CN113814422B - 一种卧式车床加工球面装置及其车削球面方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卧式车床加工球面装置，安装在车床主体上进行加工，包括基座、导向孔套、刀杆和下导向件，所述基座为L型板箱形状，所述基座底部固定连接在中拖板的远端，所述基座顶面靠近溜板箱的一端设置有圆弧导向槽；所述刀杆的刀身导向穿接在所述导向孔套中孔中且不能周向旋转，所述刀杆的前端安装车削加工的刀具，所述下导向件设置在所述刀杆尾部下方；所述下导向件向下探入到所述圆弧导向槽中，所述下导向件的导向面与所述圆弧导向槽两个立侧壁配合滑动；所述导向孔套纵向压紧在刀架上且能够随着所述刀架横向走刀。本发明卧式车床加工球面装置及其车削球面方法，便于批量加工工件的球面，工作效率高，加工表面质量好。

Description

一种卧式车床加工球面装置及其车削球面方法

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种卧式车床加工球面装置及其车削球面方法。

背景技术

普通车床是能对轴、盘、环等多种类型工件进行多种工序加工的卧式车床，常用于加工工件的内外回转表面、端面和各种内外螺纹，采用相应的刀具和附件，还可进行钻孔、扩孔、攻丝和滚花等。普通车床是车床中应用最广泛的一种，约占车床类总数的一半以上，因其主轴以水平方式放置故称为卧式车床。

但是普通卧式车床在加工球面弧面时，只能靠操作者自身技能，双手控制大滑板和小滑板双向走刀，然后利用圆弧样板反复测量比对。对车工技术要求较高而且效率低下，质量根部无法保证。

因此，需要开发一种卧式车床加工球面装置及其车削球面方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种卧式车床加工球面装置，便于批量加工工件的球面，工作效率高，加工表面质量好。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种卧式车床加工球面装置，安装在车床主体上进行加工，包括基座、导向孔套、刀杆和下导向件，所述基座为L型板箱形状，所述基座底部固定连接在中拖板的远端，所述基座顶面靠近溜板箱的一端设置有圆弧导向槽；所述刀杆的刀身导向穿接在所述导向孔套中孔中且不能周向旋转，所述刀杆的前端安装车削加工的刀具，所述下导向件设置在所述刀杆尾部下方；所述下导向件向下探入到所述圆弧导向槽中，所述下导向件的导向面与所述圆弧导向槽两个立侧壁配合滑动；所述导向孔套纵向压紧在刀架上且能够随着所述刀架横向走刀。

进一步的，所述下导向件包括径向轴承、轴承安装轴和锁母，所述刀杆尾部杆段上设置安装孔，所述轴承安装在所述轴承安装轴下部，所述轴承安装轴上部设置有螺纹杆段，所述轴承安装轴穿过所述安装孔并通过所述锁母锁紧所述螺纹杆段；所述径向轴承在所述圆弧导向槽内配合导向滑动。

进一步的，所述基座顶面上设置有多个所述圆弧导向槽，多个所述圆弧导向槽圆弧半径规格和位置不一致；所述安装孔的数量也为多个，所述下导向件能够选择安装到不同的所述安装孔中。

进一步的，所述导向孔套中孔横截面形状为正方形、长方形或者花键孔形，所述刀杆插入导向段形状与所述中孔横截面形状一致；所述导向孔套的外轮廓为方形。

进一步的，所述导向孔套孔壁上设置有注入润滑油的注油孔。

进一步的，所述注油孔为注油螺纹孔，所述注油螺纹孔设置在所述导向孔套的顶壁上且安装有油杯。

进一步的，所述导向孔套中孔内侧壁上设置有油槽，所述油槽沿着所述导向孔套长度方向螺旋连续设置。

进一步的，所述基座底部设置两个向下探出的侧板，两个所述侧板骑在所述中拖板两侧，所述侧板外侧固定连接有安装脚板，所述安装脚板通过螺栓连接到所述中拖板上。

本发明还公开一种车削球面方法，利用上述任一项所述卧式车床加工球面装置进行车削球面作业，包括以下步骤：

S1，安装所述基座到所述中拖板上，所述刀杆穿套在所述导向孔套中，所述导向孔套压紧在刀架上，所述刀杆纵向设置且安装所述刀具一端朝向待车削工件，所述下导向件探入到所述圆弧导向槽中；

S2，纵向移动所述中拖板，所述刀具对刀入位；

S3，车床主机主轴带动工件旋转，锁定所述中拖板纵向位置，所述刀架带着所述导向孔套横向走刀，所述刀杆在所述圆弧导向槽导向下纵向移动，所述刀具对工件进行球面车削加工。

进一步的，在步骤S3中，持续不断对所述导向孔套和刀杆之间的滑动摩擦副进行加注润滑油润滑。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

本发明一种卧式车床加工球面装置，通过长刀杆导向滑动在导向孔套中孔内，导向孔套在刀架上横向走刀时，所述下导向件的导向面与圆弧导向槽两个立侧壁配合滑动进而带动刀杆在导向孔套中孔内纵向滑动，刀具同时进行横向和纵向进给，完成工件上球面的车削。通过圆弧导向槽导向驱动纵向进给，车削的球面弧度与圆弧导向槽严格一致，便于批量加工，提高了工作效率。本发明卧式车床加工球面装置及其车削球面方法，便于批量加工工件的球面，工作效率高，加工表面质量好。

此外，通过轴承充当所述下导向件的关键部件，能够在圆弧导向槽内滚动替代滑动摩擦，导向顺畅省力，避免了磕绊；通过设置多个圆弧导向槽在基座顶面上，同时设置多个便于选用安装位置的安装孔，能够对多种尺寸规格的工件球面进行加工，提高了本装置的使用范围。通过导向孔套中孔横截面形状设置为正方形、长方形或者花键孔形，能够防止刀杆在纵向进给时，在切削阻力的带动下发生周向旋转，保证了车削的稳定进行。通过所述注油孔的设置，便于对导向孔套和刀杆之间形成的滑动摩擦副加注润滑油；通过所述注油孔设置为注油螺纹孔并安装有油杯，能够持续不断的加注润滑油，对所述滑动摩擦副进行充分润滑，避免干摩擦磕绊影响加工精度。通过在导向孔套中孔内侧壁上设置螺旋连续的油槽，便于均匀润滑大面，减少未润滑点出现。通过所述侧板支撑的基座，便于让位中拖板中部的横向导轨；通过安装脚板螺栓安装方式，便于安装和拆卸。

本发明车削球面方法，通过横向走刀推动所述导向孔套进行横向进给，所述圆弧导向槽的轨迹驱动所述刀杆横向走刀的加工方式，对工件车削球面，加工规范，尺寸精度高；通过持续不断加注润滑油，能够保证导向摩擦面形成连续油膜，不会出现卡塞，加工质量提高；通过横向自动走刀方式，能够形成较高的连续光滑的加工表面，表面粗糙度精度高。

附图说明

下面结合附图说明对本发明作进一步说明。

图1为本发明卧式车床加工球面装置工作时俯视结构示意图；

图2为本发明的基座主视结构示意图；

图3为本发明的导向孔套和刀杆子装配主视结构示意图；

图4为图3中导向孔套位置横向截面结构示意图；

图5为图3中导向孔套位置纵向截面结构示意图。

附图标记说明：1、车床主体；2、中拖板；3、刀架；4、基座；401、圆弧导向槽；402、安装脚板；5、导向孔套；501、注油螺纹孔；502、油槽；6、刀杆；601、安装孔；7、轴承安装轴；8、轴承；9、刀具；10、油杯；11、锁母。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种卧式车床加工球面装置及其车削球面方法，便于批量加工工件的球面，工作效率高，加工表面质量好。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参考附图，图1为本发明卧式车床加工球面装置工作时俯视结构示意图；图2为本发明的基座主视结构示意图；图3为本发明的导向孔套和刀杆子装配主视结构示意图；图4为图3中导向孔套位置横向截面结构示意图；图5为图3中导向孔套位置纵向截面结构示意图。

在一具体实施方式中，如图1～3所示，一种卧式车床加工球面装置，安装在车床主体1上进行加工，包括基座4、导向孔套5、刀杆6和下导向件。基座4为L型板箱形状，基座4底部固定安装在中拖板2的远端，基座4顶面靠近溜板箱的一端设置有圆弧导向槽401，圆弧导向槽401的弧度和长度与需要加工的工件球面相一致。圆弧导向槽401在实践中使用数控铣床加工而成，保证了加工精度。刀杆6的刀身导向穿套在导向孔套5中孔中且不能周向旋转，刀杆6的前端安装车削加工的刀具9，所述下导向件设置在刀杆6尾部下方，刀杆6长度方向沿着车床床身长度方向设置。所述下导向件向下探入到圆弧导向槽401中，所述下导向件的导向面与圆弧导向槽401两个立侧壁配合滑动。导向孔套5纵向压紧在刀架3上且能够随着刀架3横向走刀。

通过长刀杆导向滑动在导向孔套5中孔内，导向孔套5在刀架3上横向走刀时，所述下导向件的导向面与圆弧导向槽401两个立侧壁配合滑动进而带动刀杆6在导向孔套5中孔内纵向滑动，刀具9同时进行横向和纵向进给，完成工件上球面的车削。通过圆弧导向槽401导向驱动纵向进给，车削的球面弧度与圆弧导向槽401严格一致，便于批量加工，提高了工作效率。本发明卧式车床加工球面装置及其车削球面方法，便于批量加工工件的球面，工作效率高，加工表面质量好。

在本发明的一具体实施方式中，如图1和图3所示，所述下导向件包括径向轴承8、轴承安装轴7和锁母11。刀杆6尾部杆段上设置安装孔601，轴承8安装在轴承安装轴7下部，轴承8内圈顶部通过轴用弹性挡圈定位。轴承安装轴7上部设置有螺纹杆段，轴承安装轴7穿过安装孔601并通过锁母11锁紧所述螺纹杆段。所述螺纹杆段上部铣扁便于旋紧松开锁母11时，提供反向力的扳手头装夹位置。径向轴承8的外圈外壁在圆弧导向槽401内配合导向滑动，即径向轴承8的外径与圆弧导向槽401宽度一致。

显而易见的，所述下导向件也可以采用光滑导柱进行导向，导柱下端探入到圆弧导向槽401内且直径和圆弧导向槽401宽度一致，需要在圆弧导向槽401内涂抹润滑油脂，避免干摩擦情况。

具体而言，如图1和图3所示，基座4顶面上设置有多个圆弧导向槽401，多个圆弧导向槽401圆弧半径规格和开设的位置不一致。安装孔601的数量也为多个，下导向件能够根据需要车削加工的球面参数，径向轴承8选择安装到不同的安装孔601中。

通过轴承8充当所述下导向件的关键部件，能够在圆弧导向槽401内滚动替代滑动摩擦，导向顺畅省力，避免了磕绊；通过设置多个圆弧导向槽401在基座4顶面上，同时设置多个便于选用安装位置的安装孔601，能够对多种尺寸规格的工件球面进行加工，提高了本装置的使用范围。

在本发明的一具体实施方式中，如图3和图4所示，导向孔套5中孔横截面形状为正方形、长方形或者花键孔形，刀杆6插入导向段形状与中孔横截面形状一致。而且，导向孔套5的外轮廓为方形。

通过导向孔套5中孔横截面形状设置为正方形、长方形或者花键孔形，能够防止刀杆6在纵向进给时，在切削阻力的带动下发生周向旋转，保证了车削的稳定进行。

在本发明的一具体实施方式中，如图3～5所示，导向孔套5孔壁上设置有注入润滑油的注油孔。所述注油孔设置在导向孔套5长度居中位置。

具体而言，如图4和图5所示，所述注油孔为注油螺纹孔501，注油螺纹孔501设置在导向孔套5的顶壁上且安装有油杯10。

具体而言，如图4和图5所示，导向孔套5中孔内侧壁上设置有油槽502，油槽502沿着导向孔套5长度方向螺旋连续设置。

通过所述注油孔的设置，便于对导向孔套5和刀杆6之间形成的滑动摩擦副加注润滑油；通过所述注油孔设置为注油螺纹孔501并安装有油杯10，能够持续不断的加注润滑油，对所述滑动摩擦副进行充分润滑，避免干摩擦磕绊影响加工精度。通过在导向孔套5中孔内侧壁上设置螺旋连续的油槽502，便于均匀润滑大面，减少未润滑点出现。

在本发明的一具体实施方式中，如图1和图2所示，基座4底部设置两个向下探出的侧板，两个所述侧板骑在中拖板2两侧，所述侧板外侧固定连接有安装脚板402，安装脚板402通过螺栓连接到中拖板2上。

通过所述侧板支撑的基座4，便于让位中拖板2中部的横向导轨；通过安装脚板402螺栓安装方式，便于安装和拆卸。

本发明还公开了一种车削球面方法，利用上述任一项具体实施例中的所述卧式车床加工球面装置进行车削球面作业，包括以下步骤：

S1，安装所述基座到所述中拖板上，所述刀杆穿套在所述导向孔套中，所述导向孔套压紧在刀架上，所述刀杆纵向设置且安装所述刀具一端朝向待车削工件，所述下导向件探入到所述圆弧导向槽中；

S2，纵向移动所述中拖板，所述刀具对刀入位；

S3，车床主机主轴带动工件旋转，锁定所述中拖板纵向位置，所述刀架带着所述导向孔套横向走刀，所述刀杆在所述圆弧导向槽导向下纵向移动，所述刀具对工件进行球面车削加工。

具体而言，在步骤S3中，持续不断对所述导向孔套和刀杆之间的滑动摩擦副进行加注润滑油润滑。

具体而言，在步骤S3中，所述刀架带着所述导向孔套横向走刀为机床自动走刀进给。

通过横向走刀推动所述导向孔套进行横向进给，所述圆弧导向槽的轨迹驱动所述刀杆横向走刀的加工方式，对工件车削球面，加工规范，尺寸精度高；通过持续不断加注润滑油，能够保证导向摩擦面形成连续油膜，不会出现卡塞，加工质量提高；通过横向自动走刀方式，能够形成较高的连续光滑的加工表面，表面粗糙度精度高。

本发明卧式车床加工球面装置，通过长刀杆导向滑动在导向孔套5中孔内，导向孔套5在刀架3上横向走刀时，所述下导向件的导向面与圆弧导向槽401两个立侧壁配合滑动进而带动刀杆6在导向孔套5中孔内纵向滑动，刀具9同时进行横向和纵向进给，完成工件上球面的车削。通过圆弧导向槽401导向驱动纵向进给，车削的球面弧度与圆弧导向槽401严格一致，便于批量加工，提高了工作效率。本发明卧式车床加工球面装置及其车削球面方法，便于批量加工工件的球面，工作效率高，加工表面质量好。此外，通过轴承8充当所述下导向件的关键部件，能够在圆弧导向槽401内滚动替代滑动摩擦，导向顺畅省力，避免了磕绊；通过设置多个圆弧导向槽401在基座4顶面上，同时设置多个便于选用安装位置的安装孔601，能够对多种尺寸规格的工件球面进行加工，提高了本装置的使用范围。通过导向孔套5中孔横截面形状设置为正方形、长方形或者花键孔形，能够防止刀杆6在纵向进给时，在切削阻力的带动下发生周向旋转，保证了车削的稳定进行。通过所述注油孔的设置，便于对导向孔套5和刀杆6之间形成的滑动摩擦副加注润滑油；通过所述注油孔设置为注油螺纹孔501并安装有油杯10，能够持续不断的加注润滑油，对所述滑动摩擦副进行充分润滑，避免干摩擦磕绊影响加工精度。通过在导向孔套5中孔内侧壁上设置螺旋连续的油槽502，便于均匀润滑大面，减少未润滑点出现。通过所述侧板支撑的基座4，便于让位中拖板2中部的横向导轨；通过安装脚板402螺栓安装方式，便于安装和拆卸。

本发明车削球面方法，通过横向走刀推动所述导向孔套进行横向进给，所述圆弧导向槽的轨迹驱动所述刀杆横向走刀的加工方式，对工件车削球面，加工规范，尺寸精度高；通过持续不断加注润滑油，能够保证导向摩擦面形成连续油膜，不会出现卡塞，加工质量提高；通过横向自动走刀方式，能够形成较高的连续光滑的加工表面，表面粗糙度精度高。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种卧式车床加工球面装置，安装在车床主体(1)上进行加工，其特征在于：包括基座(4)、导向孔套(5)、刀杆(6)和下导向件，所述基座(4)为L型板箱形状，所述基座(4)底部固定连接在中拖板(2)的远端，所述基座(4)顶面靠近溜板箱的一端设置有圆弧导向槽(401)；所述刀杆(6)的刀身导向穿接在所述导向孔套(5)中孔中且不能周向旋转，所述刀杆(6)的前端安装车削加工的刀具(9)，所述下导向件设置在所述刀杆(6)尾部下方；所述下导向件向下探入到所述圆弧导向槽(401)中，所述下导向件的导向面与所述圆弧导向槽(401)两个立侧壁配合滑动；所述导向孔套(5)纵向压紧在刀架(3)上且能够随着所述刀架(3)横向走刀；

所述下导向件包括径向轴承(8)、轴承安装轴(7)和锁母(11)，所述刀杆(6)尾部杆段上设置安装孔(601)，所述轴承(8)安装在所述轴承安装轴(7)下部，所述轴承安装轴(7)上部设置有螺纹杆段，所述轴承安装轴(7)穿过所述安装孔(601)并通过所述锁母(11)锁紧所述螺纹杆段；所述径向轴承(8)在所述圆弧导向槽(401)内配合导向滑动；

所述基座(4)顶面上设置有多个所述圆弧导向槽(401)，多个所述圆弧导向槽(401)圆弧半径规格和位置不一致；所述安装孔(601)的数量也为多个，所述下导向件能够选择安装到不同的所述安装孔(601)中。

2.根据权利要求1所述的卧式车床加工球面装置，其特征在于：所述导向孔套(5)中孔横截面形状为正方形、长方形或者花键孔形，所述刀杆(6)插入导向段形状与所述中孔横截面形状一致；所述导向孔套(5)的外轮廓为方形。

3.根据权利要求2所述的卧式车床加工球面装置，其特征在于：所述导向孔套(5)孔壁上设置有注入润滑油的注油孔。

4.根据权利要求3所述的卧式车床加工球面装置，其特征在于：所述注油孔为注油螺纹孔(501)，所述注油螺纹孔(501)设置在所述导向孔套(5)的顶壁上且安装有油杯(10)。

5.根据权利要求4所述的卧式车床加工球面装置，其特征在于：所述导向孔套(5)中孔内侧壁上设置有油槽(502)，所述油槽(502)沿着所述导向孔套(5)长度方向螺旋连续设置。

6.根据权利要求1所述的卧式车床加工球面装置，其特征在于：所述基座(4)底部设置两个向下探出的侧板，两个所述侧板骑在所述中拖板(2)两侧，所述侧板外侧固定连接有安装脚板(402)，所述安装脚板(402)通过螺栓连接到所述中拖板(2)上。

7.一种车削球面方法，其特征在于，利用上述权利要求1～6任一项所述卧式车床加工球面装置进行车削球面作业，包括以下步骤：

S1，安装所述基座到所述中拖板上，所述刀杆穿套在所述导向孔套中，所述导向孔套压紧在刀架上，所述刀杆纵向设置且安装所述刀具一端朝向待车削工件，所述下导向件探入到所述圆弧导向槽中；

S2，纵向移动所述中拖板，所述刀具对刀入位；

S3，车床主机主轴带动工件旋转，锁定所述中拖板纵向位置，所述刀架带着所述导向孔套横向走刀，所述刀杆在所述圆弧导向槽导向下纵向移动，所述刀具对工件进行球面车削加工。

8.根据权利要求7所述的车削球面方法，其特征在于：在步骤S3中，持续不断对所述导向孔套和刀杆之间的滑动摩擦副进行加注润滑油润滑。

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