CN207414717U - 一种盘形件的高效加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种盘形件的高效加工装置，包括盘形件夹具、刀具和活动顶尖，盘形件夹具包括定位心轴、挡圈、锁紧螺母和安装基座，安装基座的一端为平面，安装基座相对的另一端装夹于机床上，定位心轴的一端垂直固定于安装基座的平面上，定位心轴上旋设有锁紧螺母，且锁紧螺母内侧的定位心轴上还设置有挡圈，定位心轴另一端的中心处开设有顶尖定位槽，活动顶尖与定位心轴同轴，且活动顶尖顶紧于所述定位心轴另一端的顶尖定位槽内，所述刀具通过机床刀架设置于盘形件夹具的一侧。以解决现有零件外圆加工均为单件加工，加工效率低，成本高的问题。本实用新型属于机械零件加工领域。

Description

一种盘形件的高效加工装置

技术领域

本实用新型涉及盘形件的高效加工工艺及工艺装备，属于机械零件设计领域。

背景技术

在机械零件设计中，各种规格的外形为圆形的零件很多，有些产品的尺寸精度高，产品厚度尺寸较大或外径尺寸大采用冲压加工无法实现，目前普遍采用钻镗孔-车外圆-车端面的单件加工工艺，效率低、加工成本高。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种盘形件的高效加工装置，以解决现有零件外圆加工均为单件加工，加工效率低，成本高的问题。

为解决上述问题，拟采用这样一种盘形件的高效加工装置，包括盘形件夹具、刀具和活动顶尖，盘形件夹具包括定位心轴、挡圈、锁紧螺母和安装基座，安装基座的一端为平面，安装基座相对的另一端装夹于机床上，定位心轴的一端垂直固定于安装基座的平面上，定位心轴上旋设有锁紧螺母，且锁紧螺母内侧的定位心轴上还设置有挡圈，定位心轴另一端的中心处开设有顶尖定位槽，活动顶尖与定位心轴同轴，且活动顶尖顶紧于所述定位心轴另一端的顶尖定位槽内，所述刀具通过机床刀架设置于盘形件夹具的一侧。

前述加工装置中，所述刀具的刀具前角α根据加工盘形件的材质而定，盘形件为黑金属，则刀具前角α：3°～6°，盘形件为有色金属、非金属，则刀具前角α：8°～12°；刀具后角γ：3°～5°；刀具侧后角β：6°～10°；刀具余偏角λ：3°～5°；刀具刃倾角角ρ：1°～3°；刀具的刀刃宽度小于等于3.5 mm；刀具上开设有断屑槽，且断屑槽的槽宽大于等于5mm。

利用上述加工装置进行盘形件高效加工的工艺，具体工艺方法如下：

先将待加工零件钻孔，钻孔后将多个零件依次套设于定位心轴上，并将定位心轴固定于安装基座上，旋紧锁紧螺母将零件压紧固定于挡圈和安装基座之间；

将安装基座装夹于机床上，并利用活动顶尖顶紧于定位心轴端部的顶尖定位槽内；

将刀具安装于机床的刀架上，并将刀具调整到盘形件夹具的一侧试切对刀，对刀完成后一次车削即完成加工。

与现有技术相比，本实用新型优点如下：

1.在机械零件设计中，各种规格的外形为圆形的零件很多，有些产品的尺寸精度高，产品厚度尺寸较大或外径尺寸大采用冲压加工无法实现，该方法填补了冲压加工无法实现的空白；

2.变外圆多刀车削加工为一次切断加工且精度高，易断屑；

3.专用夹具配合活动顶尖保证了夹具在机床上的定位精度及回转精度，加工过程中活动顶尖的存在提高了工艺系统的刚性，避免了加工距离过长引起震动，影响产品的加工精度及表面质量，锁紧螺母采用大螺距螺纹有利于快速装夹，足够的锁紧力矩保证了单件产品压紧后变成一个整体，使一次装夹多件加工成为可能。一次装夹多件加工；

4.专用刀具的使用，专用刀具形势与独特的刀具几何角度的设计，使切削及断屑更流畅；

5.能够适用于各种金属非金属外形为圆形的产品的加工，通过更换定位心轴可适用于不同内控的产品的加工，应用范围广；

本实用新型利用现代先进的加工工艺，全新的设计理念，解决冲压工艺无法实现的产品尺寸精度高、厚度尺寸较大或外径尺寸大圆形外圆的加工难题，提高类似产品的机械加工效率，能够应用在各种金属非金属外形为圆形的产品的加工，特别适用于产品厚度尺寸较大或外径尺寸大不适合冲压加工及尺寸精度高冲压工艺无法保证精度要求的产品加工，安全可靠性高，机械性能稳定，使用维护方便。

附图说明

图1是本实用新型安装于机床上使用时的主视结构示意图；

图2是图1中盘形件夹具的结构示意图；

图3是刀具的结构示意图；

图4是零件（盘形件）的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型阐述的更为清楚明了，下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

实施例：

参照图1至图4，本实施例提供一种盘形件的高效加工装置，包括盘形件夹具1、刀具2和活动顶尖3，盘形件夹具1包括定位心轴11、挡圈12、锁紧螺母13和安装基座14，安装基座14的一端为平面，安装基座14相对的另一端装夹于机床上，定位心轴11的一端垂直固定于安装基座14的平面上，定位心轴11上旋设有锁紧螺母13，且锁紧螺母13内侧的定位心轴11上还设置有挡圈12，定位心轴11另一端的中心处开设有顶尖定位槽15，活动顶尖3与定位心轴11同轴，且活动顶尖3顶紧于所述定位心轴11另一端的顶尖定位槽15内，所述刀具2通过机床刀架设置于盘形件夹具1的一侧，

刀具2的刀柄与机床型号匹配保证刀尖与机床主轴旋转中心等高，具有足够的强度、刚性即可，形式不做过多要求，刀具前角α根据零件材质确定，原则上刀具前角越大切削抗力越小，对加工越有利，但考虑刀具的强度取值范围不宜太大。有色金属前角太大容易引起扎刀现象。黑金属推荐刀具前角α：3°～6°，有色金属、非金属，刀具前角α：8°～12°，刀具后角γ原则上刀具后角越大切与加工表面摩擦越小，对加工越有利，但考虑刀具的强度及散热条件取值范围不宜太大，特别是有色金属后角太大容易引起扎刀现象，推荐刀具后角γγ：3°～5°。刀具侧后角β取值范围不宜太小，特别是零件外径尺寸较大时，取值太小易与以加工表面产生摩擦使切削热明显增加，推荐刀具侧后角β：6°～10°，刀具余偏角λ取值太小易与以加工表面产生摩擦使切削热明显增加，取值太大加工过的表面切削残脊高度太大影响产品的表面质量，推荐刀具余偏角λ：3°～5°，刀具刃倾角ρ根据零件材质确定，以保证刀具强度为原则，取值越小刀具强度越好，断续切削时冲击力较大甚至可以选择负值，推荐刀具刃倾角ρ：1°～3°，刀具宽度不大于3.5 mm，刀具宽度尺寸太大切削抗力大，已引起工艺系统震动，因此刀具宽度尺寸尽量小，但需保证加工时将坯料在余量最小处切断，不允许余料整圈脱落，保持余料剥离时断屑成4块角料，避免打刀。断屑槽采用槽宽较宽槽型，槽宽不小于5mm，卷屑凸台尽量低，不高于2mm，采用此类槽型便于切屑流向以加工表面，避免流向待加工表面缠绕到刀具上造成打刀现象。

定位心轴11旋紧固定于安装基座14，安装基座14的材质采用合金工具钢Cr12MoV经粗加工后淬火+回火后磨削外圆制成，淬火+回火后硬度范围HRC50～55，提供足够的耐磨性及刚性，以保证重复定位精度。内螺纹不做过多要求与定位心轴11外螺纹匹配即可，定位心轴11材质采用合金钢40Cr经粗加工后调制处理，与安装基座14装配后，以安装基座14及顶尖定位槽15为基准磨削外圆制成，调制处理后硬度范围HRC30～35，提供足够的耐磨性、刚性及回转精度，以保证重复定位精度，定位心轴11与安装基座14分体设计便于应用于不同内孔要求的产品，当内孔要求不同时，更换定位心轴11即可满足不同需求，提高通用性及互换性，在节约成本的前提下满足了不同产品的需求，挡圈12材质采用碳素钢20#钢，不经热处理直接机械加工制成，采用较软的材料状态是为了使挡圈具有一定的塑性便于零件的加紧，锁紧螺母13材质采用合金钢40Cr经机械加工后调制处理处理制成，调制处理后硬度范围HRC38～45，提供足够的耐磨性、刚性。

盘形件高效加工的具体工艺方法如下：

先将待加工零件5钻孔，钻孔后将多个零件5依次套设于定位心轴11上，并将定位心轴11固定于安装基座14上，旋紧锁紧螺母13将零件5压紧固定于挡圈12和安装基座14之间；

将安装基座14装夹于机床上，并利用活动顶尖3顶紧于定位心轴11端部的顶尖定位槽15内；

将刀具2安装于机床的刀架上，并将刀具2调整到盘形件夹具1的一侧试切对刀，对刀完成后一次车削即完成加工。

Claims (2)

1.一种盘形件的高效加工装置，其特征在于：包括盘形件夹具（1）、刀具（2）和活动顶尖（3），盘形件夹具（1）包括定位心轴（11）、挡圈（12）、锁紧螺母（13）和安装基座（14），安装基座（14）的一端为平面，安装基座（14）相对的另一端装夹于机床上，定位心轴（11）的一端垂直固定于安装基座（14）的平面上，定位心轴（11）上旋设有锁紧螺母（13），且锁紧螺母（13）内侧的定位心轴（11）上还设置有挡圈（12），定位心轴（11）另一端的中心处开设有顶尖定位槽（15），活动顶尖（3）与定位心轴（11）同轴，且活动顶尖（3）顶紧于所述定位心轴（11）另一端的顶尖定位槽（15）内，所述刀具（2）通过机床刀架设置于盘形件夹具（1）的一侧。

2.根据权利要求1所述一种盘形件的高效加工装置，其特征在于：所述刀具（2）的刀具前角α根据加工盘形件的材质而定，盘形件为黑金属，则刀具前角α：3°～6°，盘形件为有色金属、非金属，则刀具前角α：8°～12°；刀具后角γ：3°～5°；刀具侧后角β：6°～10°；刀具余偏角λ：3°～5°；刀具刃倾角角ρ：1°～3°；刀具（2）的刀刃宽度小于等于3.5 mm；刀具（2）上开设有断屑槽，且断屑槽的槽宽大于等于5mm。