CN114472987A - 工件导轨面加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了工件导轨面加工方法,包括如下步骤:S1,并使第一导轨面及第三导轨面与铣床主轴的轴线垂直;S2,通过D14精铣刀对工件的第一导轨面进行精铣加工,并使第一导轨面与理想导轨面的平面度误差不超过0.0005英寸;S3,通过D20精铣刀对工件上的第二导轨面进行精铣加工,第二导引面与第一导轨面垂直且两者呈L形分布,D20精铣刀使第二导轨面平面度误差不超过0.0005英寸,且第二导轨面与第一导轨面的垂直度公差不超过0.0002英寸;S4,通过D20精铣刀对工件上的第三导轨面进行精铣加工,并使第三导轨面与理想导轨面的平面度误差不超过0.0005英寸。本方案采用铣床加工,不需要将工件移动到不同的磨床中分步进行加工,有效地降低了加工难度,有利于提高加工效率。
Description
技术领域
本发明涉及工件精加工领域,尤其是工件导轨面加工方法。
背景技术
导轨面多数是平面和斜面的组合,其加工精度和表面粗糙度的要求都比较高。
对于如附图1所示的工件,其具有第一导轨面01、第二导轨面02及第三导轨面03需要进行加工。常规的导轨面加工采用磨削方式进行磨抛以保证加工精度。但是对于图1所示的工件,由于具有多个不同位置、不同状态的导轨面,无法采用一种砂轮实现加工,因此需要使用不同的砂轮来进行不同位置的加工,但是现有的磨床的主轴的轴线方向是固定的且磨床的往往仅能驱动砂轮进行X轴、Y轴及Z轴的直线移动,无法改变主轴上的砂轮的轴线方向,例如,不能将砂轮的轴线方向由沿水平方向延伸切换为沿垂直方向延伸。也就需要将工件的第一导轨面和第二导轨面分别放置到不同的磨抛铣床里进行加工,这样的加工方式显然是繁琐、低效的,且不利于保证加工精度。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题,提供一种工件导轨面加工方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现:
工件导轨面加工方法,包括如下步骤:
S1,将工件固定在铣床的加工台上,并使第一导轨面及第三导轨面与铣床主轴的轴线垂直;
S2,通过D14精铣刀对工件的第一导轨面进行精铣加工,并使所述第一导轨面与理想导轨面的平面度误差不超过0.0005英寸;
S3,通过D20精铣刀对工件上的第二导轨面进行精铣加工,所述第二导引面与所述第一导轨面垂直且两者呈L形分布,所述D20精铣刀使所述第二导轨面平面度误差不超过0.0005英寸,且所述第二导轨面与第一导轨面的垂直度公差不超过0.0002英寸;
S4,通过D20精铣刀对工件上的第三导轨面进行精铣加工,并使所述第三导轨面与理想导轨面的平面度误差不超过0.0005英寸。
优选的,所述工件导轨面加工方法中,所述S1中,所述工件通过一组抵接块将工件固定在所述加工台上的定位块上。
优选的,所述工件导轨面加工方法中,所述定位块上形成有定位凸部及垫板,所述垫板的厚度在1-1.5cm之间,所述垫板的厚度与所述定位凸部的厚度的一半相当。
优选的,所述工件导轨面加工方法中,所述抵接块具有与所述铣床主轴的轴线平行的第一连接孔,所述定位块上形成有与每个所述第一连接孔匹配的第二连接孔,所述第二连接孔与第三连接孔连通,所述抵接块通过固定在所述第一连接孔及第二连接孔处的螺栓固定在所述定位块上,所述第三连接孔与所述第二连接孔垂直且其外端延伸到定位块的侧面处,所述第三连接孔处设置有弹簧柱塞,所述弹簧柱塞的弹簧插销的内端可插接到所述螺栓上的插孔中以将螺栓固定在所述第一连接孔及第二连接孔处,所述弹簧插销的外端伸出到所述定位块的侧面外。
优选的,所述工件导轨面加工方法中,所述铣床主轴上的刀柄为液压刀柄。
优选的,所述工件导轨面加工方法中,所述D14精铣刀及D20精铣刀均包括4-8个刀齿,所述刀齿的侧刃为螺旋状。
优选的,所述工件导轨面加工方法中,所述S2-S4中,采用水溶性切削液进行冷却。
优选的,所述工件导轨面加工方法中,所述S2中,所述D14精铣刀的转速为3500转/分钟,所述D14精铣刀的进给速度为800毫米/分钟。
优选的,所述工件导轨面加工方法中,所述D14精铣刀的刃长为18mm,所述D14精铣刀伸出到刀柄外的长度为20mm。
优选的,所述工件导轨面加工方法中,所述S3、S4中,所述D20精铣刀的转速为3500转/分钟,所述D14精铣刀的进给速度为800毫米/分钟。
优选的,所述工件导轨面加工方法中,所述D20精铣刀的刃长为21mm,所述D20精铣刀伸出到刀柄外的长度为25mm。
本发明技术方案的优点主要体现在:
本方案采用精铣的方式来代替常规的磨抛方式进行导轨面的加工,另外选用特定型号的精铣刀的优选,并采用铣床加工,可以方便地通过铣刀的更换来实现相互垂直的导轨面的高精加工需,不需要将工件移动到不同的磨床中分步进行加工,有效地降低了加工难度,有利于提高加工效率,并且不需要进行工件的多次定位,有利于减少定位误差造成的加工误差,从而改善加工质量;
本方案通过对工件固定结构的设计可以有效地降低工件上料和下料的操作难度,有利于提高操作效率,且无需额外的操作工具。
本方案采用液压刀柄来安装铣刀,结合对铣刀的刃长及其伸出长度的设计,可以有效地保证铣刀的安装的稳定性和位置精度,减少刀具的振动,从而保证最终的加工精度。
附图说明
图1是本发明的背景技术中描述的工件的立体图;
图2是本发明的工件固定结构的俯视图;
图3是本发明的工件通过抵接块固定在定位块上的俯视图;
图4是本发明的抵接块通过压紧栓、弹簧柱塞固定在定位座上的剖视图;
图5是本发明的压紧栓与弹簧柱塞连接的横坡视图。
具体实施方式
本发明的目的、优点和特点,将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例,凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案,均落在本发明要求保护的范围之内。
在方案的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“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。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且,在方案的描述中,以操作人员为参照,靠近操作者的方向为近端,远离操作者的方向为远端。
下面结合附图对本发明揭示的工件导轨面加工方法进行阐述,其包括如下步骤:
S1,将工件固定在铣床的加工台上,并使第一导轨面及第三导轨面与铣床主轴的轴线垂直;
S2,通过D14精铣刀对工件的第一导轨面进行精铣加工,并使所述第一导轨面与理想导轨面的平面度误差不超过0.0005英寸;
S3, 通过D20精铣刀对工件上的第二导轨面进行精铣加工,所述第二导引面与所述第一导轨面垂直且两者呈L形分布,所述D20精铣刀使所述第二导轨面平面度误差不超过0.0005英寸,且所述第二导轨面与第一导轨面的垂直度公差不超过0.0002英寸;
S4,通过D20精铣刀对工件上的第三导轨面进行精铣加工,并使所述第三导轨面与理想导轨面的平面度误差不超过0.0005英寸。
本方案中,所述铣床的具体结构为已知技术,具体可以是如申请号为201821745626.5、201821427465.5 、201520781422.7 等现有专利所揭示的结构。所述铣床中通常包括移动机构、主轴、刀柄、刀库、换刀机构等,所述移动机构驱动所述主轴至少进行X、Y、Z轴的移动,所述主轴上共轴安装刀柄并驱动所述刀柄自转,所述刀柄用于安装铣刀,为了保证加工精度,所述刀柄为液压刀柄。所述刀库存放有各种类型的加工刀具,例如可以是切削刀具、钻孔刀具、各种铣刀等。所述换刀机构用于将刀库中的不同刀具更换到刀柄上进行加工。上述各机构的具体结构为已知技术,不是本方案的创新点,此处不作赘述。
所述S1中,如附图2所示,所述工件10通过一组抵接块2将工件固定在所述加工台上的定位块1上。所述抵接块2可以通过螺栓固定在所述加工台上的定位块1上,所述定位块1同样通过螺栓固定在所述加工台上,或者可以通过一组钳形顶块固定在所述加工台上。
如附图2所示,所述定位块1上设置有与工件配合以限制所述工件在其上水平位置的定位凸部13和/或槽14等结构。同时所述顶块2上设置有一组用于放置工件的垫板15,所述垫板15的顶面低于所述定位凸部13的顶部,所述垫板的厚度与所述定位凸部的厚度的一半相当,同时所述垫板15的厚度约为1cm,更优所述垫板15的厚度在1-1.5cm之间,从而便于人工或设备进行工件的上下料。
如附图3、附图4所示,每个所述抵接块2具有与所述铣床主轴的轴线平行的第一连接孔21,所述定位块1上形成有与每个所述第一连接孔21匹配的第二连接孔11,每个所述第二连接孔11与所述定位块1上的第三连接孔12连通,所述抵接块2通过固定在所述第一连接孔21及第二连接孔11处的压紧栓3固定在所述定位块1上,所述第三连接孔12与所述第二连接孔11垂直且其外端延伸到定位块1的侧面处。所述第三连接孔12处固定设置有弹簧柱塞4,所述弹簧柱塞4的弹簧插销41的内端可插接到所述压紧栓3上的插孔31中以将压紧栓3固定在所述第一连接孔21及第二连接孔11处,所述弹簧插销41的外端伸出到所述定位块1的侧面外。所述弹簧柱塞4包括限位套筒42,所述限位套筒42的中心孔处设置有弹簧插销41,所述弹簧插销41的两端伸出到所述限位套筒42外,所述限位套筒42内还设置有复位弹簧43,所述复位弹簧43的一端与所述弹簧插销41连接,其另一端位置固定的连接在限位套筒42内,所述弹簧柱塞4的弹簧插销41的第一端位于所述定位块1的外部且设置有操作圆盘44,其第二端可插接在所述压紧栓3的插孔31中并将压紧栓锁定位置。
如附图2、附图3所示,所述抵接块2对应为3个,三个抵接块2与定位块上的定位结构配合将工件固定在定位块1上。
如附图4所示,在每个所述抵接块2与工件的接触的端面包覆有软质材料5,所述软质材料5为硅胶或橡胶,从而可以有效地对工件进行保护以及提高固定的稳定性。
如附图5所示,为了便于快速确定所述压紧栓3的方向,使所述压紧栓3、第一连接孔21及第二连接孔11具有匹配的防呆机构,所述防呆机构使所述压紧栓3上的插孔31与所述第三连接孔12可以快速保持共轴状态。所述防呆结构例如是使所述压紧栓3包括主杆32及位于所述主杆32侧部的限位条33,所述限位条33与所述主杆32平行,其长度可以与所述主杆32相当且位于所述插孔31的侧部,所述第一连接孔21及第二连接孔11为与所述压紧栓3相同的形状,从而可以快速的实现压紧栓3上的插孔31与第三连接孔12保持共轴状态。
在进行工件安装时,先将工件放置在所述定位块1上定位,将一个压紧栓3经一个抵接块2上的第一连接孔后插入到固定块的第二连接孔中,然后手动向外拉动对应的所述弹簧柱塞4的弹簧插销41,松开所述弹簧插销41并向下按压所述压紧栓3,使所述弹簧插销41在复位弹簧43的反作用力下插入到压紧栓3上的插孔31内实现压紧栓3的位置锁定。接着将另外两个抵接块2按照上述方法进行位置锁定。
加工完成后,向外拉所述弹簧插销41并向上拔出压紧栓3即可解除每个抵接块2对工件的位置锁定,从而极大地提高了上下料的便利性和效率,且不需要额外的工具,更便于现场操作。
所述S2-S4中,所述D14精铣刀及D20精铣刀均包括4-8个刀齿,所述刀齿的侧刃为螺旋状,所述刀齿的刀尖为弧形,这样更有利于提高加工表面的平整度。所述D14精铣刀的刃长为18mm,所述D14精铣刀伸出到刀柄外的长度为20mm。所述D20精铣刀的刃长为21mm,所述D20精铣刀伸出到刀柄外的长度为25mm。这样的伸出长度能够有效地减少加工时,铣刀跳动的情况,有利于提高加工精度。
进一步,所述S2-S4中,所述D14精铣刀及D20精铣刀的转速均为3500转/分钟,所述D14精铣刀及D20精铣刀的进给速度均为800毫米/分钟。并且在加工过程中,采用水溶性切削液进行冷却,水溶性切削液具有更好的冷却、润滑性能,同时环境友好型号,使用寿命长,更能够与D14精铣刀及D20精铣刀配合实现高精度的加工。
本发明尚有多种实施方式,凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案,均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.工件导轨面加工方法,其特征在于:包括如下步骤:
S1,将工件固定在铣床的加工台上,并使第一导轨面及第三导轨面与铣床主轴的轴线垂直;
S2,通过D14精铣刀对工件的第一导轨面进行精铣加工,并使所述第一导轨面与理想导轨面的平面度误差不超过0.0005英寸;
S3,通过D20精铣刀对工件上的第二导轨面进行精铣加工,所述第二导引面与所述第一导轨面垂直且两者呈L形分布,所述D20精铣刀使所述第二导轨面平面度误差不超过0.0005英寸,且所述第二导轨面与第一导轨面的垂直度公差不超过0.0002英寸;
S4,通过D20精铣刀对工件上的第三导轨面进行精铣加工,并使所述第三导轨面与理想导轨面的平面度误差不超过0.0005英寸。
2.根据权利要求1所述的工件导轨面加工方法,其特征在于:所述S1中,所述工件通过一组抵接块将工件固定在所述加工台上的定位块上。
3.根据权利要求2所述的工件导轨面加工方法,其特征在于:所述定位块上形成有定位凸部及垫板,所述垫板的厚度在1-1.5cm之间,所述垫板的厚度与所述定位凸部的厚度的一半相当。
4.根据权利要求2所述的工件导轨面加工方法,其特征在于:所述抵接块具有与所述铣床主轴的轴线平行的第一连接孔,所述定位块上形成有与每个所述第一连接孔匹配的第二连接孔,所述第二连接孔与第三连接孔连通,所述抵接块通过固定在所述第一连接孔及第二连接孔处的螺栓压紧栓固定在所述定位块上,所述第三连接孔与所述第二连接孔垂直且其外端延伸到定位块的侧面处,所述第三连接孔处设置有弹簧柱塞,所述弹簧柱塞的弹簧插销的内端可插接到所述压紧栓上的插孔中以将压紧栓固定在所述第一连接孔及第二连接孔处,所述弹簧插销的外端伸出到所述定位块的侧面外。
5.根据权利要求1所述的工件导轨面加工方法,其特征在于:所述铣床主轴上的刀柄为液压刀柄。
6.根据权利要求1所述的工件导轨面加工方法,其特征在于:所述D14精铣刀及D20精铣刀均包括4-8个刀齿,所述刀齿的侧刃为螺旋状。
7.根据权利要求1-6任一所述的工件导轨面加工方法,其特征在于:所述S2中,所述D14精铣刀的转速为3500转/分钟,所述D14精铣刀的进给速度为800毫米/分钟。
8.根据权利要求7所述的工件导轨面加工方法,其特征在于:所述D14精铣刀的刃长为18mm,所述D14精铣刀伸出到刀柄外的长度为20mm。
9.根据权利要求1-6任一所述的工件导轨面加工方法,其特征在于:所述S3、S4中,所述D20精铣刀的转速为3500转/分钟,所述D14精铣刀的进给速度为800毫米/分钟。
10.根据权利要求9所述的工件导轨面加工方法,其特征在于:所述D20精铣刀的刃长为21mm,所述D20精铣刀伸出到刀柄外的长度为25mm。
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王光伟: "小型滑块90°导轨的加工", 《CMET.锻压装备与制造技术》 * |
王光伟: "小型滑块90°导轨的加工", 《CMET.锻压装备与制造技术》, no. 01, 31 December 1990 (1990-12-31), pages 44 * |
邓志平等: "《机械制造技术基础》", 31 August 2004, pages: 146 * |
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