專利名稱：車床刀架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)械加工設(shè)備，特別涉及用于加工非圓輪廓零件的車床，具體是 一種車床刀架。
背景技術(shù)：
機(jī)械產(chǎn)品性能和質(zhì)量的提高，與設(shè)計(jì)技術(shù)和制造技術(shù)的進(jìn)步密不可分。近年來(lái)，非 圓設(shè)計(jì)已經(jīng)在一些產(chǎn)品設(shè)計(jì)中廣泛應(yīng)用。例如活塞的設(shè)計(jì)已普遍采用外表面關(guān)鍵部位中凸 變橢圓、異形銷孔等設(shè)計(jì)。非圓柱車削加工技術(shù)成為這項(xiàng)技術(shù)中將設(shè)計(jì)變?yōu)楫a(chǎn)品的關(guān)鍵技 術(shù)之一，其發(fā)展歷程分為以下三個(gè)階段(1)機(jī)械運(yùn)動(dòng)合成法加工階段。機(jī)械運(yùn)動(dòng)合成法通 過(guò)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)合成產(chǎn)生異形外圓的車削運(yùn)動(dòng)軌跡。其優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)效率高，適于大批量生產(chǎn)； 缺點(diǎn)是柔性差，加工精度較低。(2)靠模仿形法加工階段?？磕７滦畏ɡ每磕？刂栖嚨?和工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡，形成所需的表面形狀。優(yōu)點(diǎn)是加工范圍廣；缺點(diǎn)是加工精度較低。數(shù)控加工階段。通過(guò)編程將異形外圓形狀數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)控制進(jìn)給機(jī)構(gòu)驅(qū) 動(dòng)車刀往復(fù)進(jìn)給，直接車削出異形外圓。優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)高速車削，獲得較高的表面質(zhì)量、 加工范圍廣；其缺點(diǎn)是造價(jià)昂貴，對(duì)大批量生產(chǎn)的活塞經(jīng)濟(jì)性較差。從非圓加工車床的應(yīng)用 現(xiàn)狀來(lái)看，靠模加工技術(shù)更適合大批量生產(chǎn)。提高立體靠模加工方法的精度，可實(shí)現(xiàn)高精度 非圓產(chǎn)品的低成本、大批量加工。中國(guó)發(fā)明專利“立體靠模仿形車削裝置”(申請(qǐng)日1996年 11月8日，授權(quán)公告日2005年3月16日，授權(quán)公告號(hào)CN1192838C)公開了一種仿形車削裝 置，其刀座和仿形觸頭座設(shè)于一個(gè)擺動(dòng)體上，通過(guò)擺動(dòng)體在垂直于靠模軸線平面內(nèi)擺動(dòng)，調(diào) 節(jié)車刀相對(duì)于工作的角度，從而提高仿形車削加工效果。但是，其刀頭與靠模觸頭的運(yùn)動(dòng)軌 跡相同，或者調(diào)節(jié)時(shí)需要手動(dòng)調(diào)節(jié)車刀向工件伸出的長(zhǎng)度，不便于加工出外形相似、比例縮 放的工件，尤其是非圓輪廓的工件。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種車床刀架，所述的這種車床刀架要解決現(xiàn)有技術(shù) 中在車床上采用靠模加工非圓輪廓零件時(shí)精度低的技術(shù)問(wèn)題。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的該車床刀架，包括刀具安裝座，該 車床刀架還包括一個(gè)固定底座和可動(dòng)底座，可動(dòng)底座一端通過(guò)軸承設(shè)于固定底座上，軸承 的軸線垂直于固定底座，在固定底座與可動(dòng)導(dǎo)軌之間還設(shè)有圓弧導(dǎo)軌，該圓弧導(dǎo)軌的回轉(zhuǎn) 中心線與軸承的軸線重合，可動(dòng)底座通過(guò)該圓弧導(dǎo)軌支承于固定底座上，刀具安裝座設(shè)于 可動(dòng)底座上，可動(dòng)底座上還設(shè)有靠模觸頭安裝座，在固定底座上設(shè)有靠模觸頭抵緊件，該靠 模觸頭抵緊件與靠模觸頭安裝座之間設(shè)有彈簧。圓弧導(dǎo)軌固定于可動(dòng)底座下側(cè)面，在圓弧導(dǎo)軌下部還設(shè)有圓球滾動(dòng)體，，在固定底 座上與圓弧導(dǎo)軌位置相對(duì)應(yīng)開設(shè)一個(gè)圓弧槽，可動(dòng)底座通過(guò)圓弧導(dǎo)軌和圓球滾動(dòng)體支承于 固定底座的圓弧槽中。在可動(dòng)底座上開設(shè)有沿其長(zhǎng)度方向的槽，刀具安裝座由螺栓通過(guò)該槽設(shè)于可動(dòng)底座上，靠模觸頭安裝座由螺栓通過(guò)該槽設(shè)于可動(dòng)底座上，在固定底座上開設(shè)有另一個(gè)槽，該 另一個(gè)槽與可動(dòng)底座上的槽平行，靠模觸頭抵緊件由螺栓通過(guò)該另一個(gè)槽設(shè)于固定底座 上，靠模觸頭安裝座與軸承的距離大于刀具安裝座與軸承的距離。車刀通過(guò)刀具壓板設(shè)于刀具安裝座上，刀具壓板與刀具安裝座通過(guò)螺栓相連接， 刀具壓板上設(shè)有沿車刀長(zhǎng)度方向的滑槽，在該滑槽中設(shè)有螺栓，螺栓的螺桿穿設(shè)于刀具安 裝座上，刀具后端與一個(gè)調(diào)節(jié)螺桿相連接，調(diào)節(jié)螺桿是由兩段螺距不同的螺紋組成，螺桿頭 端的螺紋螺距小于螺桿后端的螺紋螺距，螺桿頭端與刀具連，螺桿后端與一個(gè)固定座相連?？蓜?dòng)底座由鋁合金構(gòu)成?？蓜?dòng)底座與固定底座之間的軸承為角接觸球軸承。本實(shí)用新型和已有技術(shù)相比，其效果是積極和明顯的。本車床刀架中采用固定底 座和可動(dòng)底座，可動(dòng)底座可以繞其一端的軸承轉(zhuǎn)動(dòng)，在固定底座與可動(dòng)底座之間還設(shè)有圓 弧導(dǎo)軌，該圓弧導(dǎo)軌起托持可動(dòng)底座的作用；將刀具和靠模觸頭安裝于可動(dòng)底座上，靠模觸 頭依靠彈簧的作用力，緊貼在靠模上，靠模形狀決定了靠模觸頭的運(yùn)動(dòng)軌跡；這樣，靠模就 可以決定車刀的運(yùn)動(dòng)軌跡，實(shí)現(xiàn)非圓零件的加工。車刀由刀具壓板設(shè)于刀具安裝座上，通過(guò) 調(diào)節(jié)螺桿可以微量調(diào)整車刀伸出的長(zhǎng)度。在可動(dòng)底座上開設(shè)沿其長(zhǎng)度方向的槽，用于安裝 刀具安裝座和靠模觸頭安裝座，這便于調(diào)節(jié)刀具和靠模觸頭與可動(dòng)底座的回轉(zhuǎn)中心之間的 距離，加工出不同的非圓輪廓工件?？蓜?dòng)底座由鋁合金構(gòu)成，整體質(zhì)量較小，減小運(yùn)動(dòng)部件 的慣性，提高其隨動(dòng)性。軸承采用角接觸球軸承，可以使可動(dòng)底座回轉(zhuǎn)軸的回轉(zhuǎn)間隙為零， 保證回轉(zhuǎn)時(shí)無(wú)誤差疊加，角接觸軸承的球滾動(dòng)體反應(yīng)靈敏能適應(yīng)刀架的高頻往復(fù)運(yùn)動(dòng)，無(wú) 運(yùn)動(dòng)滯后。

圖1是本實(shí)用新型的主視圖。圖2是本實(shí)用新型的俯視圖。圖3是本實(shí)用新型中車刀和刀具安裝座結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實(shí)用新型車床刀架在車床中的應(yīng)用示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖通過(guò)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖1、圖2、圖3和圖4所示，在本實(shí)施例中，該車床刀架，包括刀具安裝座7，該 車床刀架還包括一個(gè)固定底座6和可動(dòng)底座4，可動(dòng)底座4 一端通過(guò)軸承3設(shè)于固定底座6 上，在固定底座6上設(shè)有豎直的轉(zhuǎn)軸2，軸承3套設(shè)于轉(zhuǎn)軸2上，軸承3為角接觸球軸承，這 樣，軸承3的軸線垂直于固定底座6，在可動(dòng)底座下側(cè)面還設(shè)有圓弧導(dǎo)軌1，該圓弧導(dǎo)軌1的 回轉(zhuǎn)中心線與軸承3的軸線重合，與圓弧導(dǎo)軌位置相對(duì)應(yīng)、在固定底座上開設(shè)有一個(gè)圓弧 形凹槽62，該凹槽62的回轉(zhuǎn)中心線與軸承3的軸線重合，凹槽62與導(dǎo)軌1構(gòu)成導(dǎo)軌副，圓 弧導(dǎo)軌中內(nèi)嵌有圓球滾動(dòng)體，可動(dòng)底座通過(guò)導(dǎo)軌和圓球滾動(dòng)體支承于固定底座上，凹槽和 導(dǎo)軌的高度需要配合恰當(dāng)，使裝配后可動(dòng)底座與固定底座之間需要保留一個(gè)小的間隙，當(dāng) 可動(dòng)底座繞軸承轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該導(dǎo)軌副起支承作用，在固定底座4上設(shè)有靠模觸頭抵緊件81，該 靠模觸頭抵緊件81與靠模觸頭安裝座8之間設(shè)有彈簧82，靠模觸頭83固定于靠模觸頭安裝座8上。在可動(dòng)底座4上開設(shè)有沿其長(zhǎng)度方向的槽41，刀具安裝座7由螺栓通過(guò)該槽41 設(shè)于可動(dòng)底座4上，靠模觸頭安裝座8由螺栓通過(guò)該槽41設(shè)于可動(dòng)底座4上，在固定底座 6上開設(shè)有另一個(gè)槽61，該另一個(gè)槽61與可動(dòng)底座上的槽41平行，靠模觸頭抵緊件81由 螺栓通過(guò)該另一個(gè)槽61設(shè)于固定底座6上，靠模觸頭安裝座8與軸承的距離大于刀具安裝 座7與軸承的距離。車刀71通過(guò)刀具壓板72設(shè)于刀具安裝座7上，刀具壓板72與刀具安 裝座7通過(guò)螺栓相連接，刀具壓板72上設(shè)有沿車刀長(zhǎng)度方向的滑槽73，在該滑槽73中設(shè)有 螺栓，螺栓的螺桿穿設(shè)于刀具安裝座7上，車刀71后端與一個(gè)調(diào)節(jié)螺桿5相連接，調(diào)節(jié)螺桿 5是由兩段螺距不同的螺紋組成，螺桿頭端的螺紋螺距小于螺桿后端的螺紋螺距，螺桿頭端 通過(guò)螺紋副與刀具71相連，螺桿后端通過(guò)螺紋副與一個(gè)固定座51相連。當(dāng)螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)，后 端的螺距轉(zhuǎn)一圈距離大，頭端的螺距轉(zhuǎn)一圈距離小，這樣就改變了刀具與固定座之間的距 離，通過(guò)調(diào)節(jié)螺桿可以微量調(diào)整車刀伸出的長(zhǎng)度。在裝配時(shí)，使回轉(zhuǎn)軸2與軸承3之間的回轉(zhuǎn)間隙為零，保證回轉(zhuǎn)時(shí)無(wú)誤差疊加；角 接觸軸承3的球滾動(dòng)體反應(yīng)靈敏能適應(yīng)刀架的高頻往復(fù)運(yùn)動(dòng)，無(wú)運(yùn)動(dòng)滯后；可動(dòng)底座采用 優(yōu)質(zhì)鋁合金材料構(gòu)成，使該機(jī)構(gòu)具有較小的運(yùn)動(dòng)慣性和較好的運(yùn)動(dòng)隨動(dòng)性；車刀的微量調(diào) 節(jié)可由螺桿實(shí)現(xiàn)。如圖4所示，使用時(shí)本實(shí)用新型車床刀架通過(guò)固定底座固定于車床的溜板上，靠 模102和工件103通過(guò)卡緊裝置連接于主軸頭上，并與主軸101同軸線，工件由尾架104頂 緊，在靠模觸頭抵緊件81和彈簧82的作用下，靠模觸頭83與靠模102抵靠在一起，這樣 當(dāng)主軸帶動(dòng)靠模和工件旋轉(zhuǎn)過(guò)程中便由車刀71切削出工件的外輪廓，由于刀具安裝座與 靠模觸頭安裝座位于同一個(gè)滑槽中，靠模觸頭安裝座與軸承之間的距離大于刀具安裝座與 軸承的距離，因此所切削出的工件外輪廓與靠模的外輪廓相似，并作了比例縮小，這個(gè)比例 系數(shù)等于靠模觸頭安裝座與軸承之間的距離L2與刀具安裝座與軸承之間距離Ll的比值。 由此可見，通過(guò)滑槽調(diào)整刀具安裝座與靠模觸安裝座的相對(duì)位置便可以得到與靠模外形相 似、比例縮放的工件，調(diào)節(jié)十分方便；圓弧導(dǎo)軌中內(nèi)嵌圓球滾動(dòng)體支承導(dǎo)軌和可動(dòng)底座，圓 球滾動(dòng)體反應(yīng)靈敏能適應(yīng)刀架的高頻往復(fù)運(yùn)動(dòng)，無(wú)運(yùn)動(dòng)滯后。除了上述方案之外，本發(fā)明中的刀具安裝座和靠模觸頭安裝座也可以安裝于可動(dòng) 底座上的兩個(gè)滑槽中；車刀伸出長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)裝置也可以不采用螺桿結(jié)構(gòu)，比如可以采用齒 輪齒條結(jié)構(gòu)或蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)，同樣可以實(shí)現(xiàn)細(xì)微調(diào)節(jié)車刀伸出長(zhǎng)的功能；可動(dòng)底座與固定 底座之間的圓弧導(dǎo)軌，其橫截可以是矩形，也可以是工字形；靠模觸頭抵緊件也可由一個(gè)設(shè) 于固定底座上的彈簧片構(gòu)成，通過(guò)彈簧片的作用力也可將靠模觸頭與靠模抵靠在一起。
權(quán)利要求一種車床刀架，包括刀具安裝座，其特征在于該車床刀架還包括一個(gè)固定底座和可動(dòng)底座，可動(dòng)底座一端通過(guò)軸承設(shè)于固定底座上，軸承的軸線垂直于固定底座，在固定底座與可動(dòng)導(dǎo)軌之間還設(shè)有圓弧導(dǎo)軌，該圓弧導(dǎo)軌的回轉(zhuǎn)中心線與軸承的軸線重合，可動(dòng)底座通過(guò)該圓弧導(dǎo)軌支承于固定底座上，刀具安裝座設(shè)于可動(dòng)底座上，可動(dòng)底座上還設(shè)有靠模觸頭安裝座，在固定底座上設(shè)有靠模觸頭抵緊件，該靠模觸頭抵緊件與靠模觸頭安裝座之間設(shè)有彈簧。
2.如權(quán)利要求1所述的車床刀架，其特征在于圓弧導(dǎo)軌固定于可動(dòng)底座下面，在圓弧 導(dǎo)軌下部還設(shè)有圓球滾動(dòng)體，在固定底座上與圓弧導(dǎo)軌位置相對(duì)應(yīng)開設(shè)一個(gè)圓弧槽，可動(dòng) 底座通過(guò)圓弧導(dǎo)軌和圓球滾動(dòng)體支承于固定底座的圓弧槽中。
3.如權(quán)利要求1所述的車床刀架，其特征在于在可動(dòng)底座上開設(shè)有沿其長(zhǎng)度方向的 槽，刀具安裝座由螺栓通過(guò)該槽設(shè)于可動(dòng)底座上，靠模觸頭安裝座由螺栓通過(guò)該槽設(shè)于可 動(dòng)底座上，在固定底座上開設(shè)有另一個(gè)槽，該另一個(gè)槽與可動(dòng)底座上的槽平行，靠模觸頭抵 緊件由螺栓通過(guò)該另一個(gè)槽設(shè)于固定底座上，靠模觸頭安裝座與軸承的距離大于刀具安裝 座與軸承的距離。
4.如權(quán)利要求1所述的車床刀架，其特征在于車刀通過(guò)刀具壓板設(shè)于刀具安裝座上， 刀具壓板與刀具安裝座通過(guò)螺栓相連接，刀具壓板上設(shè)有沿車刀長(zhǎng)度方向的滑槽，在該滑 槽中設(shè)有螺栓，螺栓的螺桿穿設(shè)于刀具安裝座上，刀具后端與一個(gè)調(diào)節(jié)螺桿相連接，調(diào)節(jié)螺 桿是由兩段螺距不同的螺紋組成，螺桿頭端的螺紋螺距小于螺桿后端的螺紋螺距，螺桿頭 端與刀具連，螺桿后端與一個(gè)固定座相連。
5.如權(quán)利要求1所述的車床刀架，其特征在于可動(dòng)底座由鋁合金構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1所述的車床刀架，其特征在于可動(dòng)底座與固定底座之間的軸承為角 接觸球軸承。
專利摘要一種車床刀架，該車床刀架，包括刀具安裝座，該車床刀架還包括一個(gè)固定底座和可動(dòng)底座，可動(dòng)底座一端通過(guò)軸承設(shè)于固定底座上，軸承的軸線垂直于固定底座，在固定底座與可動(dòng)導(dǎo)軌之間還設(shè)有圓弧導(dǎo)軌，該圓弧導(dǎo)軌的回轉(zhuǎn)中心線與軸承的軸線重合，刀具安裝座設(shè)于可動(dòng)底座上，可動(dòng)底座上還設(shè)有靠模觸頭安裝座，在固定底座上設(shè)有靠模觸頭抵緊件，該靠模觸頭抵緊件與靠模觸頭安裝座之間設(shè)有彈簧。本車床刀架中采用固定底座和可動(dòng)底座，可動(dòng)底座可以繞其一端的軸承轉(zhuǎn)動(dòng)，在固定底座與可動(dòng)底座之間還設(shè)有圓弧導(dǎo)軌托持可動(dòng)底座；靠模觸頭依靠彈簧的作用力，緊貼在靠模上，靠模形狀決定了靠模觸頭的運(yùn)動(dòng)軌跡，實(shí)現(xiàn)非圓零件的加工。
文檔編號(hào)B23B21/00GK201768922SQ20102052489
公開日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月10日
發(fā)明者倪莉, 孫許方, 席建普, 張洪, 李彬, 李金明, 梁穎, 趙則祥, 趙惠英 申請(qǐng)人:中原工學(xué)院