CN1192838C - 立体靠模仿形车削装置 - Google Patents

Abstract

一类仿形触头座和刀座悬伸长度在较大范围内可调的用于工件的沿周向和轴向半径连续微量变化的旋转外曲面成型加工的工件与立体靠模同轴相联的立体靠模仿形车削装置。靠模不需修正，切削液与润滑剂分隔器使切削液与润滑剂自行隔离，在普通车床最高转速以下车削，特别适宜大批大量加工活塞中凸变椭园型面、头部外园和螺旋油槽。

Description

立体靠模仿形车削装置

所属技术领域

本发明涉及一类用于工件的沿周向和轴向半径连续微量变化旋转外曲面的成型加工的，工件与立体靠模同轴相连的，摆动体在垂直于靠模轴线平面内摆动的仿形车削装置。

背景技术

现有一种日本雅玛哈摩托车活塞切削生产线中的中凸变椭园活塞立体靠模仿形车床和另一种国内出现的用立体靠模仿形车削刀架与卧式车床构成的活塞立体靠模仿形车床，他们的工件与立体靠摸同轴相连，摆动部件通过一根与T形槽座固联的摆动轴与底座相连，区别是日本的刀架，摆杆与T型槽座成一整体，与固联在T型槽座下方的摆动轴构成摆动体，通过摆动轴两端中心孔顶在底座上两同轴顶尖之间，弹簧通过联接盘和钢球，支承在摆杆与底座上的螺纹支承杆之间，弹簧轴线与竖直方向约呈倾斜，国内的刀架，摆动体仅由T型槽座和固联在其下方的摆动轴构成，通过摆动轴两端悬伸出的轴颈支承在底座上的两轴承座上的同轴轴承之同，弹簧直接支承在T型槽座后侧与固定在底座上的弹簧支承座之间，弹簧轴线呈水平布置，两者的前仿形刀架各自结构一样，后仿形刀架仅是前仿形刀架在水平面内转180度而得。另有一种中国发明专利公开号为CN1059861A及实用新型专利号为ZL90221319.9的立体靠模仿形车削装置(实际上是前仿形刀架)，通过T型槽座两端的中心孔将由T型槽座和摆杆两部分构成的摆动体直接顶在底座上两同轴顶尖之间，弹簧组件通过钢球浮动联接在摆杆和底座上的弹簧支承套之间，弹簧轴线呈竖直方向布置，没有提出后仿形刀架方案。(参见图2)前二种前仿形刀架由于在过车刀上切削部分某点A垂直于摆动轴线且与该轴线交于一点O的平面内，过车刀上该点A与交点O的连线11与过车刀上该点A的主切削力线L的夹角α比过车刀上主切削力、吃刀抗力的合力F线12与主切削力线L的夹角β大，角α约小于或远小于角β；甚至是角α为零或反方向角。车刀上主切削力和吃刀力的合力F关于摆动轴线的力矩(以下称切削力矩)与使仿形触头前端面压向靠模工作面的弹簧关于摆动轴线的力矩(以下称弹簧压紧力矩)方向相反，切削力矩使仿形触头前端面背离靠模，第三种刀架，由于角α约等于角β，切削力矩有时使仿形触头前端面压向靠模，有时则使之背离靠模，但因力F线与摆动轴线距离很小，所以影响不大。前两种刀架切削力臂较大，致使加工出的工件型面与靠模型面差别较大，其后刀架由于车刀前刀面朝F反装刀，切削力矩特别大，仿形误差更大，这两种车床都需用三座标高精密数控磨床或手工研磨，对靠模型面作十分复杂的修正，然后试车工件，专用高精度测量仪测绘工件型线，再修正，再试车测量反复数次甚至十数次，且无一定修正规律，做好的靠模只能在试车工件的车床上以试车时相近的主轴转速下车削，后一种仿形刀架则需按一定规律对靠模修正。三种刀架对靠模的修正都是保密的，且最好的也只能在普通车床的中等主轴转速下车削，另外由于仿形触头前端面与靠模工作型面间加入润滑油会与切削液混合在一起，添加润滑油就不能使用切削液，反之也一样，也就是说不能同时添加添加润滑油和切削液。由于以上原因，限制了立体靠模仿形车削速度提高，限制了立体靠模仿形车削工艺的发展。

现有仿形车削刀架及用该刀架和卧式车床构成的仿形车削装置没有挡屑护罩，切屑一但塞进弹簧，阻碍摆动部件运动，且仿形车削刀架死角太多，冲刷不干净。

发明内容

为了克服现有立体靠模仿形车床和立体靠模仿形车削刀架及用其与车床构成的仿形车削装置，靠模型面需作十分复杂繁琐的修正以及不能同时添加润滑油和切削液的不足和缺点，本发明提供一类用于工件的沿周向和轴向半径连续微量变化旋转外曲面的成型加工的，工件与立体靠模同轴相连的，摆动体在垂直于靠模轴线平面内摆动。该装置，靠模不需修正，附带地能有效润滑仿形触头前端面和靠模被仿形面，又能使切削液不与润滑物混合在一起。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：具有能使切削力距总与弹簧压紧力距同向并且通过调节力臂大小使仿形车削达到最佳效果的摆动部件，支撑在底座组件与摆动体之间的弹簧组件，构成本发明基本仿形刀架；另设置附加机构：①润滑剂与切削液分隔器(以下简称分隔器)；②对仿形指端的与靠模待仿形面结合部位进行加工的辅助机构，摆动部件锁固机构(以下简称锁固机构)；③便于本发明仿形车削装置循环工作的抬刀机构；④防摆动部件倾覆机构；⑤挡屑罩。

将本发明基本仿形车削刀架各机构及附加机构，按不同的组合，配置在卧式车床上构成一次、二次走刀手动循环、半自动循环、自动循环立体靠模仿形车削装置。

本发明的有益效果是：基本仿形车削刀架与卧式车床构成的仿形车削装置的角α大于角β，这样，切削力距被利用来将摆动体压向靠模，使摆动体在旋转的靠模型面冲击下做有规则的运动，且角α可在较大范围内调整，以致仿形触头前端的工作面随靠模型面的运动被控制在被加工工件型面的许可误差范围内，而刀尖与仿形触头工作面之间是刚性相联的，有与仿形触头前端工作面相同或相似的的运动轨迹。

现有的以同一个靠模，用前后各一个刀架完成半精加工和精加工的立体靠模仿形车削装置的两个仿形车削刀架在同一个靠模的作用下，由于切削力距的方向不同，半精加工和精加工仿形车削刀架的刀尖运动轨迹就不一致，这是它们的靠模难以修正的重要原因，而本技术方案，1#、2#位置的二种刀架布局形式，每个刀架的切削力相对于自身刀架的弹簧力的夹角是一致的，这就确保了后工作的一个与先工作的一个刀架的刀尖运动轨迹一致。

由于上述原因，靠模待仿形面按工件外圆型面制造，不需做繁锁复杂的修正，按本发明技术方案1#、2#位置配置的多刀架立体靠模仿形车削装置，靠模也不需做繁锁复杂的修正。

分隔器使切削液和润滑剂处于隔离状态。

分隔器使立体靠模仿形车削装置能同时使用切削液和润滑剂，选择切削液和润滑剂不再受两类物质性能互不兼顾的牵制，良好的润滑，尤其是引入高压润滑油时的静动压油膜润滑，使仿形触头和靠模型面磨损减小，为切削速度的提高去掉了一个重要的限制因素，加上本发明立体靠模基本仿形车削刀架的工作稳定性的提高，装有本发明立体靠模基本仿形车削刀架的仿形车削装置，在普通车床的最高主轴转速(例如C616型普通车床的最高转速1980转/分)下也能正常车削；选用得当的切削液，不仅能起到良好的冷却作用，还能提高被加工工件型面的表面质量，正是分隔器的引入为切削液选用提供了更多的选择。

具有本发明密封挡屑罩的仿形刀架构成的仿形车削装置，工作不受杂物或切屑的影响，便于清洁，有利于设置自动冲洗、自动排屑装置。

本发明一次、二次走刀手动循环、半自动循环、自动循环立体靠模仿形车削装置，形成低、中、高三个挡次，不同经济实力层次和技术水平的使用者的需求都能满足。由于靠模制造难度的降低，靠模制造成本得以降低，生产准备周期也得以缩短，而且对大批大量活塞中凸变椭园型面及油槽生产加工工艺技术改进和活塞立体靠模仿形车削工艺的大量推广提供了技术装备支持。

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是用于发动机活塞异形外园面成型加工的本发明立体靠模仿形车削刀架之一例及该刀架与两个不同规格靠模横向位置关系图。

图2是图1所示仿形车削刀架局部放大图及车刀加工与图1所示两个规格靠模相应的活塞某一横截面图。

图3是图1所示仿形车削刀架俯视图及与图1所示两个规格靠模纵向位置关系图。

图4是图1所示的仿形车削刀架右视局部放大图，示出了液或气缸式抬刀机构结构。

图5是图1表示的仿形车削刀架锥面推杆式抬刀机构右视局部放大图。

图6是图1表示的仿形车削刀架偏心园盘式抬刀机构示意图。

图中1.底板，2.支承座，3.螺钉，4.仿形触头，5.润滑油或气出口，6.垫块，7.螺钉，8.垫块，9.垫片，10.仿形触头座，11.螺母，12.压板，13.钢球，14.支承套，15.内螺纹套，16.弹簧，17.螺母，18.压紧框，20.支承套，21.钢球，23.摆杆，24.双头螺栓，25.车刀，26.螺钉，27.刀座，28.刻度圈，29.螺钉，30.软垫，31.手柄，32.调整垫片，33.后盖，34.锥面垫圈，35.球头螺柱，36.螺母，37.T型槽座，38，垫块，39.前盖，40.柔性挡屑板，41.螺母，42.螺母，43.顶尖，44.柔性密封圈，45.主轴，46.床头箱，47.固定环或固定支架，48.压紧圈，49.联接杆，50.靠模，52.套，53.移动支架，54.套，55.悬伸环，56.螺母，57.卡箍，58.套，59.卡箍，60.揉性密封圈，61.工件，62.尾架顶尖，63.耐油橡胶变形套，64.螺钉，65.压板，66.螺钉，67.上盖，68.螺母，69.弹簧垫圈，70.螺母，71.螺钉，72.堵头，74.螺母，75.螺钉压头，76.平键，78.缸体，79.缸盖，80.支座，81.螺母，82.套，83.推杆，84.锥面母线，85.柱面母线，87.杠杆，88.轴承，89.轴，90.内花键偏心圆盘，91.螺钉，92.螺钉，93.内花键偏心圆盘，94.轴承，95.孔用弹性卡圈，96.连结套，97.步进电机轴，98.杠杆，99.耐油橡胶挡屑板，100.压紧框，101.门形支架，102.滑板，103.横向工作台。

在图1、2、3所示仿形车削刀架实施例中

仿形车削刀架的底座组件：支承座2用螺钉固定在底板1上，两者也可做成一个整体，螺母41用螺钉固定在支承座2上，顶尖43旋入螺母41中，旋紧螺母42固定顶尖在支承座上的位置，底板上另一侧具有与之对称的结构，或是支承座2孔中装入轴承，该轴承是滚动或滑动或静压轴承，与轴承密封盖一起构成摆动部件支承，支承套20旋入底板中调好高度后，用螺母17锁紧。

仿形车削刀架的仿形触头座组件：仿形触头4装入仿形触头座10的孔中，用垫片9调节仿形触头高度，拧紧螺钉7仿形触头被压紧，垫块8可防止仿形触头被压坏，仿形触头后端有螺纹，用来联通润滑剂供应装置，润滑剂通过仿形触头上小孔到达仿形触头前端面与靠模结合面之间，润滑剂是由液或气压站提供的高压润滑油或气体、由泵送站提供的润滑脂或连续供应的粉状润滑物，仿形触头材料是高分子聚合物或金属，是酚醛层压布板或棒，聚酰亚胺板或棒，耐磨铸铁(如中锰型石墨铸铁)、铸造青铜、锡青铜、纯金属或未经热处理的钢，Fe铁或40#钢、T12钢。仿形触头座组件或是一个整体构件。

仿形车削刀架的刀座组件：车刀25装入刀座27的孔中，调节手柄31即微调进退车刀，刻度圈28在需要的位置对“零”后，通过螺钉29、软垫30锁紧在调节手柄上，刻度圈外环面上刻线指示出徽调量、拧紧螺钉26，车刀即固定在刀座上。刀座组件或是具有可卸式调刀机构的刀座组件。

仿形车削刀架的弹簧组件：由弹簧16两端各旋上一个内螺纹套15，螺纹套上压配或焊接一个外端中心有园锥小坑的支承套14构成，或是螺旋塞式弹簧组件。

仿形车削刀架的摆动部件：通过仿形触头座10底部凸缘上的腰形孔和垫块6上的园孔，用T型槽用螺毋、垫圈、弹簧垫圈将仿形触头座组件与T型槽座37相联，通过刀座底部凸缘上的腰形孔及垫块38和调整车刀安装高度的调整垫片32上的圆孔用T形槽用螺母和螺钉、垫圈、弹簧垫圈将刀座组件与T形槽座相连，刀座组件和仿形触头座组件沿T形槽位置可调。摆杆23用螺栓、螺母、扣紧螺母(或螺钉、弹簧垫圈)固联在T型槽座后侧形成摆动体，或是二者做成一个整体或T型槽座下固定一根摆动轴构成摆动体，本部件通过T型槽座两端中心孔(或摆动轴两端悬伸出的轴颈)支承在两端顶尖43上或两端轴承中绕两端顶尖(或轴承)轴线(即摆动轴线)摆动，通过刀座底部凸缘上的腰形孔和车刀调节手柄调节车刀尖向工件轴线方向的悬伸长度，改变车刀上切削部位某点A垂直于摆动轴线且与摆动轴线交于一点O的平面内，连接A、O两点的直线11与车刀上A点主切削力线L的夹角α的大小，仿型触头座也作相应的改变。角α在30度～65度内选取，一般地对于铝合金材料，初车时取38度～50度，精车时取50度～55度，车钢或铸铁件时，取30度～60度，可获得最佳仿形车削效果。或是角α在35度～65度内选定后，刀座和仿形触头座底部凸缘上做出园孔，既角α是30°～65°，仅微调车刀和仿形触头改变角α。

本发明刀座和仿形触头座，松开与T型槽座的连结螺钉，通过其上的腰形孔在垂直于T型槽方向位置可调。

钢球13、21置于支承套14、摆杆23、支承套20的园锥坑中，构成底座组件、弹簧组件、摆动部件浮动连接的本发明基本仿形车削刀架，或象背景技术中，日本仿形刀架那样通过联接盘和钢球与摆杆和底座上的螺纹支承杆联接构成夹角α是30°～65°，且可调的仿形车削刀架，或象背景技术中第一种国内仿形车削刀架那样弹簧支承在T型槽座后侧面和底座上的弹簧支承座之间，构成夹角α是30°～65°且可调的仿形刀架。

润滑油或气通过小孔到达仿形指端与靠模结合面之间，产生静压隔离膜，随着靠模高速转动即产生出静动压隔离膜，当润滑脂或粉状润滑物通过小孔到达仿形触头前端与靠模结合面之间，其间产生润滑隔离层。隔离膜或层最好是液压站提供的高压润滑油，如20#-40#液压油，或泵送站提供的双脂基脂类润滑脂或小塑料盒连续提供石墨粉未。

以上基本仿形刀架，或者采用无孔塑料仿形触头，在大气压下润滑剂从仿形触头前端与靠模结合面处加入，通过调整角α的大小，也能获得高精度仿形效果，靠摸也不需修型。

上述本发明基本仿形车削刀架，摆动轴线与主轴轴线平行地安装在卧式精密或超精密车床横向位置可调的工作台上构成的仿形车削装置，随着车床主轴、靠模、被加工工件与尾架顶尖的同轴同步转动及车床纵向运动工作台的移动，在弹簧作用下，仿形触头前端面随靠模的沿周向和轴向的半径的连续微量变化而引起摆动部件的摆动，瞬间产生切削力矩，与弹簧压紧力矩一起，使仿形触头前端面紧随靠模待仿形面运动，车刀尖即作随仿形触头前端面运动轨迹相同或相似的仿形车削运动。

在图1、2、3中所示分隔器实施例中

分隔器：可伸缩套52、54，其模截面可是各种几何形状，本实施例是园形或中间是螺旋形，两端是园形，材料是皮革，橡胶或塑料，本实施例是软牛皮或耐油橡胶，各通过压紧圈48分别与用螺钉固定在床头箱46或床身上的固定环或固定支架47和固定在底板1上的移动支架53以及移动支架53和悬伸环55密封连接，联接杆49(3～5根)旋紧在固定环上，将县伸环用垫圈及螺母56固定在联接杆上，套52、54外折叠处夹持若干带孔的金属夹(图中未画出)，其上的孔套入联接杆，以便保持套52、54纵横截面的形状，移动支架上开有径向窗口，其个数与仿形触头个数相同；风箱式套58，其横截面随仿形触头横截面可是各种几何形状，本实施例是园形或长方形，材料是皮革、橡胶或塑料，本实施例是软牛皮或耐油橡胶，用卡箍57扎紧在移动支架窗口外凸缘上，另一端用卡箍59扎紧在仿形指上，固定环内园上嵌有柔性密封圈44，悬伸环内园上嵌有柔性密封圈(60)，卡箍(57)、风箱式套(58)、卡箍(59)和柔性密封圈(60)的个数与仿形触头个数相同，拧动螺钉3，调好车床横向工作台位置及仿形触头及套58的位置，根据靠模长度更换不同长度的联接杆49，一个分隔器能在一定尺寸范围内适应不同公称直径和长度的工件加工，卸压的润滑油或气从移动支架下部出口5经管道流回液压站油池内或排入大气中，润滑脂由出口5经管道流入收集盛器内。粉状润滑物则存积在密封腔内，定期清除，切削液从分隔器外部流回其供应站池内，本分隔器或用于背景技术中所述的仿形车削装置。

锁固机构：用球面螺柱35旋入底板中，锥面垫圈34置于球面与摆杆之间，用螺母36锁紧球头螺柱35，双头螺栓24一端旋入底板中，拧紧螺母11，压板12即将摆动部件锁定不动的摆动部件锁固机构，将摆动部件锁定不动后，在车床主轴或靠模雉孔中装上镗杆和镗刀或砂轮磨杆对仿形触头前端封油面进行镗、磨后，仿形触头前端封油面与靠模最大曲率半径处接触时，靠模作约±30°的住复摆动，配对研磨仿形指端封油面，靠模转动前卸下压板、锥面垫圈、放低球面螺柱并锁紧。

在图4所示抬刀机构实施例中

液或气压缸式抬刀机构：液或气缸体78用螺钉固定在底板1上，由液或气压站提供压力油或气流进入液或气缸上腔，用螺母68、70弹簧垫圈69固定在活塞77上的压板65随活塞向下运动，旋入压板65并用螺母14锁紧的螺钉压头75压下摆动体上的摆杆(或固定在T型槽座后侧的专用杠杆)，即实现抬刀，反之即实现压刀，嵌入活塞杆上的键76在盖79的键槽中上、下滑动，防止活塞转动，压板中部腰形孔与活塞杆上端腰形颈相配，二者或直接焊接在一起。

为使本机构既不妨碍仿形刀架正常车削，又能起到防摆动部件倾覆的作用，以防止切削力矩太大时，在切削力矩作用下，摆动部件倾覆，而造成事故，当仿形触头前端面在靠模型面最大半径处接触时，螺钉75头部端面与摆杆(或杠杆)间保持0.1～1毫米间隙

装有本抬刀机构的仿形车削刀架，适于用在本发明液压半自动，程控液压半自动，带液压站的数控自动循环本发明仿形车削装置上。本抬刀机构或用于背景技术中所述的仿形车削刀架。

在图5所示抬刀机构实施例中

锥面推杆式抬刀机构：套82用螺母81固定在推杆83上，将推杆装入支座80中，用螺钉将其固定在底板1上，当本发明车削装置的刀架随轴向运动工作台向左移动，推杆左端面与夹紧在床身上位置可调的死挡铁(图中未画)相碰后停止移动，刀架继续左移，在锥面母线84作用下，摆杆(或杠杆)被逐渐压下，当其上平面与柱面母线85完全接触，刀架停止移动，抬刀完毕，

反之，刀架在抬刀状态下右移，推杆碰到右端死挡铁(图中未画)后实现刀架复位，

为使本机构既不妨碍仿形刀架正常车削，又能起到防摆动部件倾覆的作用，当仿形触头前端面与靠模最大半径处接触时，推杆杆部与摆杆或杠杆间保留间隙0.1～1毫米，当前述基本仿形刀架底朝上安装时，本抬刀机构须调头安装。另外，密封挡屑罩(见后述)两侧板另设一条开口糟，以便于装拆。

具有本抬刀机构的本发明前或后仿形车削刀架中1#位置的刀架，安装在普通型车床横向工作台上时，在底板上做两个腰形孔，直接调整横向安装位置来满足不同直径工件的要求。

本抬刀机构或用于背景技术中所述的仿形刀架。

在图6所示抬刀机构实施例中

偏心圆盘抬刀机构：轴89外花键处套上相差180度的内花键偏心圆盘90、93，螺钉91、92用来随两个仿形刀架在车床上横向位置调节两偏心圆盘距离，轴89一端与液或气压180度摆动缸活塞或步进电机轴97用连结套96联接，将轴89支承在装在纵向工作台上的轴承88、94上，右边一个仿形刀架，由于偏心圆盘90对T型槽座前侧的杠杆87的顶起作用，摆动部件绕摆动轴线O转动而处于抬刀状态，同时左边一个仿形刀架，由于其上T型槽座后侧的杠杆98与偏心圆盘93脱离接触，在弹簧组件作用下而处于复位状态，反之同理，耐油橡胶挡屑板99用压紧框100通过螺钉压紧在横溜极上。

为使本机构既不妨碍仿形刀架正常车削，又能起到防摆动部件倾覆的作用，当处于压刀(即复位)状态，仿形触头前端面与靠模最大半径处接触时，杠杆与偏心圆盘间保持0.1～1mm间隙。

本抬刀机构或用于象背景技术中那样布局的仿形车削刀架，但两偏心圆盘均是对固定在T型槽座前侧的杠杆作用，实现抬刀和复位。

在图1、图2和图3中所示挡屑罩实施例中

密封挡屑罩：耐油橡胶条置于由硬质材料，本实施例是钢板，硬质塑料制作的前盖39、后盖33与底板1和支承座2之间，用螺钉紧固密封柔性挡屑板40用耐油橡胶板制作，根据仿形触头座、刀座在T型槽座上的位置制作好后，用螺钉通过压紧框18固定在前盖39、后盖33及支承座2上，耐油橡胶变形套63，当螺钉64压紧时产生变形，堵住该螺钉与柔性挡屑板之间的空隙。

本挡屑罩或用于背景技术中所述的仿形刀架。

简单挡屑罩：在摆杆或杠杆处有一个开口的比螺母17外径约大的钢板或其他硬质材料制成的园盖或方盖形挡屑罩，或两个罩做成一个整体的挡屑罩通过其下边的外展凸缘，用螺钉固定在底板上，罩住弹簧及支承套等。

将本发明基本仿形车削刀架装上锥面推杆式抬刀机构和简单挡屑罩，在1#位置(见图6)用螺钉穿过底板联接在普通精密卧式车床横向工作台上，构成一次走刀手动循环本发明立体靠模仿形车削装置。

将锥面推杆式抬刀机构调头安装在本发明基本仿形车削刀架上并装上简单挡屑罩，在2#位置(见图6)，借助固定在普通精密卧式车床横向工作台103后方的门形支架101，安装在支架顶板下面沿车床横向位置可调的滑板102下平面上，并象一次走刀仿形车削装置那样，在1#位置装上仿形刀架，构成二次走刀手动循环本发明的立体靠模仿形车削装置。

以上两种手动循环仿形车削装置，即普通型本发明立体靠模仿形车削装置。

从增设的液或气压站引出高压油或气流经严格过滤通入仿形指小孔到达仿形触头前端面与靠模工作面之间的以上两种手动循环仿形车削装置，再装上一个(对二次走刀手动循环本发明的立体靠模仿形车削装置，1#、2#刀架共装一个)分隔器，即构成本发明普通型一次或二次走刀手动循环高速仿形车削装置。

在去掉了纵向丝杠螺母而在床身导轨上的尾架后端夹持有一个沿纵向导轨位置可调的油或气缸，前伸的活塞杆与纵向工作台联接以驱动纵向工作台进退，无丝杠、螺母的尾架后盖处安装了一个驱动缸驱动导筒进退，并设置了一个液或气压系统，为各压力缸和仿形触头提供液或气流及压力、流量、方向控制，又在床身上设置了纵向工作台行程开关和安全限位开关，有由具有安全保护的一般电气控制系统，可编程序控制器主控的电气控制系统控制整台设备，并设置了照明及切削液飞溅防护罩(兼具挡屑作用的卧式精密或超精密车床上，将装有液或气压缸式抬刀机构、分隔器、锁固机构、密封挡屑罩的本发明仿形车削刀架，在1#位置，直接安装在车床横溜板前方上平面，将具有同样结构的仿形车削刀架，在2#位置，借助固定在普通精密卧式车床横溜板后方的门形支架101，安装在支架顶板下面沿车床横向位置可调的滑板102下平面上，构成二次走刀液或气或液、气压混合半自动循环仿形车削装置。

本装置特别适宜加工活塞异型外园，头部外园。

在经济型数控车床上象二次走刀手动循环仿形车削装置那样在1#、2#位置各安装一个仿形车削基本刀架，各装上专用防摆动部件倾履机构、密封挡屑罩或简单挡屑罩、锁固机构，共装一个分隔器，并装上偏心园盘式抬刀机构，即构成二次走刀自动循环本发明仿形车削装置。再象二次走刀手动循环高速仿形车削装置那样，从液或气压站引出高压油或气流经严格过滤通入仿形指小孔到达仿形触头前端与靠模工作面之间，即构成二次走刀自动循环本发明高速仿形车削装置。

以上各一次、二次走刀，立体靠模仿形车削装置，在车刀尖位于工件和靠模待仿形面之间空挡处，装卸工件。特别适宜在φ320系列、φ400系列卧式精密或超精密车床上实施，其主轴或是滚动或液体或气体静压或静动压轴承支承。或是初车刀架用背景技术的仿形刀架代替。

以上各种型式的本发明仿形车削装置，或单独设置一套仿形触头润滑油或润滑脂供应系统，便于选择润滑油或润滑脂品种，或用轻质材料(如塑料)制成较小的粉状润滑物盛器，直接联接在仿形指后端，或增设主轴制动装置；半自动或自动循环仿形车削装置或增设自动冲刷，自动排屑系统。

本发明仿形刀架和装置，用精密车床或超精密车床制造方法及一般数控机床制造方法就能容易地做出产品。

Claims (10)

1.立体靠模仿形车削装置，由底座组件和仿形触头座组件和T形槽座组件构成的摆动部件，支承在一个底座组件上的互相同轴的两端顶尖或轴承上绕该轴线摆动，弹簧一端直接支承在T型槽座后侧另一端支承在底座上的弹簧支承座上，或弹簧组件通过钢球浮动支承在底座组件上，另一端通过钢球浮动支撑于摆动部件中的摆杆或杠杆上构成的基本仿形车削刀架，按摆动轴线与主轴轴线平行地，安装在卧式精密或超精密车床横向位置可调工作台面上构成仿形车削装置，随着车床主轴、靠模、被加工工件与尾架顶尖的同轴同步转动及车床纵向运动工作台的移动，在弹簧作用下，仿形触头前端面随靠模的沿周向和轴向的半径的连续微量变化而引起摆动部件的摆动，车刀尖即作随仿形触头前端面运动轨迹相同或相似的仿形车削运动，其中仿形车削刀架上沿摆动体上与摆动轴线平行的T形槽调节刀座与仿形触头座的相对位置，以及通过调节横向工作台的横向位置来改变仿形车削刀架相对靠模轴线的距离，即对与不同大小的靠模相应的工件进行仿形车削，其特征是：

a.过车刀上切削部分某点(A)垂直于摆动轴线且与该轴线交于一点(O)的平面内，过车刀上该点(A)与交点(O)的连线(11)与过车刀上该点(A)的主切削力线(L)的夹角(α)比过车刀上主切削力、吃刀抗力的合力(F)线(12)与主切削力线(L)的夹角(β)大，或角(α)是30°～65°或通过仿形触头座(10)底部凸缘上的腰形孔和刀座底部凸缘上的腰形孔及T型槽用螺毋、垫圈、弹簧垫圈调节仿形触头座和刀座的垂直于且朝向于主轴轴线的悬伸长度，使角(α)在35°～65°改变；

b.或还包括摆动部件锁固机构；

c.或还包括分隔器；

d.或还包括液或气压缸式抬刀机构或锥面推杆式抬刀机构或偏心圆盘式抬刀机构；

e.或还包括简单挡屑罩或密封挡屑罩；

f.或是包括一个基本仿形车削刀架的普通型一次走刀手动循环仿形车削装置或高速仿形车削装置或包括二个基本仿形车削刀架的普通型二次走刀手动循环仿形车削装置或高速仿形车削装置或二次走刀液或气或液、气压混合半自动循环仿形车削装置或二次走刀自动循环高速仿形车削装置。

2.权利要求1所说的仿形车削装置，其特征是：(1#)基本仿形车削刀架直接安装在卧式精密或超精密车床横向位置可调的工作台面上，(2#)基本仿形车削刀架是由(1#)基本仿形车削刀架借助固定在普通精密卧式车床横向工作台后方的门形支架，安装在支架顶板下面沿车床横向位置可调的滑板下平面上。

3.权利要求1所说的仿形车削装置，其特征是：仿形触头(4)具有一个能通过高压润滑油的小孔。

4.权利要求1所说的仿形车削装置，其特征是：摆动部件锁固机构之球面螺柱(35)旋入底板(1)中，锥面垫圈(34)置于球面与摆杆之间，用螺母(36)锁紧球头螺柱(35)，双头螺栓(24)一端旋入底板中，拧紧螺母(11)，压板(12)即将摆动部件锁定不动，靠模转动前卸下压板、锥面垫圈、放低球面螺柱并锁紧。

5.权利要求1所说仿形车削装置，其特征是：分隔器之可伸缩套(52)、(54)，通过压紧圈(48)分别与用螺钉固定在床头箱(46)或床身上的固定环或固定支架(47)和固定在底板(1)上的移动支架(53)以及移动支架(53)和悬伸环(55)密封连接，联接杆(49)(3～5根)旋紧在固定环上，将悬伸环用垫圈及螺母(56)固定在联接杆上，套(52)、(54)外折叠处夹持若干带孔的金属夹，其上的孔套入联接杆，移动支架上开有径向窗口，其个数与仿形触头个数相同；风箱式套(58)，用卡箍(57)扎紧在移动支架窗口外凸缘上，另一端用卡箍(59)扎紧在仿形指上，固定环内园上嵌有柔性密封圈(44)，悬伸环内园上嵌有柔性密封圈(60)，卡箍(57)、风箱式套(58)、卡箍(59)和柔性密封圈(60)的个数与仿形触头个数相同，拧动螺钉(3)，调好车床横向工作台位置及仿形触头及套58的位置，根据靠模长度更换不同长度的联接杆(49)。

6.权利要求1所说的仿形车削装置，其特征是：抬刀机构是液或气压缸式抬刀机构或锥面推杆式抬刀机构或偏心圆盘式抬刀机构，其中：液或气压缸式抬刀机构的液或气缸体(78)用螺钉固定在底板(1)上，由液或气压站提供压力油或气流进入液或气缸上腔，用螺母(68)、(70)弹簧垫圈(69)固定在活塞(77)上的压板(65)随活塞向下运动，旋入压板(65)并用螺母(74)锁紧的螺钉压头(75)压下摆动体上的摆杆(或固定在T型槽座后侧的专用杠杆)，即实现抬刀，反之即实现压刀，嵌入活塞杆上的键(76)在盖(79)的键槽中上、下滑动，防止活塞转动，压板中部腰形孔与活塞杆上端腰形颈相配，二者或直接焊接在一起；锥面推杆式抬刀机构，套(82)用螺母(81)固定在推杆(83)上，将推杆装入支座(80)中，用螺钉将其固定在底板(1)上构成；偏心园盘式抬刀机构，轴(89)外花键处套上相差180度的内花键偏心圆盘(90)、(93)，螺钉(91)、(92)用来随两个仿形刀架在车床上横向位置调节两偏心圆盘位置，轴(89)一端与液或气压180°摆动缸活塞或步进电机轴(97)用连结套(96)联接，将轴(89)支承在装在纵向工作台上的轴承(88)、(94)上，右边一个仿形刀架，由于偏心圆盘(90)对T型槽座前侧的杠杆(87)的项起作用，摆动部件绕摆动轴线O转动而处于抬刀状态，同时左边一个仿形刀架，由于其上T型槽座后侧的杠杆(98)与偏心圆盘(93)脱离接触，在弹簧组件作用下而处于复位状态，反之同理，耐油橡胶挡屑板(99)用压紧框(100)通过螺钉压紧在横溜极上。

7.权利要求1所说的仿形车削装置，其特征或是；简单挡屑罩，在摆杆或杠杆处有一个开口的比螺母(17)外径约大的钢板或其他硬质材料制成的园盖或方盖形挡屑罩，或两个罩做成一个整体的挡屑罩通过其下边的外展凸缘，用螺钉固定在底板上，罩住弹簧及其支承套等；密封挡屑，由耐油橡胶条置于由钢板或硬质塑料制作的前盖(39)、后盖(33)与底板(1)和支承座(2)之间，用螺钉紧固密封，柔性挡屑板(40)用耐油橡胶板制作，根据仿形触头座、刀座在T型槽座上的位置制作好后，用螺钉通过压紧框(18)固定在前盖39、后盖33及支承座(2)上，耐油橡胶变形套(63)，当螺钉(64)压紧时产生变形，堵住该螺钉与柔性挡屑板之间的空隙。

8.权利要求1所说的仿形车削装置，其特征或是：

a.普通型一次或二次走刀手动循环立体靠模仿形车削装置，是包括权利要求6所说的仿形车削装置中锥面推杆式抬刀机构和权利要求7所说的仿形车削装置中简单挡屑罩的基本仿形车削刀架，在(1#)位置用螺钉穿过底板联接在普通精密卧式车床横向工作台(103)上，构成的普通型一次走刀手动循环或再将锥面推杆式抬刀机构调头安装在另一个基本仿形车削刀架上并装上简单挡屑罩，在(2#)位置借助固定在普通精密卧式车床横向工作台后方的门形支架(101)，安装在支架顶板下面沿车床横向位置可调的滑板(102)下平面上；

b.普通型一次或二次走刀手动循环立体靠模高速仿形车削装置，是在普通型一次或二次走刀手动循环仿形车削装置上，用另增设的液或气压站引出高压油或气流经严格过滤通入仿形指小孔到达仿形触头前端面与靠模工作面之间，再装上一个(对二次走刀手动循环本发明的立体靠模仿形车削装置，(1#)、(2#)刀架共装一个)分隔器构成；

c.刀液或气或液、气压混合半自动循环仿形车削装置，是将具有权利要求6所说的仿形车削装置中液或气压缸式抬刀机构和权利要求4所说的仿形车削装置中分隔器和权利要求3所说的仿形车削装置中锁固机构和权利要求7所说的仿形车削装置中密封挡屑罩的仿形车削刀架，在1#位置，直接安装在车床横向工作台前方上平面，将具有同样结构的仿形车削刀架，在(2#)位置，借助固定在普通精密卧式车床横向工作台后方的门形支架，安装在支架顶板下面沿车床横向位置可调的滑板下平面上，构成；

d.自动循环高速仿形车削装置，是在经济型数控车床上象二次走刀手动循环仿形车削装置那样在(1#)、(2#)位置各安装一个基本仿形车削刀架和装上密封挡屑罩或简单挡屑罩、锁固机构，共装一个分隔器，并装上偏心园盘式抬刀机构，构成的二次走刀自动循环立体靠模仿形车削装置；

9.权利要求1所说的仿形车削刀架和仿形车削装置，其特征是：仿形触头材料是：酚醛层压布板或棒或聚酰亚胺板或棒，或耐磨铸铁或中锰石墨型铸铁，或铸造青铜、锡青铜，铁Fe、40钢或未经热处理的T12钢。

10.权利要求1所说的仿形车削刀架和仿形车削装置，其特征是：从仿形触头尾端通过小孔到达仿形触头前端面与靠模待仿形面之间的润滑物是，具有高压的润滑油或气或泵送的润滑脂或连续供应的粉状润滑物，该润滑油是20-40#液压油，该润滑脂或双脂基脂类润滑脂，该粉状润滑物或石墨粉未。

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