專利名稱：內(nèi)徑加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適合于車削加工孔的入口大小比內(nèi)部加工直徑還小的袋孔等加工孔的內(nèi)徑加工方法。
在現(xiàn)有的這種袋孔加工中，由于孔入口大小比內(nèi)部加工直徑還小，無法將適合該內(nèi)部加工直徑的鏜削刀頭插入工件內(nèi)部，不能進(jìn)行使用鏜削刀頭的加工。因此，只能將預(yù)先成形為要加工形狀的成形車刀頭置于工件內(nèi)進(jìn)行加工。
但是在這種加工方法中，有著這樣的問題由于必須準(zhǔn)備特殊的成形刀頭，不僅通用性差，而且必須進(jìn)行將成形刀頭置入工件內(nèi)等極煩雜的作業(yè)；不僅不能進(jìn)行高效率的加工，而且以成形刀頭進(jìn)行加工要提高加工精度也很困難。
本發(fā)明即是鑒于上述事實，其目的在于，提供不使用成形刀頭而使用鏜削刀頭等通常的刀頭可進(jìn)行袋孔加工的內(nèi)徑加工方法。
權(quán)利要求1的發(fā)明，是使用了在棒狀本體前端部設(shè)切削部位的車削刀具來加工工件內(nèi)部的鏜削加工，在對插入該車削刀具的工件之刀具插入孔大小(例如直徑D2，不限于圓形孔)比工件內(nèi)部被加工部位的加工直徑還小的加工孔進(jìn)行車削加工時，以沿著前述車削刀具的刀具形狀的方式，從要加工的工件前述刀具插入孔、沿相互垂直的第一、第二軸向(比如X軸、Z軸向)以及以垂直于該第一、第三軸向的第三軸向(如Y軸向)為中心的轉(zhuǎn)動方向(加B軸向)移動前述車削刀具，將該車削刀具的切削部位定位于工件內(nèi)部被加工部位。
在該狀態(tài)，對前述工件被加工部位開始車削加工。
按此權(quán)利要求1之發(fā)明，由于使車削刀具沿以第三軸向(如Y軸向)為中心的轉(zhuǎn)動方向(如B軸向)移動，車削刀具與工件不會發(fā)生干涉，可將該車削刀具的切削部位定位于工件內(nèi)方的被加工部位，車削刀具不需使用成形刀頭即可進(jìn)行袋孔等的加工孔的加工。
權(quán)利要求2之發(fā)明構(gòu)成為在進(jìn)行前述工件內(nèi)部加工時，由設(shè)于驅(qū)動前述工件轉(zhuǎn)動的主軸側(cè)的車削刀具保持裝置保持前述車削刀具，可防止前述車削刀具之振動。
如依權(quán)利要求2之發(fā)明，由于由車削刀具保持裝置有效防止了車削刀具振動，故可進(jìn)行高精度的內(nèi)徑加工。
權(quán)利要求3之發(fā)明構(gòu)成為在將前述車削刀具插入前述工件時，首先將該車削刀具的前端部插入前述刀具插入孔；接著，插入與該前端部相連的車削刀具的本體部分；再插入與該插入的本體部分相連接的車削刀具的本體部分。
如按權(quán)利要求3之發(fā)明，由于車削刀具從其前端部以沿刀具本體全長的方式慢慢插入刀具插入孔，車削刀具可利用其斷面最小部位通過工件的刀具插入孔，可有效防止工件與車削刀具的干涉。


圖1是用適用本發(fā)明的工件機(jī)械加工袋孔的一示例圖；圖2是刀具移動形態(tài)的一示例圖；圖3是將圖2的刀架與刀具尖通過座標(biāo)與B軸轉(zhuǎn)動角度一同表示的圖。
如圖1所示，工作機(jī)械1設(shè)有繞平行于Z軸方向的軸心CT自由驅(qū)動轉(zhuǎn)動的主軸2，在主軸2上與主軸2一同繞軸心CT自由轉(zhuǎn)動地設(shè)置卡盤3。在卡盤3上沿作為對軸心CT(Z軸)成正交的放射方向的箭頭M、L方向可自由驅(qū)動移動地設(shè)置多個爪3a，在爪3a中，使工件中心C與主軸軸心CT一致地保持著要進(jìn)行鏜削加工的工件5。
在主軸2上，沿箭頭J、K方向(軸心CT方向)形成貫穿孔2a；在貫穿孔2a中設(shè)有防(高頻)振動的桿6，該桿6被圖中未示出的缸式驅(qū)動裝置沿箭頭J、K方向驅(qū)動而可自由移動，在防振動桿6的本體部6b前端部可相對本體6b自由轉(zhuǎn)動(也可不必相對自由轉(zhuǎn)動，推桿6a也可相對本體6b固定)支承著推桿6a；在推桿6a的前端部沿相對軸心CT成直交方向的箭頭M、L方向形成斷面呈V字形的溝6c。在防振動桿6的本體6b中，沿軸心CT方向形成孔6e，在孔6e中縮設(shè)螺旋彈簧6d。
在主軸2的圖中右方設(shè)有刀具保持架7，該保持架7安裝于圖中未示出的刀架上，并沿箭頭J、K方向(Z軸方向)和箭頭N、P方向(即與Z軸正交的X軸方向)可被驅(qū)動自由移動。刀具保持架7還設(shè)置成以規(guī)定軸CT2(它垂直于紙面)、即正交于X軸和Z軸的Y軸為中心沿箭頭Q、R方向(B軸方向)被自由驅(qū)動轉(zhuǎn)動定位；另外，在刀具保持架7中可自由裝拆地安裝著鏜削用刀頭9。
刀頭9具有將直徑為D3的棒構(gòu)件其前端部彎曲成鑰匙狀而形成的本體9a，在本體9a前端部形成了斷面與防振動桿6的結(jié)合溝6c形狀相對應(yīng)的突起9b。本體9a的前端向圖1上方彎曲，在其前端安裝著刀片9c。
另一方面，通過爪3a安裝于卡盤3上的工件5，具有整體形成為略球狀的本體5a，在本體5a的圖中左右兩側(cè)形成了直徑為D2的貫穿孔5b、5c，兩貫穿孔5b、5c的中心與工件中心CL同心。在本體5a內(nèi)部形成略成球狀的內(nèi)部空間5d，在面對本體5a的內(nèi)部空間5d的圖中上下方形成了內(nèi)筒面5e，該內(nèi)筒面5e要車削加工成直徑D1。而且，貫穿孔5c的直徑D2形成為比構(gòu)成刀頭9的本體9a的棒構(gòu)件直徑D3要大，而且內(nèi)筒面5e的直徑D1比貫穿孔5c的直徑D2要大，即形成所謂袋孔。
工件機(jī)械1等由于有上述這樣的構(gòu)成，在對工件5內(nèi)筒面5e部分進(jìn)行圖1剖面線所示的內(nèi)徑加工時，首先使用圖中未示出的工件機(jī)械1的數(shù)值控制裝置，以程序?qū)⒈３钟诘毒弑３旨?上的鏜削刀頭9的前端刀片9c定位于工件5內(nèi)筒面5e的規(guī)定加工開始點H(參照圖2)。
從圖1可以看清楚，如圖1所示，如在使其本體9a的軸心CL1與工件中心CL相一致的狀態(tài)下使刀頭9向圖中左方即Z軸方向移動，則刀頭9與工件5相干涉，不能使刀頭9前端的刀片9c定位于加工開始點H。從而，如圖2與圖3所示，由程序，指示首先將刀頭9的軸心CL1定位于平行于X軸方向狀態(tài)，使刀具保持架7沿X軸(箭頭N.P方向)與Z軸方向(箭頭J、K)方向移動，同時沿以垂直于X、Z軸的Y軸為中心的轉(zhuǎn)動方向的B軸方向(箭頭Q、R方向)轉(zhuǎn)動，如圖2所示，刀片9c的前端9d，則從待機(jī)點S經(jīng)由點A、B、C、D、E、F、G定位于加工開始點H的刀具軌跡。而且，這時如有必要，也可使刀架與刀具保持架7一同沿Y軸方向移動，防止刀頭9與工件5產(chǎn)生干涉。
由于這樣地程序控制操作，刀頭9，如圖2所示，棒狀本體9a以沿本體9a彎曲形狀之形式、以從工件5的貫穿孔5c向圖2中右方整體轉(zhuǎn)動形式，與工件5不干涉地進(jìn)入，可將刀片9c前端定位于規(guī)定的開始點H。而且由于工件5貫穿孔5c的直徑D2比刀頭9之本體9a的直徑D3大，可使刀頭9以沿著刀頭9的彎曲形狀之形式進(jìn)入貫穿孔5c，因此，可未然地防止刀頭9與工件5產(chǎn)生干涉。且這種程序，可通過使用公知的示教等方法可很容易做出來。
這樣，在完成上述程序時，驅(qū)動主軸2轉(zhuǎn)動，通過卡盤3使工件繞軸心CT轉(zhuǎn)動，在該狀態(tài)，按前述之程序，使刀頭9前端部刀片9c部分對著貫穿孔5c的圖2中右方(即待機(jī)位置S)。而后，在這種狀態(tài)下，使刀片9c沿圖中箭頭J方向移動，首先將刀片9c前端插入貫穿孔5c的圖中右方前端部(點A、B)。在這種狀態(tài)，使刀片9c前端慢慢沿箭頭J方向移動，將刀頭9前端部插入貫穿孔5c內(nèi)；同時，使刀頭9本體按箭頭R方向慢慢轉(zhuǎn)動，可使得刀頭本體9a前端彎曲部9c與工件5不產(chǎn)生干涉地將該彎曲部9e插入貫穿孔5c內(nèi)(點C、D、E、F、G)。這樣通過一邊使刀頭9沿箭頭J方向移動規(guī)定距離，一邊沿箭頭R方向轉(zhuǎn)動，即可將刀頭9本體9a的前端部插入貫穿孔5c中，而后與該前端相連的刀頭9的本體9a部分插入貫穿孔5c，進(jìn)而，與該插入的本體部分相連的刀頭9本體部分插入貫穿孔5c，從而，前端部分慢慢從貫穿孔5c向內(nèi)部空間5d插入。這樣，刀片9c的前端9d從工件5貫穿孔5c插入內(nèi)部空間5d內(nèi)，定位于規(guī)定的加工開始點H。由于這樣，刀頭9可利用其斷面最小部位通過工件5的貫穿孔5c，可有效防止工件5與刀頭9產(chǎn)生干涉。
接著，通過圖中未示出的缸式驅(qū)動裝置與螺旋彈簧6d將主軸2內(nèi)的防振動桿6向圖1中箭頭K向突出驅(qū)動，使前端推桿6a突出于工件5內(nèi)部空間5d內(nèi)。這樣，推桿6a的前端與進(jìn)入工件5內(nèi)的刀頭9的前端相抵接，進(jìn)而刀頭9前端的突起9b嵌入結(jié)合于轉(zhuǎn)動狀態(tài)的推桿6a之結(jié)合溝6c中，再由缸式驅(qū)動裝置通過螺旋彈簧6d向箭頭K進(jìn)一步向推壓防振動桿6，則推桿6a克服螺旋彈簧6d的彈性，相對螺旋彈簧6d向箭頭J方向被推壓相對移動。
這樣，定位于加工開始點H的刀頭9，由刀頭9的突起9b結(jié)合于防振動桿6的結(jié)合溝6c中，而成為由防振動桿6的螺旋彈簧6d的彈性產(chǎn)生的規(guī)定推壓力向箭頭K方向推壓的狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，和通常的鏜削加工一樣，一邊使刀頭9沿X軸與Z軸方向適當(dāng)移動，一邊使刀片9c的前端9d移動到圖2所示的加工終點I，對內(nèi)筒面5e進(jìn)行車削加工，加工除去圖中剖面線部分、切削形成座面5f。這時，加上所述，由于刀頭9前端成為由防振動桿6向箭頭K向推壓的狀態(tài)，可以有效抑制隨著座面5f的加工產(chǎn)生的振動，形成高精良的加工面。尚且如前所述，由于防振動桿6由螺旋彈簧6d保持，可在主軸2內(nèi)沿箭頭J、K方向自由移動，在進(jìn)行加工時，即使刀頭9在箭頭J、K方向移動，由于刀頭9與防振動桿6保持結(jié)合狀態(tài)，加工中可防止刀頭9產(chǎn)生振動。
這樣，在刀頭9的刀片9c前端到達(dá)規(guī)定加工終點I，完成了座面5f的加工時，使防振動桿6沿圖1箭頭J方向后退退避，解除刀頭9與防振動桿6的結(jié)合狀態(tài)。其次，一邊驅(qū)動刀具保持架7沿X軸(箭頭J、K方向)和Z軸方向(箭頭N、P方向)移動，同時一邊沿B軸方向(箭頭Q、R方向)轉(zhuǎn)動，如圖2所示，以與前述相反的步驟，使刀片9c前端9d經(jīng)由點I、G、F、E、D、C、B、A移動到待機(jī)點S，完成對工件5的加工。
上述實施例，以使刀頭9等車削刀具沿該車削刀具形狀的方式、從要加工工件貫穿孔5c等的刀具插入孔沿X、Z軸與B軸方向移動，使刀片9c前端等加工部位定位于工件內(nèi)方內(nèi)筒面5e等被加工部位時，由示教等預(yù)先進(jìn)行了程序化的情況進(jìn)行了說明。但本發(fā)明不限于上述方法，也可以在工作機(jī)械的數(shù)值控制裝置側(cè)判定車削刀具與工件的干涉狀態(tài)，在車削刀具與工件無干涉的情況下，使車削刀具以沿該車削刀具的刀具形狀的形式從工件貫穿孔5c等刀具插入孔沿X、Z軸(必要時也沿Y軸)與B軸方向移動，定位于被加工部位。
上邊借實施例說明了本發(fā)明，但本發(fā)明所記述的實施例只是一個示例，并不僅限于此。另外，本發(fā)明的范圍由附加的權(quán)利要求示出，它并不局限于實施例的記述。從而，在權(quán)利要求所屬范圍內(nèi)的變型與變更，都屬于本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)徑加工方法，其特征在于，是使用在棒狀本體前端部設(shè)切削部位的車削刀具、對工件內(nèi)部進(jìn)行鏜削加工，在插入該車削刀具的工件之刀具插入孔的大小比工件內(nèi)部被加工部位的加工直徑還小的加工孔進(jìn)行車削加工時，以沿前述車削刀具的刀具形狀之方式，從要加工工件的前述刀具插入孔沿相互垂直的第一與第二軸向以及以垂直于該第一第二軸向的第三軸向為中心的轉(zhuǎn)動方向移動前述車削刀具，將該車削刀具的切削部位定位于工件內(nèi)方的被加工部位，在該狀態(tài)下開始對前述工件的被加工部位車削加工。
2.按權(quán)利要求1所記述的內(nèi)徑加工方法，其特征在于，在進(jìn)行前述工件內(nèi)部加工時，由驅(qū)動前述工件轉(zhuǎn)動并設(shè)于主軸側(cè)的車削刀具保持裝置保持前述車削刀具，防止前述車削刀具振動。
3.按權(quán)利要求1所記述的內(nèi)徑加工方法，其特征在于，在將前述車削刀具插入前述工件中時，首先將該車削刀具的前端部插入前述刀具插入孔，而后插入與該前端部相連的車削刀具本體部分，再插入與該插入的本體部分相連的車削刀具本體部分。
全文摘要
在使用棒狀本體9a前端設(shè)切削部位9c的車削刀具9來車削加工刀具插入孔5c的大小比工件內(nèi)部被加工部位加工孔徑D1還小的袋孔時,以沿刀上形狀方式使刀具從工件插入孔沿X軸、Z軸和B軸移動;將刀具切削部位9c定位于被加工部位5e,開始車削加工。通過使刀具沿B軸向轉(zhuǎn)動移動,使刀具與工件的刀具插入孔5c不產(chǎn)生干涉地可將該車削刀具的切削部位9c定位于工件內(nèi)方被加工部位5e,作為車削刀具不用成形刀頭即可進(jìn)行袋孔加工。
文檔編號B23B5/00GK1326835SQ0111933
公開日2001年12月19日 申請日期2001年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月31日
發(fā)明者羽田野榮, 原康之 申請人:山崎馬扎克株式會社