專利名稱：一種使用立式銑床進行內(nèi)球面加工的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在普通立式銑床上切削加工內(nèi)球面的方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，在普通立式銑床上加工內(nèi)球面世采用立銑頭傾斜角度，工件裝夾 在分度頭中，用鏜刀加工，加工前計算立銑頭傾斜角度和鏜刀刀尖迥轉(zhuǎn)半徑的近似值。其特 點是鏜刀桿軸線與工件旋轉(zhuǎn)軸線傾斜相交，加工出的內(nèi)球面是近似球面SR，將同一尺寸的 標準鋼球放入工件的內(nèi)球面里檢查，結(jié)果是零件的內(nèi)球面與鋼球外球面應(yīng)該接觸的面卻有 的部位有間隙，接觸面較小，形狀和尺寸精度較差，影響內(nèi)球面配合，這種加工方法很難保 證加工出接觸面大，精度要求高的內(nèi)球面。由于存在這樣的缺陷和不足，該加工方法在實際 產(chǎn)品加工中很少使用。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有內(nèi)球面加工技術(shù)的缺陷和不足，本發(fā)明的目的是提供一種操作簡 單，加工成本低，加工形狀和尺寸精度好，能滿足零件配合技術(shù)要求的內(nèi)球面加工方法。
本發(fā)明的提出的加工方法是基于以下加工原理 球面上任意截面都是一個圓，在加工內(nèi)球面時，只要使刀具和工件同時旋轉(zhuǎn)，并且 刀具的旋轉(zhuǎn)中心線和工件的旋轉(zhuǎn)中心線交于一點，刀具在工件表面所形成的軌跡的包絡(luò)面 就是球面。 基于以上原理，本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下 —種使用立式銑床進行內(nèi)球面加工的方法，所述方法是在立式銑床上，將工件裝
夾在分度頭中，用鏜刀鏜削加工內(nèi)球面的方法，其特征是方法包括以下步驟 (1)將待加工工件裝夾在立式銑床的分度頭中，把裝有鏜刀的鏜刀桿裝入立式銑
床的立銑頭中，并使鏜刀桿的軸線垂直于工作臺面，使鏜刀桿軸線與工件旋轉(zhuǎn)軸線垂直相 交； (2)將鏜刀的刀尖對準待加工工件的軸心，并作相對的旋轉(zhuǎn)鏜削，通過工作臺多次 縱向進刀，加工出內(nèi)球面。 本發(fā)明的有益效果是，調(diào)整好的鏜刀尖的迥轉(zhuǎn)半徑就等于工件內(nèi)球面半徑SR，加 工出的內(nèi)球面實際形狀就等于理想形狀，形狀和尺寸精度好，與外球面配合接觸面好，容易 滿足零件配合的技術(shù)要求，操作簡單，費用低，普通立式銑床都能加工。


圖1是加工內(nèi)球面的工件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1A是工件的剖面圖；圖1B是工件的 平面圖。 圖2是鏜刀的結(jié)構(gòu)示意圖，2A是鏜刀的俯視圖；圖2B是鏜刀的側(cè)視圖。
圖3是分度頭的結(jié)構(gòu)示意圖，3A是圖3的A-A剖面圖。
圖4是對工件進行劃線的示意圖。
圖5是內(nèi)球面半徑的調(diào)整方式示意圖。
圖6是鏜刀半徑的調(diào)整方式示意圖。
圖7是對刀過程的示意圖。
圖8是內(nèi)球面加工的示意圖。 圖9是內(nèi)球面被加工出的形狀圖。圖9A是當?shù)都鈱φぜ行臅r，加工出正確內(nèi)球面形狀圖，圖9B是當?shù)都庠诠ぜ行纳厦鏁r，加工出的內(nèi)球面中心處產(chǎn)生的圓錐凸尖形狀圖，圖9C是當?shù)都庠诠ぜ行南旅鏁r，加工出的內(nèi)球面中心處產(chǎn)生的圓錐凸尖形狀圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細說明。
本例以加工圖1所示的內(nèi)球面工件為例，內(nèi)球面半徑為SR。 采用圖2所示的鏜刀，刀頭材料選用高速鋼或硬質(zhì)合金，前角Y。=10° 20° ，
后角a。 = 6° 12° ，刀尖角①60。 90° ，刀尖圓弧半徑R = 0. 5 1. 5。 該鏜刀的特點是 (1)、前角較大，切削輕快。
(2)、后角較大，后刀面與加工表面的摩擦較小。 (3)、刀尖圓弧半徑較小，減少切削振動，但圓弧半徑較大，加工表面粗糙度較好。
加工圖1所述的工件內(nèi)球面的過程如下 —、校正銑床主軸軸線與工作臺面的垂直將磁性表座吸在銑床主軸端面，移動表座的接桿，使其回轉(zhuǎn)直徑為500毫米，裝上百分表搖動縱、橫、垂向手柄，使百分表測頭與縱向工作臺臺面相接觸，轉(zhuǎn)動主軸一轉(zhuǎn)，觀察百分表在500毫米的兩端是否一致。不一致就要調(diào)整主軸轉(zhuǎn)角，直至兩端讀數(shù)差不大于0. 03。 二、分度頭的校正參見圖3，先把標準棒3的一端裝夾在分度頭的三爪卡盤內(nèi)4，另一端由分度頭尾座1的頂尖適當頂緊，再用百分表2校正下面的三個要素
(1)、校正分度頭4主軸的徑向跳動量將磁性表座吸在銑床主軸上端面，裝上百分表2，搖動縱、橫，升降手柄，使百分表2測頭處于標準棒3的外圓最高點，并與其接觸，搖動分度頭4手柄觀察百分表2指針在標準棒3轉(zhuǎn)動一圈后最大與最小的數(shù)值，如超出要加工的工件的這一技術(shù)要求，就修磨分度頭4的三爪，直到檢查符合要求為止。
(2)、校正分度頭4主軸的上母線相對于工作臺臺面的平行度使工作臺作縱向往返，觀察百分表2在標準棒3上方兩端指針數(shù)值是否一樣。如超出加工工件的技術(shù)要求，就松開分度頭的兩螺母，將分度頭偏轉(zhuǎn)角度，用百分表再檢查，直到符合要求，在搬緊螺母。
(3)、分度頭4主軸的側(cè)母線相對于縱向工作臺的平行度，工作臺縱向往返運動，觀察百分表2在標準棒3側(cè)面兩端指針數(shù)值是否一樣。如超出要加工工件的技術(shù)要求，就要松開分度頭4壓緊螺釘。分度頭4在工作臺面上轉(zhuǎn)一角度，直到檢查合符要求為止，再扭緊螺釘。 三、劃加工線在圖4中，把工件裝夾在分度頭中，按圖紙要求劃出十字相交線和SR球面圓的輪廓線，并找正。 四、內(nèi)球面半徑的調(diào)整在圖5中，將裝有8毫米標準棒7的彈性夾套，裝在主軸中，在工作臺5上安裝一塊對刀塊6，搖動工作臺的縱、橫、升降臺手柄，使標準棒7剛擦到對刀塊6的表面，工作臺向后退一個距離，這個距離等于SR減去1/2標準棒7直徑，并作好刻度盤的標記，取下彈性夾套，將裝有鏜刀的套管安裝在銑床主軸中。 五、鏜刀半徑的調(diào)整在內(nèi)球面半徑調(diào)好后，在圖6中，上升工作臺使鏜刀8刀尖剛擦到對刀塊表面6，扭緊鏜刀桿9的螺釘，將鏜刀壓緊，這時鏜刀半徑就等于SR的半徑。
六、兩軸線垂直相交的調(diào)整取下裝有鏜刀的套管，將裝有標準棒的彈性夾套安裝在銑床的主軸中，把工件裝夾在分度頭三爪卡盤內(nèi)，用百分表檢查工件轉(zhuǎn)到一圈的徑向跳動量并找正，搖動銑床的升降、縱、橫向手柄，使標準棒的外圓剛擦到工件的外圓，下降工作臺，使工作臺向后橫向移動一個距離，這個距離等于標準棒半徑+工件的半徑。此時機床的主軸軸線垂直于工件軸線并相交。 七、對刀在圖7中，換上裝有調(diào)好鏜刀半徑的套管，上升工作臺，使鏜刀8刀尖對正裝在分度頭中工件10端面的十字線。 八、加工在圖8中，使鏜刀8和鏜刀桿9與工件10作相對旋轉(zhuǎn)運動，進行鏜削加工，并分粗鏜和精鏜，精鏜的余量應(yīng)有0. 5毫米。
加工中應(yīng)注意的問題在圖9中，鏜刀尖在工件中心不同位置時加工出的形狀，當
鏜刀尖對正工件中心時加工出的內(nèi)球面沒有凸臺，這個位置是正確的，如圖9A，當鏜刀尖沒
有對正工件的中心時加工出的內(nèi)球面中心處會產(chǎn)生一圓錐凸尖，如圖9B和圖9C。 為了提高加工質(zhì)量，避免圓錐凸尖產(chǎn)生，粗鏜采用試切法，試切一測量一再試切。
直到對正工件中心。
權(quán)利要求
一種使用立式銑床進行內(nèi)球面加工的方法，所述方法是在立式銑床上，將工件裝夾在分度頭中，用鏜刀鏜削加工內(nèi)球面的方法，其特征是方法包括以下步驟(1)將待加工工件裝夾在立式銑床的分度頭中，把裝有鏜刀的鏜刀桿裝入立式銑床的立銑頭中，并使鏜刀桿的軸線垂直于工作臺面，使鏜刀桿軸線與工件旋轉(zhuǎn)軸線垂直相交；(2)將鏜刀的刀尖對準待加工工件的軸心，并作相對的旋轉(zhuǎn)鏜削，通過工作臺多次縱向進刀，加工出內(nèi)球面。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用立式銑床進行內(nèi)球面加工的方法，其特征是在將裝有 鏜刀的刀桿裝入立銑頭中之前，先要進行內(nèi)球面半徑的調(diào)整，其方法是在工作臺上安裝對 刀塊，在立銑頭中裝標準棒，利用刻度盤調(diào)整立銑頭中標準棒軸線與對刀塊的距離尺寸，這 個尺寸等于內(nèi)球面半徑SR，然后再換上裝有鏜刀的鏜刀桿于立銑頭中，并使鏜刀刀尖輕擦 對刀塊表面，調(diào)整刀尖的迴轉(zhuǎn)半徑，已調(diào)好的鏜刀尖的迴轉(zhuǎn)半徑就等于工件內(nèi)球面半徑SR。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的使用立式銑床進行內(nèi)球面加工的方法，其特征是所述鏜 刀的刀尖角兩邊的切削刃對稱于刀尖。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的使用立式銑床進行內(nèi)球面加工的方法，其特征是所述鏜 刀的前角Y。二10。 20° ，后角a。二6。 12° ，刀尖角4 60° 90° ，刀尖圓弧半徑 R = 0. 5 1. 5。
全文摘要
本發(fā)明是一種使用立式銑床進行內(nèi)球面加工的方法，其是在普通立式銑床上，將工件裝夾在分度頭中，把裝有鏜刀的刀桿裝入立銑頭中，使用立式銑床進行內(nèi)球面加工的方法，使鏜刀桿軸線與工件旋轉(zhuǎn)軸線垂直相交，刀尖對準工件軸心并作相對旋轉(zhuǎn)鏜削，鏜刀尖的迴轉(zhuǎn)半徑就等于工件內(nèi)球面半徑，加工的內(nèi)球面實際形狀等于理想形狀，形狀和尺寸精度好，接觸面大，容易滿足零件配合的技術(shù)要求。
文檔編號B23C3/02GK101745670SQ20091019172
公開日2010年6月23日 申請日期2009年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月4日
發(fā)明者劉志榮 申請人:重慶長安工業(yè)(集團)有限責任公司