TW201404504A - 曲面車削方法 - Google Patents

Abstract

一種曲面車削方法，其包括以下步驟：提供一車削設備，其包括相互配合之工作台及進給裝置，該進給裝置包括車刀；將工件定位於工作台上;該工作台帶動工件旋轉；該進給裝置控制車刀向該工件高速往復進給，以實現對旋轉之工件進行週向加工；以及該進給裝置相對工作台平移，從而於工件上加工出曲面。

Description

曲面車削方法

本發明涉及一種車削方法，尤其涉及一種用於加工曲面之車削方法。

習知機床加工技術中，一般採用銑刀進行曲面加工，其曲面加工步驟中，由於銑刀上相鄰之不同切削刃依次切削工件，不可避免地於切削面上形成不連續切削，從而於工件之加工表面上留下刀痕，還需進行打磨才能達到表面光潔度之要求。

有鑒於此，有必要提供一種能夠加工出光潔度較高之曲面車削方法。

一種曲面車削方法，其包括以下步驟：提供一個車削設備，其包括相互配合之工作台及進給裝置，該進給裝置包括車刀；將工件定位於工作台上;該工作台帶動工件旋轉；該進給裝置控制車刀向該工件高速往復進給，以實現對旋轉之工件進行週向加工；以及該進給裝置相對工作台平移，從而於工件上加工出曲面。

該曲面車削方法藉由該工作台之旋轉與進給裝置之高速往復進給相互配合，同時結合進給裝置相對工作台平移，實現了對工件連續進給加工，因而加工出來之曲面光潔度較高。

請參閱圖1及圖2，本發明實施方式之車削設備100，用於對工件進行曲面加工。車削設備100包括機台10、工作台20、移動機構30、進給裝置40及控制器(圖未示)。工作台20裝設於機台10上，移動機構30移動地裝設於機台10上並位於工作台20之上方，進給裝置40滑動地裝設於移動機構30上。控制器(圖未示)與工作台20、移動機構30及進給裝置40均電性相接。移動機構30依控制器之指令帶動進給裝置40運動。

機台10包括台體11及平行間隔凸設於台體11上之二支撐體13。每一支撐體13遠離台體11之一面平行間隔設置有二第一滑軌131。第一滑軌131沿X方向延伸。二第一滑軌131之間形成第一滑槽133。

工作台20大致呈圓柱形，其藉由驅動件21轉動地裝設於台體11之一端，並位於二支撐體13之間。工作台20可在驅動件21之驅動下帶動工件做旋轉運動。在本實施方式中，驅動件21為一直接驅動電機(Direct Drive Motor)。

請一併參閱圖3，移動機構30滑動地裝設於二支撐體13上，並與二支撐體13垂直相接，且位於工作台20之上方。移動機構30包括橫樑31、形成於橫樑31二端之滑動座33，裝設於滑動座33上之第一驅動組件35，以及裝設於橫樑31上之第二驅動組件37。橫樑31為長條狀，沿Y方向延伸，其上形成有相對平行之第二滑軌311。滑動座33包括第一滑塊331並藉由第一滑塊331與第一滑軌131滑動配合。第一驅動組件35收容於第一滑槽133內，用於驅動橫樑31沿第一滑軌131作X方向之運動。第一驅動組件35包括第一動子351及第一定子353，第一動子351固定於滑動座33上，第一定子353固定於第一滑槽133內。第二驅動組件37固定於橫樑31之二第二滑軌311之間。第二驅動組件37包括第二動子371與第二定子373。第二動子371固定於進給裝置40上，第二定子373固定裝設於橫樑31上。在本實施方式中，該第一驅動組件35及第二驅動組件37均為直線電機。

請一併參閱圖3至圖5，進給裝置40包括滑鞍41、固定座43、刀座45，進給驅動機構47以及車刀49。滑鞍41上設置有第二滑塊411並藉由第二滑塊411滑動地裝設於第二滑軌311上。刀座45滑動地裝設於滑鞍41上，進給驅動機構47裝設於滑鞍41內且與控制器電性相接以控制刀座45上下移動。車刀49裝設於刀座45上。

固定座43包括框體431以及設置於框體431二側之安裝板433。框體431包括第一側壁4311以及第二側壁4313。第一側壁4311及第二側壁4313相對平行並圍成一收容空間4315。第一側壁4311上裝設有第一導軌4317，第二側壁4313對應第一導軌4317開設有第一導槽4318並於第一導槽4318二側裝設有第二導軌4319。二安裝板433固定裝設於框體431二側將收容空間4315封閉，並固定於滑鞍41上。

請參閱圖5及圖6，刀座45大致呈“T”形，其包括主體451及垂直凸設於主體451大致中部位置處之滑動板453。主體451大致呈梭形狀，其背離固定座43之一面間隔凸設有二夾持部4511。主體451與夾持部4511相對之一面裝設有四滑動塊4513。滑動塊4513兩兩分別位於滑動板453之二側並與第二側壁4313上之第二導軌4319滑動配合。滑動板453穿設於第一導槽4318中並將收容空間4315分成二部分。滑動板453遠離主體451之一側形成有導向部4531。導向部4531與第一側壁4311上之第一導軌4317滑動配合以使刀座45可沿Z方嚮往復移動。

進給驅動機構47包括二驅動模組471，分別收容於收容空間4315中並分別處於滑動板453二側。每一驅動模組471包括動子4711以及定子4713。動子4711固定於安裝板433上，定子4713固定於滑動板453之側面上。本實施方式中，驅動模組471為高性能直線電機。

車刀49固定夾持於二夾持部4511之間。

組裝時，先將驅動件21裝設於二支撐體13之間，將工作台20固定於驅動件21上；再將橫樑31藉由滑動座33滑動地裝設於二支撐體13上；之後，將第一驅動組件35及第二驅動組件37對應裝設於移動機構30上並與控制器電性相接。將滑鞍41、固定座43依次裝設於移動機構30上，將二驅動模組471收容於收容空間4315中，將刀座45裝設於固定座43上，將車刀49固定於刀座45上。

請參閱圖7，本發明實施方式之車削方法包括以下步驟：

步驟S101，提供上述車削設備100；

步驟S102，將工件定位於工作台20上;

步驟S103，第二驅動組件37驅動進給裝置40沿Y方向移動至工件上方；

步驟S104，驅動件21驅動工作台20帶動工件旋轉；

步驟S105，驅動模組471驅動車刀49依工件所需切削量沿Z方向向該工件高速往復進給，以實現對旋轉之工件進行週向加工；

步驟S106，控制器控制移動機構30帶動車刀49沿X方向移動以實現對旋轉工件徑向之移動，從而於工件上加工出曲面。

該曲面車削方法採用移動機構30實現X、Y方向之運動，並藉由進給裝置40實現沿Z方向可控制地高速往復進給，使得工件Z方向之切削量沿其圓週方向上不一致，從而可對工件車削出3D曲面。該曲面車削方法藉由該工作台20之旋轉與進給裝置40之高速往復進給相互配合，同時結合進給裝置40相對工作台沿Y方向平移，實現了對工件連續進給加工，因而車削出來之曲面光潔度較高。

可以理解，車削設備100中之進給裝置40也可固定，而將工作台20設置成可相對進給裝置40往復進給。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

100．．．車削設備

10．．．機台

20．．．工作台

30．．．移動機構

40．．．進給裝置

11．．．台體

13．．．支撐體

131．．．第一滑軌

133．．．第一滑槽

21．．．驅動件

31．．．橫樑

311．．．第二滑軌

33．．．滑動座

35．．．第一驅動組件

351．．．第一動子

353．．．第一定子

37．．．第二驅動組件

371．．．第二動子

373．．．第二定子

41．．．滑鞍

411．．．第二滑塊

43．．．固定座

431．．．框體

4311．．．第一側壁

4313．．．第二側壁

4315．．．收容空間

4317．．．第一導軌

4318．．．第一導槽

4319．．．第二導軌

433．．．安裝板

45．．．刀座

451．．．主體

4511．．．夾持部

4513．．．滑動塊

453．．．滑動板

4531．．．導向部

47．．．進給驅動機構

471．．．驅動模組

4711．．．動子

4713．．．定子

49．．．車刀

圖1係本發明實施方式之車削設備之立體組裝示意圖。

圖2係本發明實施方式之車削設備之部分拆解示意圖。

圖3係圖2所示車削設備之分解示意圖。

圖4係圖1所示車削設備之進給裝置及工作台之立體示意圖。

圖5係圖1所示車削設備之進給裝置之立體分解示意圖。

圖6係圖5所示車削設備之進給裝置之另一視角之立體分解示意圖。

圖7係本發明曲面車削方法之步驟流程圖。

Claims (10)

1. 一種曲面車削方法，其包括以下步驟：
   提供一車削設備，其包括相互配合之工作台及進給裝置，該進給裝置包括車刀；
   將工件定位於工作台上;
   該工作台帶動工件旋轉；
   該進給裝置控制該車刀向該工件高速往復進給，以實現對旋轉之工件進行週向加工；以及
   該進給裝置相對工作台平移，從而於工件上加工出曲面。
2. 如申請專利範圍第1項所述之曲面車削方法，其中該車削設備還包括機台以及驅動件，該驅動件裝設於機台上，該工作台由該驅動件直接驅動並帶動工件旋轉。
3. 如申請專利範圍第2所述之曲面車削方法，其中該車削設備還包括裝設於機台上之移動機構，該移動機構包括橫樑、第一驅動組件及第二驅動組件，該橫樑滑動地裝設於該機台上並可由該第一驅動組件驅動沿第一方向移動，該進給裝置滑動地裝設於該橫樑上並可由該第二驅動組件驅動沿與第一方向垂直之第二方向移動，該進給裝置相對該工作台之平移包括沿第一方向及第二方向之平移。
4. 如申請專利範圍第3項所述之曲面車削方法，其中該進給裝置還包括驅動模組，該車刀由該驅動模組動控制沿與第一及第二方向均垂直之第三方向向工件高速往復進給以車削曲面。
5. 如申請專利範圍第4項所述之曲面車削方法，其中該機台包括台體及平行間隔凸設於該台體上之二支撐體，每一支撐體上平行間隔設置有二第一滑軌，該移動機構還包括設於該橫樑二端之二滑動座，每一滑動座上包括有二第一滑塊，該二第一滑塊與該二第一滑軌滑動配合，以實現該移動機構沿該第一方向移動。
6. 如申請專利範圍第5項所述之曲面車削方法，其中該第一驅動組件包括固定於該滑動座上之第一動子及固定於該支撐體上之第一定子，該第一動子與該第一定子相互作用以推動該滑動座相對該支撐體移動。
7. 如申請專利範圍第6項所述之曲面車削方法，其中該支撐體於該二第一滑軌之間形成有第一滑槽，該第一定子固定於該第一滑槽內，該第一動子滑動收容於該第一滑槽內。
8. 如申請專利範圍第3項所述之曲面車削方法，其中該車削設備還包括固定座、刀座以及進給驅動機構，該車刀固定於該刀座上，該固定座與該移動機構滑動連接，該刀座滑動地裝設於固定座上，該進給驅動機構收容並裝設於固定座且能夠控制該刀座相對該固定座移動，以實現該刀座沿該第三方向移動。
9. 如申請專利範圍第8項所述之曲面車削方法，其中該固定座包括框體，該框體包括第一側壁以及第二側壁，該第一側壁上裝設有第一導軌，該第二側壁上開設有第一導槽並於該第一導槽二側裝設有第二導軌，該刀座包括主體及滑動板，該主體與該第二導軌滑動配合，該滑動板穿設於該第一導槽中並於該第一導軌滑動配合。
10. 如申請專利範圍第9項所述之曲面車削方法，其中該主體上設置有滑動塊並藉由該滑動塊與該第二導軌配合，該滑動板遠離該主體之一側形成有導向部，該導向部該第一導軌配合，該主體背離該固定座之一面間隔凸設有二夾持部，該車刀固定於該二夾持部之間。