CN114160822B - 一种襟翼滑轨加工工艺及切削加工刀具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于襟翼滑轨加工的切削加工刀具，包括刀具本体、用于固定刀具本体的夹具和用于锁紧刀具的自锁机构；所述刀具本体包括刀柄和刀体，所述刀体通过刀颈与所述刀柄相连接，所述刀体的上下两平面上错齿分布的刃口，所述刃口与水平方向的夹角为7°，所述刃口与竖直方向的夹角为5°；本发明还公开了一种襟翼滑轨加工工艺，包括备锻件、粗加工、热处理、精加工等步骤；通过本发明的参数和刀具加工的零件可有效防止弹刀纹的出现，表面加工的光洁度可以达到Ra3.2以上，表面质量好、零件合格率高。

Description

一种襟翼滑轨加工工艺及切削加工刀具

技术领域

本发明涉及飞机零部件加工技术领域，特别涉及一种襟翼滑轨加工工艺及切削加工刀具。

背景技术

加工飞行器大型结构件时，由于零件尺寸过大，内腔加工时需要采用成型刀具加工。由于刀具参数及加工参数等因素的影响，在零件加工时存在如下缺点：1）零件质量差；在加工过程中由于刀具吃的是满刀，零件加工过程中刀具受力较大，切削震动明显，造成零件加工面出现大量弹刀纹，弹刀纹呈条装分布在零件表面上，严重影响零件表面质量，且弹刀纹严重时会零件过切；2）内腔根部残留较多；在加工过程中，刀具满刀切削使刀具震动，在内腔壁根部会出现残留；增加钳工打磨量，加工后由于表面质量差和腔壁根部有残留，需钳工工序打磨抛光，使零件质量受人为因素影响较大；且加工过程，由于刀具在切削过程中受到冲击力较大，因此刀具容易出现掉刀现象，掉刀会直接导致零件过切而报废。

非但如此，零件铣削加工时，现有工装无法保证铣削加工对平行度及对称度的要求较高要求，且零件加工的翻面通过天车吊转翻面，这样的方式存在操作繁琐、人工劳动强度大、安全隐患高等不足；同时吊转翻面由于零件没有支撑点，因此吊转翻面过程零件会发生转动，转动过程零件容易被磕损、撞坏，直接导致零件报废增加生产成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种襟翼滑轨加工工艺及切削加工刀具，通过本发明的参数和刀具加工的零件可有效防止弹刀纹的出现，表面加工的光洁度可以达到Ra3.2以上，表面质量好、零件合格率高。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种用于襟翼滑轨加工的切削加工刀具，包括刀具本体、用于固定刀具本体的夹具和用于锁紧刀具的自锁机构；

所述刀具本体包括刀柄和刀体，所述刀体通过刀颈与所述刀柄相连接，所述刀体的上下两平面上错齿分布的刃口，所述刃口与水平方向的夹角为7°，所述刃口与竖直方向的夹角为5°；

所述夹具包括车床拉杆、夹头座和拉式弹簧夹头，所述拉式弹簧夹头设置在夹头座内，所述车床拉杆与所述拉式弹簧夹头的一端相连接；所述拉式弹簧夹头远离车床拉杆一端外锥面与所述夹头座的内锥面配合，所述拉式弹簧夹头远离车床拉杆一端的内侧由端部朝向车床拉杆方向依次设有第一锥面和第二锥面，所述第一锥面内径由拉式弹簧夹头远离车床拉杆一端的端部朝向车床拉杆方向逐渐增大，所述第二锥面内径由第一锥面朝向车床拉杆方向逐渐减小，所述第一锥面与第二锥面在二者连接处形成人字形的锁紧槽；所述车床拉杆与拉式弹簧夹头连接的一端端部设有限位杆，所述限位杆位于所述拉式弹簧夹头内；

所述自锁机构包括连接圆筒、锁紧滑块和驱动杆，所述连接圆筒的内壁设有内螺纹，连接圆筒的侧壁设有滑动孔，所述锁紧滑块滑动设置在所述滑动孔内，所述锁紧滑块的一端设有与所述锁紧槽适配的锁紧头，所述锁紧滑块的另一端设有第一倾斜面；所述驱动杆与所述连接圆筒螺纹连接，所述连接圆筒远离驱动杆的一端内部设有与限位杆适配的限位孔，且限位孔与内螺纹之间通过定位板隔开；

所述驱动杆的一端与刀具本体的刀柄相连接。

进一步地，所述滑动孔的孔壁上沿连接圆筒径向设有滑动槽，所述锁紧滑块上设有于所述滑动槽滑动连接的限位滑块。

一种襟翼滑轨加工工艺，包括如下步骤：

S10：备锻件；检验锻件外形尺寸、材料组织及材料成分备用；

S11：刀具选择及安装；选用硬质合金错齿T型刀具；刀具安装包括如下步骤：

S111、刀具装配：将刀具本体端部的驱动杆与连接圆筒连接，使刀具本体端部伸入连接圆筒且保证刀具本体端部与锁紧滑块的第一倾斜面有间隙；

S112、自锁机构定位：将刀具本体、自锁机构伸入拉式弹簧夹头直至限位杆端部与定位板接触，此时自锁机构到位；

S113、锁紧滑块定位：通过刀具本体旋转带动驱动杆旋入连接圆筒，使驱动杆将锁紧滑块顶推出滑动孔；刀具本体旋转过程使刀具本体端部伸入拉式弹簧夹头；刀具本体端部伸入拉式弹簧夹头至刀具本体端部与连接圆筒端部接触；

S114、刀具固定：车床拉杆在车床气缸的带动下前后运动，并带动拉式弹簧夹头在夹头座中前后运动，夹紧刀具本体

S20：粗加工；在Z轴方向进刀，每次进刀步距为2mm-5mm；之后绕零件侧壁加工进刀，进刀步距为0.5mm-1mm，单边留加工余量1mm-3mm；主轴转速1000r/min-1200r/min，进刀速度为500mm/min-600mm/min；

S30：热处理；将粗加工后的零件进行退火处理，炉温小于等于200℃时入炉，入炉后升温至650℃±10℃，升温速度小于等于100℃/h，保温3小时后随炉温冷却至小于等于200℃时出炉；

S40：精加工；出炉冷却后的零件，将零件的A面紧贴固定在工装上；零件固定后，先精加工零件B面的非重要尺寸部分，再翻面后加工零件A面的非重要尺寸部分；非重要尺寸部分加工完成后，对零件A面的重要尺寸进行加工，再翻面后对零件的另B面重要尺寸进行加工，其中A面和B面为零件的两个相对面；

加工过程为：在Z轴方向进刀，每次进刀步距为2mm-3mm，主轴转速500r/min-600r/min，进刀速度为100mm/min-120mm/min。

进一步地，步骤S40中的工装包括支撑台和垫板，所述支撑台表面沿其长度方向设有耐磨槽，所述耐磨槽为台阶状结构，所述耐磨槽的槽口端尺寸大于耐磨槽底部尺寸，所述耐磨槽的槽口端沿长度方形的两侧设有L型的压板，两个所述压板与所述耐磨槽之间形成T字形的安装腔；

所述垫板设置在安装腔内，所述垫板与所述安装腔适配，所述垫板的表面与所述支撑台表面齐平，所述压板与所述支撑台可拆卸连接。

进一步地，还包括自动翻转装置，所述自动翻转装置包括两个翻转机构和用于带动两个翻转机构沿支撑台长度方向做直线运动的平移机构，两个所述翻转机构设置在支撑台长度方向的两端；

所述翻转机构包括翻转环体和支撑横梁，所述翻转环体的内环为齿圈结构，所述支撑横梁的两端设有与所述翻转环体的内环适配的驱动齿轮，两个所述驱动齿轮之间的距离等于翻转环体的内径，所述支撑横梁水平设置，所述驱动齿轮由电机驱动；

所述垫板中部设有气缸，所述气缸的活塞端沿竖直方向运动。

进一步地，所述支撑横梁上设有加强夹具，所述加强夹具包括固定板和L形的加强板，所述加强板的竖直段与所述支撑横梁相连接，所述加强板的水平段靠近支撑横梁的一侧设有第一锁紧斜面，所述加强板的水平段与支撑横梁之间形成安装固定板的锁紧腔；

所述固定板设置在所述锁紧腔内，所述固定板靠近支撑横梁的一侧设有压紧槽，所述固定板通过压紧槽、螺钉与零件相连接，所述固定板远离横梁的一侧设有与所述第一锁紧斜面适配的第二锁紧斜面。

进一步地，所述加强板的竖直段延伸至与零件抵接，所述加强板的竖直段的延伸部分设有供螺钉穿过的通孔。

进一步地，零件翻面包括如下步骤：

S41：将零件A面与垫板分离；

S42：通过气缸将零件顶升至两件底面高于支撑横梁上表面2-5cm；

S43：通过平移机构使两个翻转机构朝向相互靠近的方向运动，当两个翻转机构之间的间距小于零件长度时停止，使零件的两端分别位于两个翻转机构的翻转环体内；

S44：气缸收回复位，气缸复位过程零件落在支撑横梁上，并将零件通过工艺凸台、螺钉与支撑横梁固定，固定后进行下一步；

S45：启动电机，电机带动两个驱动齿轮沿翻转环体周向运动，当驱动齿轮带动支撑横梁转动180°完成翻面，此时零件的A面朝上，B面朝下；

S46：气缸顶升支撑零件，将零件与支撑横梁进行拆卸，之后启动平移机构使两个翻转机构复位；复位后气缸复位，带动零件重新落回工装上；

S47：落回工装上的零件为B面朝下与工装的垫板贴紧，通过工艺凸台、螺钉将零件与垫板连接。

本发明的有益效果是：

1）本发明刀具在夹紧状态受到冲击时，不论刀具有朝哪个方向的（轴向）运动趋势，由于人字形的锁紧槽及锁紧头形成的两个楔形槽及楔形块结构，轴向运动趋势都会使刀具夹得更紧，使刀具能够在任何情况下都能与刀具夹头保持锁紧状态，防止掉刀现象的发生。

2）通过本发明的参数和刀具加工的零件可有效防止弹刀纹的出现，表面加工的光洁度可以达到Ra3.2以上，表面质量好、零件合格率高。

3）设置的翻转装置实现零件的180°的翻面，同时也能实现零件90°、270°翻面，方便零件加工，避免了天车的使用，翻转过程简单，减轻了工人劳动强度；且翻转过程零件始终在翻转环体内，不会出现碰撞、掉落的现象，有效保证了翻转过程的安全性及工件的安全。

4）设置的加强夹具可提高零件与支撑横梁之间的连接强度，且零件下滑趋势越大，固定板对零件的夹紧力就越大，保证零件能牢靠的固定在支撑横梁上。

附图说明

图1为本发明实施例1中襟翼滑轨加工工艺用切削加工刀具的自锁机构的结构示意图；

图2为本发明实施例1中襟翼滑轨加工工艺用切削加工刀具的自锁机构使用时的示意图；

图3为图2中局部A处的放大示意图；

图4为本发明实施例1中襟翼滑轨加工工艺用切削加工刀具的整体结构示意图；

图5为本发明实施例2中工装的整体结构示意图；

图6为图5中A-A向剖视图；

图7为图6中局部C处的放大示意图；

图8为本发明实施例中零件的结构示意图；

图9为图8中B-B向剖视图；

图10为本发明实施例中零件的立体图；

图11为本发明实施例中零件与工装的连接关系示意图；

图12为本发明实施例2中自动翻转装置、工装及零件的结构示意图；

图13为本发明实施例2中自动翻转装置使用状态示意图；

图14为本发明实施例2中电机与驱动齿轮的传动关系示意图；

图15为本发明实施例2中翻转机构的结构示意图；

图16为本发明实施例2中翻转机构的使用状态图；

图17为本发明实施例3中加强夹具的结构示意图；

图中，1、刀具本体；2、夹具；3、自锁机构；4、车床拉杆；5、夹头座；6、拉式弹簧夹头；7、第一锥面；8、第二锥面；9、连接圆筒；10、锁紧滑块；11、驱动杆；12、滑动孔；13、锁紧头；14、限位孔；15、限位杆；16、第一倾斜面；17、限位滑块；18、刀柄；19、刀体；20、刃口；21、筒夹；22、定位板；23、支撑台；24、垫板；25、耐磨槽；26、压板；27、耐磨板；28、螺纹套；29、螺栓；30、自动翻转装置；31、翻转机构；32、平移机构；33、翻转环体；34、支撑横梁；35、驱动齿轮；36、气缸；37、加强夹具；38、固定板；39、加强板；40、第一主动齿轮；41、第二主动齿轮；42、第一从动齿轮；43、第二从动齿轮；44、减重槽；45、零件；46、导轨本体；47、盖板。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的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。

参阅图1-图17，本发明提供一种技术方案：

实施例1：

如图1-图4所示，一种用于襟翼滑轨加工的切削加工刀具，包括刀具本体1、用于固定刀具本体1的夹具2和用于锁紧刀具的自锁机构3；

所述刀具本体1包括刀柄18和刀体19，所述刀体19通过刀颈与所述刀柄18相连接，所述刀体19的上下两平面上错齿分布的刃口20，所述刃口20与水平方向的夹角为7°，所述刃口20与竖直方向的夹角为5°；

所述夹具2包括车床拉杆4、夹头座5和拉式弹簧夹头6，所述拉式弹簧夹头6设置在夹头座5内，所述车床拉杆4与所述拉式弹簧夹头6的一端相连接；所述拉式弹簧夹头6远离车床拉杆4一端外锥面与所述夹头座5的内锥面配合，所述拉式弹簧夹头6远离车床拉杆4一端的内侧由端部朝向车床拉杆4方向依次设有第一锥面7和第二锥面8，所述第一锥面7内径由拉式弹簧夹头6远离车床拉杆4一端的端部朝向车床拉杆4方向逐渐增大，所述第二锥面8内径由第一锥面7朝向车床拉杆4方向逐渐减小，所述第一锥面7与第二锥面8在二者连接处形成人字形的锁紧槽；所述车床拉杆4与拉式弹簧夹头6连接的一端端部设有限位杆15，所述限位杆15位于所述拉式弹簧夹头6内；

所述自锁机构3包括连接圆筒9、锁紧滑块10和驱动杆11，所述连接圆筒9的内壁设有内螺纹，连接圆筒9的侧壁设有滑动孔12，所述锁紧滑块10滑动设置在所述滑动孔12内，所述锁紧滑块10的一端设有与所述锁紧槽适配的锁紧头13，所述锁紧滑块10的另一端设有第一倾斜面16；所述驱动杆11与所述连接圆筒9螺纹连接，所述连接圆筒9远离驱动杆11的一端内部设有与限位杆15适配的限位孔14，且限位孔14与内螺纹之间通过定位板22隔开；（其中，限位杆15为方形杆，限位孔14为方形孔，该结构避免驱动杆11转动时连接圆筒9随之转动，进而导致驱动杆11无法旋入连接圆筒9；连接圆筒9外径小于拉式弹簧夹头6的内径）。

所述驱动杆11的一端与刀具本体1的刀柄18相连接。

其中，滑动孔12有两个，锁紧滑块10有两个，两个锁紧滑块10以连接圆筒9轴线为对称轴对称分布。车床拉杆4与拉式弹簧夹头6可以是但不局限螺纹连接、焊接或铆接。

刀具固定步骤如下，

第一步：首先将与刀柄18连接的驱动杆11端部旋入连接圆筒9，且连接圆筒9不与锁紧滑块10接触，保证锁紧滑块10此时不滑出滑动孔12。

驱动杆11与连接圆筒9连接到位后进行第二步：将刀具及连接圆筒9整体伸入拉式弹簧夹头6（此时的拉式弹簧夹头6处于松开状态），刀具及连接圆筒9整体伸入至隔板与限位杆15端部接触时，该整体到位。此时锁紧滑块10位置与锁紧槽位置对应，锁紧滑块10滑出滑动孔12即可与锁紧槽适配，而限位杆15伸入连接圆筒9的限位孔14内，限制连接圆筒9的转动。

整体到位后第三步：转动刀具本体1，带动驱动杆11转动，驱动杆11转动时由于驱动杆11与连接圆筒9螺纹连接，且连接圆筒9由于限位杆15和限位孔14的作用不能转动，进而驱动杆11转动时，沿连接圆筒9轴向前进。驱动杆11前进过程将两个锁紧滑块10顶推出滑动孔12，当驱动杆11端部运动至超过锁紧滑块10时（即锁紧滑块10与驱动杆11圆周面接触）锁紧滑块10的形成达到最大，此时的锁紧滑块10伸入至锁紧槽内与锁紧槽配合。

第四步刀具固定：车床拉杆4在车床气缸36的带动下前后运动，夹头座5固定在车床主轴上，利用车床拉杆4的前后运动，从而实现拉式弹簧夹头6在夹头座5中的前后运动，实现刀柄18的夹紧或放松。此处车床拉杆4朝向远离刀柄18方向运动为夹紧刀柄18。（其中，可在拉式弹簧夹头6中设置筒夹21，筒夹21的外壁与拉式弹簧夹头6的第一锥面7适配，筒夹21内壁与刀具本体1端部（刀柄18）适配，如此可提高刀柄18的受力面积，提高夹紧效果）

刀具本体1通过连接圆筒9实现二次固定。当刀具在加工过程出现较大冲击时，刀具朝向车床拉杆4方向运动，而此时由于第二锥面8与锁紧头13的限位作用直接避免刀具的位移。而刀具有向远离车床拉杆4方向运动的趋势时由于第一锥面7与锁紧头13的限位作用同样可避免刀具的位移。

刀具使用结束或需要换刀时，通过车床拉杆4松开拉式弹簧夹头6，反向转动刀具使驱动杆11退出至连接圆筒9端部，整体抽出刀具。抽出过程，锁紧滑块10在第一锥面7的作用下自动复位至收回滑动孔12内。刀具本体1及连接圆筒9退出拉式弹簧夹头6后将二者拆除即可。其中限位杆15除起限位作用还起到对连接圆筒9定位的作用。需要更换不同的刀具时，只需在不同刀具端部设置驱动杆11，使不同刀具可通过驱动杆11与连接圆筒9连接。

刀具在夹紧状态受到冲击时，不论刀具有朝哪个方向的（轴向）运动趋势，由于人字形的锁紧槽及锁紧头13形成的两个楔形槽及楔形块结构，轴向运动趋势都会使刀具夹得更紧，使刀具能够在任何情况下都能与刀具夹头保持锁紧状态，防止掉刀现象的发生。

本发明刀具在夹紧状态受到冲击时，不论刀具有朝哪个方向的（轴向）运动趋势，由于人字形的锁紧槽及锁紧头13形成的两个楔形槽及楔形块结构，轴向运动趋势都会使刀具夹得更紧，使刀具能够在任何情况下都能与刀具夹头保持锁紧状态，防止掉刀现象的发生。

进一步地，所述滑动孔12的孔壁上沿连接圆筒9径向设有滑动槽，所述锁紧滑块10上设有于所述滑动槽滑动连接的限位滑块17。

所述滑动槽靠近驱动杆11的一端设有挡板，所述限位滑块17和挡板之间设有复位弹簧，所述复位弹簧的两端分别与所述限位滑块17和挡板固定连接。

限位滑块17、挡板及复位弹簧的配套使用可保证驱动杆11退出连接圆筒9时锁紧滑块10自动复位。且滑动槽和限位滑块17可在锁紧滑块10运动过程进行导向。

实施例2：

如图5-图17所示，一种襟翼滑轨加工工艺，包括如下步骤：

S10：备锻件；检验锻件外形尺寸、材料组织及材料成分备用；

S11：刀具选择及安装；选用硬质合金错齿T型刀具；刀具安装包括如下步骤：

S111、刀具装配：将刀具本体1端部的驱动杆11与连接圆筒9连接，使刀具本体1端部伸入连接圆筒9且保证刀具本体1端部与锁紧滑块10的第一倾斜面16有间隙；

S112、自锁机构3定位：将刀具本体1、自锁机构3伸入拉式弹簧夹头6直至限位杆15端部与定位板22接触，此时自锁机构3到位；

S113、锁紧滑块10定位：通过刀具本体1旋转带动驱动杆11旋入连接圆筒9，使驱动杆11将锁紧滑块10顶推出滑动孔12；刀具本体1旋转过程使刀具本体1端部伸入拉式弹簧夹头6；刀具本体1端部伸入拉式弹簧夹头6至刀具本体1端部与连接圆筒9端部接触；

S114、刀具固定：车床拉杆4在车床气缸36的带动下前后运动，并带动拉式弹簧夹头6在夹头座5中前后运动，夹紧刀具本体1

S20：粗加工；在Z轴方向进刀，每次进刀步距为2mm-5mm；之后绕零件45侧壁加工进刀，进刀步距为0.5mm-1mm，单边留加工余量1mm-3mm；主轴转速1000r/min-1200r/min，进刀速度为500mm/min-600mm/min；其中Z轴指图8中，垂直于盖板47的方向。

S30：热处理；将粗加工后的零件45进行退火处理，炉温小于等于200℃时入炉，入炉后升温至650℃±10℃，升温速度小于等于100℃/h，保温3小时后随炉温冷却至小于等于200℃时出炉；

S40：精加工；出炉冷却后的零件45，将零件45的A面紧贴固定在工装上；零件45固定后，先精加工零件45B面的非重要尺寸部分，再翻面后加工零件45A面的非重要尺寸部分；非重要尺寸部分加工完成后，对零件45A面的重要尺寸进行加工，再翻面后对零件45的另B面重要尺寸进行加工，其中A面和B面为零件45的两个相对面；（先加工非重要尺寸再加工重要尺寸的目的是把容易引起变形的切削应力消除）。其中零件A、B面如图12所示。

加工过程为：在Z轴方向进刀，每次进刀步距为2mm-3mm，主轴转速500r/min-600r/min，进刀速度为100mm/min-120mm/min。

采用上述参数和刀具加工的零件45有效防止弹刀纹的出现，表面加工的光洁度可以达到Ra3.2以上，表面质量好、零件45合格率高。

零件45加工的工作效率高，减少钳工打磨工序，减少零件45受人为因素的影响，缩短交付周期。

采用刀具自锁紧结构，防止加工中掉刀的发生，使零件45因掉刀而过切的几率降到最低。

进一步地，如图5-图17所示，步骤S40中的工装包括支撑台23和垫板24，所述支撑台23表面沿其长度方向设有耐磨槽25，所述耐磨槽25为台阶状结构，所述耐磨槽25的槽口端尺寸大于耐磨槽25底部尺寸，所述耐磨槽25的槽口端沿长度方形的两侧设有L型的压板26，两个所述压板26与所述耐磨槽25之间形成T字形的安装腔；

其中，支撑台23上设有减重槽44，减重槽44可减轻支撑台23整体重量和节省原材。

所述垫板24设置在安装腔内，所述垫板24与所述安装腔适配，所述垫板24的表面与所述支撑台23表面齐平，所述压板26与所述支撑台23可拆卸连接。

襟翼导轨四周设置工艺凸台（工艺凸台为并与惯用技术手段，主要起定位、安装、固定的作用其结构此处不做赘述），襟翼导轨通过工艺凸台、螺钉与垫板24固定。

加工时，襟翼导轨的盖板47所在面垂直的面与垫板24固定，之后进行盖板47所在面的加工。一面加工完成后，将襟翼导轨与垫板24拆卸，并使襟翼导轨翻面，使另一垂直盖板47的面与垫板24固定，之后进行另一面的加工。加工过程可滑动垫板24对导轨进行位置调节，方便加工。

加工过程，垫板24由两个压板26压紧，压板26为直角形的L型结构，两个压板26可保证垫板24的水平度，在襟翼导轨两个面加工时以垫板24所在平面为基准进行加工，如此可最大程度保证两个加工面的平行度及对称度。

本发明在加工过程，垫板24由两个压板26压紧，压板26为直角形的L型结构，两个压板26可保证垫板24的水平度，在襟翼导轨两个面加工时以垫板24所在平面为基准进行加工，可最大程度保证两个加工面的平行度及对称度；同时加工过程可滑动垫板24对导轨进行位置调节，方便加工。

所述耐磨槽25的槽底设有耐磨板27，所述耐磨板27通过螺钉与所述支撑台23相连接；其中耐磨板27、压板26均由Cr12MnV材料制成，设置的耐磨板27可减小垫板24运动过程的磨损，进而保证垫板24的水平度

所述支撑台23上设有固定孔，所述固定孔内设有螺纹套28，所述压板26上设有与固定孔同轴的螺纹孔，所述压板26通过螺栓29、螺纹孔、螺纹套28与所述支撑台23相连接；压板26通过螺纹套28及螺栓29连接的方式对垫板24进行固定，方便压板26的松紧及拆卸，进而方便垫板24的拆装及运动。

如图12-图16所示，还包括自动翻转装置30，所述自动翻转装置30包括两个翻转机构31和用于带动两个翻转机构31沿支撑台23长度方向做直线运动的平移机构32，两个所述翻转机构31设置在支撑台23长度方向的两端；

所述翻转机构31包括翻转环体33和支撑横梁34，所述翻转环体33的内环为齿圈结构，所述支撑横梁34的两端设有与所述翻转环体33的内环适配的驱动齿轮35（其中，驱动齿轮35通过转动轴与支撑横梁34转动连接），两个所述驱动齿轮35之间的距离等于翻转环体33的内径，所述支撑横梁34水平设置，所述驱动齿轮35由电机驱动；

所述垫板24中部设有气缸36，所述气缸36的活塞端沿竖直方向运动。

其中，零件45为襟翼滑轨又叫襟翼导轨为本领域公知常识，包括导轨本体46和盖板47，具体如图所示，其结构及原理此处不做赘述。

零件45翻转过程：零件45翻面包括如下步骤：

S41：将零件45A面与垫板24分离；

S42：通过气缸36将零件45顶升至两件底面高于支撑横梁34上表面2-5cm；

S43：通过平移机构32使两个翻转机构31朝向相互靠近的方向运动，当两个翻转机构31之间的间距小于零件45长度时停止，使零件45的两端分别位于两个翻转机构31的翻转环体33内；

S44：气缸36收回复位，气缸36复位过程零件45落在支撑横梁34上，并将零件45通过工艺凸台、螺钉与支撑横梁34固定，固定后进行下一步；

S45：启动电机，电机带动两个驱动齿轮35沿翻转环体33周向运动，当驱动齿轮35带动支撑横梁34转动180°完成翻面，此时零件45的A面朝上，B面朝下；

S46：气缸36顶升支撑零件45，将零件45与支撑横梁34进行拆卸，之后启动平移机构32使两个翻转机构31复位；复位后气缸36复位，带动零件45重新落回工装上；

S47：落回工装上的零件45为B面朝下与工装的垫板24贴紧，通过工艺凸台、螺钉将零件45与垫板24连接。

设置的翻转装置实现零件45的180°的翻面，同时也能实现零件90°、270°翻面，方便零件45加工，避免了天车的使用，翻转过程简单，减轻了工人劳动强度；且翻转过程零件45始终在翻转环体33内，不会出现碰撞、掉落的现象，有效保证了翻转过程的安全性及工件的安全。

进一步地，如图12-16所示，所述支撑横梁34上设有加强夹具37，所述加强夹具37包括固定板38和L形的加强板39，所述加强板39的竖直段与所述支撑横梁34相连接，所述加强板39的水平段靠近支撑横梁34的一侧设有第一锁紧斜面，所述加强板39的水平段与支撑横梁34之间形成安装固定板38的锁紧腔；

所述固定板38设置在所述锁紧腔内，所述固定板38靠近支撑横梁34的一侧设有压紧槽，所述固定板38通过压紧槽、螺钉与零件45相连接，所述固定板38远离横梁的一侧设有与所述第一锁紧斜面适配的第二锁紧斜面。

所述加强板39的竖直段与所述支撑横梁34焊接。这样的连接方式强度大。

加强夹具37用于提高零件45与支撑横梁34之间的连接强度，避免支撑横梁34转动时零件45掉落。具体原理为：固定板38的压紧槽将零件45边缘凸台压紧，当零件45转动过程，在重力作用下有向下滑动的趋势，由于固定板38与零件45固定，因此零件45将力传递至固定板38。固定板38的受力通过第二锁紧面和第一锁紧面会作用在加强板39上，由于加强板39固定和两个锁紧面的作用，固定板38受加强板39的反作用力有将压紧槽收紧的趋势，进而固定板38对零件45的力增大，将零件45边缘凸台夹紧在支撑横梁34上。且零件45下滑趋势越大（及产生的向下的力越大）固定板38对零件45的夹紧力就越大，进而提高零件45与支撑横梁34之间的连接强度。

设置的加强夹具37可提高零件45与支撑横梁34之间的连接强度，且零件45下滑趋势越大，固定板38对零件45的夹紧力就越大，保证零件45能牢靠的固定在支撑横梁34上。

进一步地，如图17所示，所述加强板39的竖直段延伸至与零件45抵接，所述加强板39的竖直段的延伸部分设有供螺钉穿过的通孔。如此设置在零件45转动过程，加强板39的竖直段可对零件45提供一定的支撑，进一步保证零件45翻面时的稳定性。

所述加强板39的竖直段延伸至与零件45抵接，所述加强板39的竖直段的延伸部分设有供螺钉穿过的通孔。

所述电机的输出轴平行于所述翻转环体33的轴向设置，所述电机的输出轴上设有第一主动齿轮40和第二主动齿轮41，两个所述驱动齿轮35的转动轴上分别设有第一从动齿轮42和第二从动齿轮43，所述第一主动齿轮40通过链条与所述第一从动齿轮42相连接，所述第二主动齿轮41通过链条与所述第二从动齿轮43相连接。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于襟翼滑轨加工的切削加工刀具，其特征在于：一种襟翼滑轨加工工艺用切削加工刀具，其特征在于：包括刀具本体、用于固定刀具本体的夹具和用于锁紧刀具的自锁机构；

所述刀具本体包括刀柄和刀体，所述刀体通过刀颈与所述刀柄相连接，所述刀体的上下两平面上错齿分布的刃口，所述刃口与水平方向的夹角为7°，所述刃口与竖直方向的夹角为5°；

所述夹具包括车床拉杆、夹头座和拉式弹簧夹头，所述拉式弹簧夹头设置在夹头座内，所述车床拉杆与所述拉式弹簧夹头的一端相连接；所述拉式弹簧夹头远离车床拉杆一端外锥面与所述夹头座的内锥面配合，所述拉式弹簧夹头远离车床拉杆一端的内侧由端部朝向车床拉杆方向依次设有第一锥面和第二锥面，所述第一锥面内径由拉式弹簧夹头远离车床拉杆一端的端部朝向车床拉杆方向逐渐增大，所述第二锥面内径由第一锥面朝向车床拉杆方向逐渐减小，所述第一锥面与第二锥面在二者连接处形成人字形的锁紧槽；所述车床拉杆与拉式弹簧夹头连接的一端端部设有限位杆，所述限位杆位于所述拉式弹簧夹头内；

所述自锁机构包括连接圆筒、锁紧滑块和驱动杆，所述连接圆筒的内壁设有内螺纹，连接圆筒的侧壁设有滑动孔，所述锁紧滑块滑动设置在所述滑动孔内，所述锁紧滑块的一端设有与所述锁紧槽适配的锁紧头，所述锁紧滑块的另一端设有第一倾斜面；所述驱动杆与所述连接圆筒螺纹连接，所述连接圆筒远离驱动杆的一端内部设有与限位杆适配的限位孔，且限位孔与内螺纹之间通过定位板隔开；

所述驱动杆的一端与刀具本体的刀柄相连接。

2.根据权利要求1所述的刀具，其特征在于：所述滑动孔的孔壁上沿连接圆筒径向设有滑动槽，所述锁紧滑块上设有于所述滑动槽滑动连接的限位滑块。

3.一种基于权利要求1或2所述刀具的襟翼滑轨加工工艺，其特征在于，包括如下步骤：

S10：备锻件；检验锻件外形尺寸、材料组织及材料成分备用；

S11：刀具选择及安装；选用硬质合金错齿T型刀具；刀具安装包括如下步骤：

S111、刀具装配：将刀具本体端部的驱动杆与连接圆筒连接，使刀具本体端部伸入连接圆筒且保证刀具本体端部与锁紧滑块的第一倾斜面有间隙；

S112、自锁机构定位：将刀具本体、自锁机构伸入拉式弹簧夹头直至限位杆端部与定位板接触，此时自锁机构到位；

S113、锁紧滑块定位：通过刀具本体旋转带动驱动杆旋入连接圆筒，使驱动杆将锁紧滑块顶推出滑动孔；刀具本体旋转过程使刀具本体端部伸入拉式弹簧夹头；刀具本体端部伸入拉式弹簧夹头至刀具本体端部与连接圆筒端部接触；

S114、刀具固定：车床拉杆在车床气缸的带动下前后运动，并带动拉式弹簧夹头在夹头座中前后运动，夹紧刀具本体；

S20：粗加工；在Z轴方向进刀，每次进刀步距为2mm-5mm；之后绕零件侧壁加工进刀，进刀步距为0.5mm-1mm，单边留加工余量1mm-3mm；主轴转速1000r/min-1200r/min，进刀速度为500mm/min-600mm/min；

S30：热处理；将粗加工后的零件进行退火处理，炉温小于等于200℃时入炉，入炉后升温至650℃±10℃，升温速度小于等于100℃/h，保温3小时后随炉温冷却至小于等于200℃时出炉；

S40：精加工；出炉冷却后的零件，将零件的A面紧贴固定在工装上；零件固定后，先精加工零件B面的非重要尺寸部分，再翻面后加工零件A面的非重要尺寸部分；非重要尺寸部分加工完成后，对零件A面的重要尺寸进行加工，再翻面后对零件的另B面重要尺寸进行加工，其中A面和B面为零件的两个相对面；

加工过程为：在Z轴方向进刀，每次进刀步距为2mm-3mm，主轴转速500r/min-600r/min，进刀速度为100mm/min-120mm/min。

4.根据权利要求3所述的加工工艺，其特征在于：步骤S40中的工装包括支撑台和垫板，所述支撑台表面沿其长度方向设有耐磨槽，所述耐磨槽为台阶状结构，所述耐磨槽的槽口端尺寸大于耐磨槽底部尺寸，所述耐磨槽的槽口端沿长度方形的两侧设有L型的压板，两个所述压板与所述耐磨槽之间形成T字形的安装腔；

所述垫板设置在安装腔内，所述垫板与所述安装腔适配，所述垫板的表面与所述支撑台表面齐平，所述压板与所述支撑台可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的加工工艺，其特征在于：还包括自动翻转装置，所述自动翻转装置包括两个翻转机构和用于带动两个翻转机构沿支撑台长度方向做直线运动的平移机构，两个所述翻转机构设置在支撑台长度方向的两端；

所述翻转机构包括翻转环体和支撑横梁，所述翻转环体的内环为齿圈结构，所述支撑横梁的两端设有与所述翻转环体的内环适配的驱动齿轮，两个所述驱动齿轮之间的距离等于翻转环体的内径，所述支撑横梁水平设置，所述驱动齿轮由电机驱动；

所述垫板中部设有气缸，所述气缸的活塞端沿竖直方向运动。

6.根据权利要求5所述的加工工艺，其特征在于：所述支撑横梁上设有加强夹具，所述加强夹具包括固定板和L形的加强板，所述加强板的竖直段与所述支撑横梁相连接，所述加强板的水平段靠近支撑横梁的一侧设有第一锁紧斜面，所述加强板的水平段与支撑横梁之间形成安装固定板的锁紧腔；

所述固定板设置在所述锁紧腔内，所述固定板靠近支撑横梁的一侧设有压紧槽，所述固定板通过压紧槽、螺钉与零件相连接，所述固定板远离横梁的一侧设有与所述第一锁紧斜面适配的第二锁紧斜面。

7.根据权利要求6所述的加工工艺，其特征在于：所述加强板的竖直段延伸至与零件抵接，所述加强板的竖直段的延伸部分设有供螺钉穿过的通孔。

8.根据权利要求5所述的加工工艺，其特征在于：零件翻面包括如下步骤：

S41：将零件A面与垫板分离；

S42：通过气缸将零件顶升至两件底面高于支撑横梁上表面2-5cm；

S43：通过平移机构使两个翻转机构朝向相互靠近的方向运动，当两个翻转机构之间的间距小于零件长度时停止，使零件的两端分别位于两个翻转机构的翻转环体内；

S44：气缸收回复位，气缸复位过程零件落在支撑横梁上，并将零件通过工艺凸台、螺钉与支撑横梁固定，固定后进行下一步；

S45：启动电机，电机带动两个驱动齿轮沿翻转环体周向运动，当驱动齿轮带动支撑横梁转动180°完成翻面，此时零件的A面朝上，B面朝下；

S46：气缸顶升支撑零件，将零件与支撑横梁进行拆卸，之后启动平移机构使两个翻转机构复位；复位后气缸复位，带动零件重新落回工装上；

S47：落回工装上的零件为B面朝下与工装的垫板贴紧，通过工艺凸台、螺钉将零件与垫板连接。

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