮板，在加工时难以一次装夹加工完成，加工精度受到影响。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，提供一种加工效率高，加工稳定的多孔薄壁凸轮板加工方法。
本发明的另一个目的是提供一种装夹简单，方便使用的凸轮板定位工装。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种多孔薄壁凸轮板加工定位工装，所述工装为长方体，所述工装的四角设置用于固定待加工凸轮板四个角的螺纹孔：第一螺纹孔2，第二螺纹孔3，第三螺纹孔4和第四螺纹孔5；沿工装的长边在第一螺纹孔2与第四螺纹孔5之间均匀设置第五螺纹孔6和第八螺纹孔9，沿工装的长边在第二螺纹孔3与第三螺纹孔4之间均匀设置第六螺纹孔7和第七螺纹孔8；所述工装中部设置与凸轮板中间第一通孔、第二通孔、第三通孔对应的三个盲孔，即第一盲孔10，第二盲孔11，第三盲孔12；所述工装左前方设置与凸轮板左前方第四通孔对应的第四盲孔13，所述各盲孔的深度为5mm，各盲孔直径比凸轮板上对应孔的直径大1mm，所述第一盲孔10，第二盲孔11，第三盲孔12和第四盲孔13中间分别设置第九螺纹孔14，第十螺纹孔15，第十一螺纹孔16和第十二螺纹孔17。
一种使用上述定位工装加工多孔薄壁凸轮板的方法，按照下述步骤进行：
(1)凸轮板毛坯加工：在长方形凸轮板毛坯料上加工八个与加工定位工装周边八个螺纹孔对应的通孔；
(2)凸轮板内部孔加工：将凸轮板毛坯料放到工装上，利用八个螺钉分别穿过各通孔将凸轮板毛坯料固定在定位工装上，凸轮板毛坯料中间第一通孔、第二通孔和第三通孔均采用直径8mm的立铣刀具，转速3000r/min，切削深度0.3mm，进给速度1500mm/min；凸轮板毛坯料左前方的第四通孔采用直径为3mm的立铣刀具，转速5000r/min，切削深度0.2mm，进给速度500mm/min；
(3)凸轮板外围轮廓加工：松开凸轮板毛坯料中间四个螺钉，其余四个角上的螺钉不动；利用压板压紧凸轮板毛坯料，该压板形状为凸轮形状，压板上设置有四个通孔，所述四个通孔位置和凸轮板的四个盲孔中心分别对应，利用四个螺钉穿过上述四个通孔将压板和凸轮板毛坯料压紧，采用直径为6mm的立铣刀具，转速4000r/min，切削深度0.2mm，进给速度1000mm/min，沿压板外围完成凸轮轮廓加工。
所述步骤(2)中第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四通孔加工深度大于凸轮板厚度2mm。
所述步骤(3)中压板外围比对应加工完成的凸轮板的外围小2mm,压板中间凹进1mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：装夹简单、方便实用、加工效率高，加工稳定。
1、本发明的加工方法减少了凸轮板的装夹时间，在不更换工装的前提下，完成所有工序加工，提高了加工精度，控制多孔薄壁凸轮板的加工变形。
2、本发明的凸轮板定位工装结构简单，实用性强，装夹简单，使用方便。
附图说明
图1工装结构示意图；
图2凸轮板毛坯结构示意图；
图3凸轮板内孔加工装夹示意图；
图4加工凸轮的压板结构示意图；
图5凸轮板外围轮廓加工。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明多孔薄壁凸轮板加工方法所使用的凸轮板定位工装的示意图如图1-图5所示。
(1)工装加工：为提高加工效率，所设计的工装可同时加工两个凸轮板。工装为长方体，为避免重复表述，只对工装加工第一块凸轮板的部分进行说明，工装的加工第二个凸轮板部分与第一个凸轮板一致。工装加工第一块凸轮板部分，其结构包括：与凸轮板四个角固定所对应的螺纹孔，即第一螺纹孔2，第二螺纹孔3，第三螺纹孔4，第四螺纹孔5。为减少凸轮装夹变形，在凸轮板的中间部位，也设置了四个螺纹孔：即第五螺纹孔6，第六螺纹孔7，第七螺纹孔8，第八螺纹孔9。所述工装中部设置与凸轮板中间第一通孔、第二通孔、第三通孔对应的三个盲孔，即第一盲孔10，第二盲孔11，第三盲孔12，第四盲孔13，盲孔的深度为5mm，所述工装左前方设置与凸轮板左前方第四通孔对应的第四盲孔13，各盲孔直径比凸轮板上对应孔的直径大1mm，这四个盲孔是在加工凸轮板上孔时，以便刀具顶端能低于工件底面，使凸轮板的孔能加工到位。在工装上各盲孔中间设置有螺纹孔，即第九螺纹孔14，第十螺纹孔15，第十一螺纹孔16，第十二螺纹孔17。
(2)凸轮板毛坯加工：根据多孔薄壁凸轮板的外形，选定毛坯料为长方形板37。在长方形板上加工八个与加工定位工装周边八个螺纹孔对应的通孔36，该八个通孔所在位置均在凸轮外围，其中间四个孔离凸轮板毛坯料外围为5mm，见图2所示。
(3)凸轮板内部孔加工：将凸轮板毛坯料放到工装上，利用八个螺钉将凸轮板固定在工装上，见图3，即第一螺钉18、第二螺钉19、第三螺钉20、第四螺钉21、第五螺钉22、第六螺钉23、第七螺钉24、第八螺钉25，凸轮板无需进行找正操作，因为该凸轮板为整体加工，在加工过程中，凸轮板始终没有松开，在一个工装上完成凸轮板所有工序加工。凸轮板毛坯料上的第一通孔26、第二通孔27、第三通孔28，采用直径8mm的立铣刀具，转速3000r/min，切削深度0.3mm，进给速度1500mm/min；第四通孔29，采用直径为3mm的立铣刀具，转速5000r/min，切削深度0.2mm，进给速度500mm/min；所有通孔加工深度大于凸轮板厚度2mm。
(3)凸轮板外围轮廓加工：由于凸轮板外围凸轮曲线需要全部加工，其凸轮曲线范围上不能有压板和螺钉，此时松开中间四个螺钉，即第五螺钉22，第六螺钉23，第七螺钉24，第八螺钉25，其余四个角上的螺钉不动。利用压板38压紧凸轮板，该压板形状也为凸轮，压板外围39比对应加工后的凸轮板的外围小2mm,压板中间凹进1mm,压板上有四个通孔，其位置和凸轮板的盲孔中心对应，利用螺钉一32、螺钉二33、螺钉三34、螺钉四35，将压板38和凸轮板压紧。采用直径为6mm的立铣刀具，转速4000r/min，切削深度0.2mm，进给速度1000mm/min，完成凸轮轮廓加工。
Claims (3)
1.一种使用定位工装加工多孔薄壁凸轮板的方法，按照下述步骤进行：
加工定位工装为长方体，加工定位工装的四角设置用于固定待加工凸轮板四个角的螺纹孔：第一螺纹孔，第二螺纹孔，第三螺纹孔和第四螺纹孔；沿定位工装的长边在第一螺纹孔与第四螺纹孔之间均匀设置第五螺纹孔和第八螺纹孔，沿定位工装的长边在第二螺纹孔与第三螺纹孔之间均匀设置第六螺纹孔和第七螺纹孔；所述定位工装中部设置与凸轮板中间第一通孔、第二通孔、第三通孔对应第一盲孔，第二盲孔，第三盲孔；所述定位工装左前方设置与凸轮板左前方第四通孔对应的第四盲孔，各盲孔的深度为5mm，各盲孔直径比凸轮板上对应孔的直径大1mm，所述第一盲孔，第二盲孔，第三盲孔和第四盲孔中间分别设置第九螺纹孔，第十螺纹孔，第十一螺纹孔和第十二螺纹孔；
(1)凸轮板毛坯加工：在长方形凸轮板毛坯料上加工八个与加工定位工装周边八个螺纹孔对应的通孔；
(2)凸轮板内部孔加工：将凸轮板毛坯料放到工装上，利用八个螺钉分别穿过各通孔将凸轮板毛坯料固定在定位工装上，凸轮板毛坯料中间第一通孔、第二通孔和第三通孔均采用直径8mm的立铣刀具，转速3000r/min，切削深度0.3mm，进给速度1500mm/min；凸轮板毛坯料左前方的第四通孔采用直径为3mm的立铣刀具，转速5000r/min，切削深度0.2mm，进给速度500mm/min；
(3)凸轮板外围轮廓加工：松开凸轮板毛坯料中间四个螺钉，其余四个角上的螺钉不动；利用压板压紧凸轮板毛坯料，该压板形状为凸轮形状，压板上设置有四个通孔，所述四个通孔位置与定位工装的四个盲孔中心分别对应，利用四个螺钉穿过上述四个通孔将压板和凸轮板毛坯料压紧，采用直径为6mm的立铣刀具，转速4000r/min，切削深度0.2mm，进给速度1000mm/min，沿压板外围完成凸轮板轮廓加工。
2.根据权利要求1所述的加工多孔薄壁凸轮板的方法，其特征是，所述步骤(2)中第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四通孔加工深度大于凸轮板厚度2mm。
3.根据权利要求1所述的加工多孔薄壁凸轮板的方法，其特征是，所述步骤(3)中压板外围比对应加工完成的凸轮板的外围小2mm,压板中间凹进1mm。
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