CN109759605A

CN109759605A - 一种减小车孔锥度的方法

Info

Publication number: CN109759605A
Application number: CN201910203043.2A
Authority: CN
Inventors: 王凯; 徐嘉乐; 姚素芹; 俞浩荣
Original assignee: Changzhou Vocational Institute of Mechatronic Technology
Current assignee: Changzhou Vocational Institute of Mechatronic Technology
Priority date: 2019-03-18
Filing date: 2019-03-18
Publication date: 2019-05-17

Abstract

本发明公开了一种减小车孔锥度的方法，包括工件、刀头、刀杆和刀体，所述刀头靠近所述刀杆一端固定，所述刀杆的另一端夹设在所述刀体内，并与所述刀体可拆卸地固定；本发明所述的方法的具体实施步骤为：(a)计算正刀切削孔的锥度；(b)计算反刀切削孔的锥度；(c)旋转所述刀杆，改变切削起点的位置后将所述刀杆与刀体固定；(d)以旋转后的切削位置为新的切削起点，重复进行步骤(a)和步骤(b)，直到孔的锥度小于规定数值。采用本发明所述的方法，如果产生锥度，不需要停产，不需要调整床头箱；不需要大修或中修机床(钳工刮研导轨)，仅由操作者调整刀杆的角度，就可减小车孔的锥度。

Description

一种减小车孔锥度的方法

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种减小车孔锥度的方法。

背景技术

在加工较深孔时，往往会产生锥度，如图1所示。产生锥度的原因很多，如机床主轴旋转轴线与机床导轨不平行；前后导轨的平行度误差(扭曲)；车刀刀杆刚性不足等。要解决上述问题，必须停产几天，调整床头箱及大修或中修机床(钳工刮研导轨)或者想办法提高车刀刀杆刚性。

发明内容

本发明为了解决现有技术中加工深孔时容易产生锥度的技术问题，本发明提供了一种减小车孔锥度的方法来解决上述问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种减小车孔锥度的方法，包括工件、刀头、刀杆和刀体，所述刀头靠近所述刀杆一端固定，所述刀杆的另一端夹设在所述刀体内，并与所述刀体可拆卸地固定；

本发明所述的方法的具体实施步骤为：

(a)在所述工件的起始加工端面上选择切削起点，先用正刀在所述切削起点切削；车孔后测出两端孔径的差值；

(b)接着以所述刀头中心为对称轴与步骤(a)中所述切削起点镜像对称的点B为反切起点使用反刀切削；车孔后测出两端孔径的差值；

(c)以步骤(a)中的切削起点为基点，将所述刀杆顺时针旋转12°～15°，改变切削起点的位置后将所述刀杆与刀体固定；

(d)以旋转后的切削位置为新的切削起点，重复进行步骤(a)和步骤(b)；

(e)若步骤(d)中计算出的两端孔径的差值小于规定数值则结束试切，反之则在步骤(d)中新的切削起点基础上，继续顺时针旋转3°～5°后进入步骤(d)。

采用这种方法加工较深孔时，如果产生锥度，不需要停产，不需要调整床头箱；不需要大修或中修机床(钳工刮研导轨)，仅由操作者调整刀杆的角度，就可减小车孔的锥度。

优选的，所述刀杆为锥体刀杆，所述刀头位于所述刀杆的小口径端。

优选的，所述刀体圆周方向通过至少两个内六角螺钉与所述刀杆固定。

进一步的，靠近所述刀体的所述刀杆一端设有深孔，所述深孔延伸至所述刀头表面，深孔内设有顶杆，所述顶杆通过内六角螺钉抵在所述刀头表面。

优选的，当孔的锥度小于规定数值时，在所述刀杆和刀体的交界处刻上标线。便于磨刀后重新装刀或下次定位时用。

优选的，步骤(a)和步骤(b)中均采用内径百分表测出两端孔径的差值。

本发明的有益效果是：

(1)采用本发明所述的减小车孔锥度的方法，如果产生锥度，不需要停产，不需要调整床头箱；不需要大修或中修机床(钳工刮研导轨)，仅由操作者调整刀杆的角度，就可减小车孔的锥度。

(2)本发明所述的减小车孔锥度的方法，采用椎体刀杆，有利于提高刀杆强度。此外，椎体刀杆头部可制作得稍小些，加大刀杆与孔的间隙，有利于排屑。

(3)本发明所述的减小车孔锥度的方法，一把刀体可安装大小、长短不同的椎体刀杆，使之一体多用，可进行正、反切削。用正刀进行粗车或半精车，用反刀精车，避免切屑堆积在前刀面上，有利于排屑，因而克服了切屑划伤已加工表面的弊端，同时也提高了精车刀寿命，保证了产品质量。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是深孔加工时正刀和反刀加工时产生的锥度示意图；

图2是本发明所述的减小车孔锥度的方法的具体实施方式的剖面示意图；

图3是图2的N向示意图；

图4是本发明所述的减小车孔锥度的方法的具体实施方式的刀尖纵向运动轨迹；

图5是本发明所述的减小车孔锥度的方法的具体实施方式在M端面上刀尖的回转轨迹。

图中，1、工件，2、刀头，3、顶杆，4、刀杆，5、内六角螺钉，6、刀体，7、主轴旋转中心。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图2-图5所示，一种减小车孔锥度的方法，包括工件1、刀头2、刀杆4和刀体6，刀头2靠近刀杆4一端固定，刀杆4的另一端夹设在刀体6内，并与刀体6可拆卸地固定；刀杆4为锥体刀杆4，刀头2位于刀杆4的小口径端，这样椎体刀杆4的头部可制作得稍小些，加大刀杆4与孔的间隙，有利于排屑。刀体6圆周方向通过两个内六角螺钉5与刀杆4固定。要改变切削点的起始位置，先松开刀体6上的两个内六角螺钉5，少量转动锥度刀杆4的角度位置，即改变切削点的位置，拧紧两个内六角螺钉5，便可以切削加工。

在车床上加工时，工件1作旋转运动，刀具不旋转，仅作纵向进给运动。

本发明所述的方法的具体实施步骤为：

(a)在工件1的起始加工端面上选择切削起点，先用正刀在所述切削起点切削；车孔后测出两端孔径的差值；

(b)接着以刀头2中心为对称轴与步骤(a)中所述切削起点镜像对称的点B为反切起点使用反刀切削；车孔后测出两端孔径的差值；

(c)以步骤(a)中的切削起点为基点，将刀杆3顺时针旋转12°～15°，改变切削起点的位置后将所述刀杆3与刀体6固定；

(e)若步骤(d)中计算出的两端孔径的差值均小于规定数值则结束试切，反之则在步骤(d)中新的切削起点基础上，继续顺时针旋转3°～5°后进入步骤(d)。

由于在切削深度相同的情况下，两端孔径的差值越大，孔的锥度也越大，因此可以通过控制两端孔径的差值来保证孔的锥度在规定数值之内。当两端孔径的差值小于规定数值时，在刀杆4和刀体6的交界处刻上标线。当刀杆4为椎体刀杆4时，标线位于锥面上，所述标线与刀杆4的中心线处于同一平面内，当磨刀后重新装刀或下次定位时，转动刀杆4，使刀杆4和刀体6的标线重合即可。

在车床上采用车刀头2车孔时，一般刀尖都处于水平位置。如图3所示的A、B点。由于床身导轨磨损，床鞍轨迹与主轴旋转中心7不平行，所以正、反走刀时会产生正、反锥度。如果旋转刀杆4一定角度后将刀尖改在C点或D点位置进行车孔，经计算和实践证明，可减小甚至消除锥度。

本发明的优选实施例中，靠近刀体6的刀杆4一端设有深孔，深孔延伸至刀头2表面，深孔内设有顶杆3，顶杆3通过内六角螺钉5抵在刀头2表面，使刀杆4和刀头2可拆卸，便于更换不同的刀杆4尺寸。

改变刀尖切削点的位置可以减小车孔的锥度的原理如下：

如图4、图5所示，设M端面为孔的起始端面，θ角为导轨磨损后与机床主轴中心线的夹角，Y₁表示刀尖在任意剖面上距主轴回转轴线的水平距离，X表示刀尖沿纵向与M端面的距离。设在M端面上刀尖调整的水平距离Y₂＝OB(见图4)，若将刀尖调整到D点进行切削，设D点距回转轴线的垂直距离为Z＝DE，则由图5可知：

Z＝DE＝OD sinθ＝rsinθ＝Y₂sinθ

当刀尖沿导轨进行纵向移动时，刀尖距回转轴线的距离是不变的，即Z是不变的。于是刀尖在任意剖面内距主轴回转轴线的距离为

r为刀尖调到D点切削，并纵向移动X距离时孔径的大小。当θ角为任意值时，孔的锥角可由下式求出：

当θ等于零度时，cosθ最大，根号内值最小，而值最大，即

所以

当θ为其他任意值时，值都会变小，即所以，若存在锥角，只要改变刀尖的切削位置，就能减小甚至消除锥度。

通常情况下，在同一切削深度下，孔的锥度越大，刀尖需要旋转的角度也越大。本发明的一个具体实施例，要求正切、反切后两端孔径差值均在0.005mm以内，具体步骤如下：

(a)在工件1的起始加工端面上选择切削起点，先用正刀在所述切削起点切削；车孔后测出两端孔径的差值为0.04mm；

(b)接着以所述刀头2中心为对称轴与步骤(a)中所述切削起点镜像对称的点B为反切起点使用反刀切削；车孔后测出两端孔径的差值0.05mm；

因此该工件的初始最大孔径差为0.05mm。

(c)以步骤(a)中的切削起点为基点，将所述刀杆4顺时针旋转15°，改变切削起点的位置后将所述刀杆4与刀体6固定；

(d)以旋转后的切削位置为新的切削起点，重复进行步骤(a)和步骤(b)，得到最大的两端孔径的差值为0.02mm，大于规定数值；

(e)在步骤(d)中新的切削起点基础上，继续将所述刀杆4顺时针旋转5°后作为新的切削起点进行步骤(a)和步骤(b)，得到最大的两端孔径的差值为0.008mm，大于规定数值；在新的切削起点基础上，继续将所述刀杆4顺时针旋转5°后作为新的切削起点进行步骤(a)和步骤(b)，得到最大的两端孔径的差值为0.003mm，小于规定数值，结束试切。综上所述，刀杆4旋转25°将切割起点由A点(或B点)移动至最大试切点C点(或最大试切点D点)可以将孔的锥度降低至规定值。

首次切割工件时使用以上的步骤试出最大试切点后采用刻度标记，批量制作时根据刻度线将刀具调至最大试切点即可。

本发明将现有技术中的固定刀杆改为可调角度的刀杆4，通过多次的试切操作不断减小车孔锥度，直到达到规定标准，无需停产来调整床头箱；不需要大修或中修机床(钳工刮研导轨)，大大提高生产效率，降低维修成本。

在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例中以合适的方式结合。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims

1.一种减小车孔锥度的方法，其特征在于：包括工件(1)、刀头(2)、刀杆(4)和刀体(6)，所述刀头(2)靠近所述刀杆(4)一端固定，所述刀杆(4)的另一端夹设在所述刀体(6)内，并与所述刀体(6)可拆卸地固定；

本发明所述的方法的具体实施步骤为：

(a)在所述工件(1)的起始加工端面上选择切削起点，先用正刀在所述切削起点切削；车孔后测出两端孔径的差值；

(b)接着以所述刀头(2)中心为对称轴与步骤(a)中所述切削起点镜像对称的点B为反切起点使用反刀切削；车孔后测出两端孔径的差值；

(c)以步骤(a)中的切削起点为基点，将所述刀杆(4)顺时针旋转12°～15°，改变切削起点的位置后将所述刀杆(4)与刀体(6)固定；

(e)若步骤(d)中计算出的两端孔径的差值均小于规定数值则结束试切，反之则在步骤(d)中新的切削起点基础上继续顺时针旋转3°～5°后进入步骤(d)。

2.根据权利要求1所述的减小车孔锥度的方法，其特征在于：所述刀杆(4)为锥体刀杆(4)，所述刀头(2)位于所述刀杆(4)的小口径端。

3.根据权利要求1所述的减小车孔锥度的方法，其特征在于：所述刀体(6)圆周方向通过至少两个内六角螺钉(5)与所述刀杆(4)固定。

4.根据权利要求1所述的减小车孔锥度的方法，其特征在于：靠近所述刀体(6)的所述刀杆(4)一端设有深孔，所述深孔延伸至所述刀头(2)表面，深孔内设有顶杆(3)，所述顶杆(3)通过内六角螺钉(5)抵在所述刀头(2)表面。

5.根据权利要求1所述的减小车孔锥度的方法，其特征在于：当孔的锥度小于规定数值时，在所述刀杆(4)和刀体(6)的交界处刻上标线。

6.根据权利要求1-5任一项所述的减小车孔锥度的方法，其特征在于：步骤

(a)和步骤(b)中均采用内径百分表测出两端孔径的差值。