专利名称：实现轧辊表面扁豆形花纹槽加工的数控机床及其加工方法
技术领域：
本发明涉及机械加工技术，是一种专用切削机床，具体地说，是一种实现轧辊表面扁豆形花纹槽加工的数控机床及其加工方法。
背景技术：
花纹钢板有着十分广泛的用途，花纹钢板表面的花纹是由其轧辊表面的花纹槽决定的，传统的花纹钢板轧辊表面花纹槽加工是采用电火花加工的方法来实现的，因此，存在能耗高、效率低、精度差、花纹不美观，装夹调整轧辊不方便，所以花纹钢板轧辊的花纹槽加工成本一直居高不下。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、操作方便、加工速度快、加工成本低、性能可靠的实现轧辊表面扁豆形花纹槽加工的数控机床及其加工方法。本发明的技术解决方案是
一种实现轧辊表面扁豆形花纹槽加工的数控机床加工方法，其特征是在数控机床的床身上设置下列五种运动(1)卧置的轧辊的旋转运动；( 刀具沿轧辊纵向的运动；(3) 刀具沿轧辊横向的运动；(4)侧面装有刀具的刀杆的旋转运动；( 整个刀具体绕刀具轴线的旋转运动。本发明中所述的刀具沿轧辊轴向的运动由床身上的纵向导轨面上所安装的床鞍完成。刀具沿轧辊径向的运动由床鞍上的横向导轨面上所安装的中拖板完成。一种实现轧辊表面扁豆形花纹槽加工的数控机床，有床身，其特征是床身上装有卧式定位并夹持轧辊的机构，床身上有纵向移动机构，纵向移动机构上有横向移动机构，横向移动机构上装有能转动的飞刀铣削体，飞刀铣削体上装有带刀具的旋转刀杆，上述各机构均与数控系统连接。本发明中所述的刀具装于旋转刀杆上，并能绕旋转刀杆轴线转动。旋转刀杆联接有旋转伺服电机。卧式定位并夹持轧辊的机构为用于夹持轧辊的分度头和顶持轧辊的顶尖尾架。纵向移动机构为床身上的纵向导轨面上所安装的床鞍；横向移动机构为床鞍上的横向导轨面上所安装的作为飞刀铣削头底座的中拖板。中拖板装有横向进刀驱动机构。床鞍上装有纵向直线移动驱动机构。飞刀铣削体整体有定轴转动驱动机构。本发明的有益效果为结构简单、设计巧妙新颖、操作调整方便，加工速度快，加工成本低，能实现加工过程的自动化，性能可靠，加工质量好。以下结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的实现轧辊表面扁豆形花纹槽加工的数控机床及其加工方法所加工的纹钢板轧辊表面扁豆形花纹槽图形；图2为本发明的实现轧辊表面扁豆形花纹槽加工的数控机床及其加工方法的加工示意图3为本发明的实现轧辊表面扁豆形花纹槽加工的数控机床及其加工方法的结构示意图4为图3的A—A向视图。
具体实施例方式
图1、图2、图3和图4共同描述了本发明的一个实施例。在该例中，方法在数控机床的床身上设置下列五种运动(1)卧置的轧辊的旋转运动；( 刀具沿轧辊纵向的运动；(3) 刀具沿轧辊横向的运动；(4)侧面装有刀具的刀杆的旋转运动；( 整个刀具体绕刀具轴线的旋转运动。所述的刀具沿轧辊纵向的运动由床身上的纵向导轨面上所安装的床鞍完成。 刀具沿轧辊纵向的运动由床鞍上的横向导轨面上所安装的中拖板完成。机床有床身，床身上装有卧式定位并夹持轧辊的机构，床身上有纵向移动机构， 纵向移动机构上有横向移动机构，横向移动机构上装有能转动的飞刀铣削体，飞刀铣削体上装有带刀具的旋转刀杆，上述各机构均与数控系统连接。所述的刀具装于旋转刀杆上，并能绕旋转刀杆转动。旋转刀杆联接有旋转伺服电机。卧式定位并夹持轧辊的机构为用于夹持轧辊的分度头和顶持轧辊的顶尖尾架。纵向移动机构为床身上的纵向导轨面上所安装的床鞍；横向移动机构为床鞍上的横向导轨面上所安装的作为飞刀铣削头底座的中拖板。 中拖板装有横向进刀驱动机构。鞍上有纵向直线移动驱动机构。飞刀铣削体整体有定轴转动驱动机构。图1为本发明所要加工的纹钢板轧辊表面扁豆形花纹槽。该花纹槽为中华人民共和国国家标准GB IT3277-91所规定的图形。花纹螺旋角为士45°，成交叉布置，同一螺旋角轴向和径向距离分别为X、Y，不同旋向的距离为X / 2、Y / 2，花纹凸缘半径为R。图2是本发明的加工示意图。图2(a)为加工右旋花纹槽。刀杆轴线与花纹槽螺旋角方向成90°夹角，刀杆按箭头M方向绕刀杆轴线旋转实现切削运动。R为刀具旋转半径。通过进刀运动A，产生金属切削，在成型刀具的作用下，在轧辊表面刻铣出花纹槽。通过分度运动Y和纵向直线运动X，加工轴向或径向相邻的花纹槽。图2(b)是加工左旋花纹槽。飞刀铣削体整体从图2(a)位置绕刀具轴线旋转(即刀杆轴线绕0轴中心旋转)至图2(b)位置，分度头Y / 2纵向移动X / 2，即可加工左旋螺旋角的花纹槽。图3的机床结构中包括1 一床身，2 —伺服电机，3 —分度头机构，4 一轧辊，5 一顶尖尾架，6—床鞍机构，7—伺服电机，8—伺服电机，9 一中拖板(飞刀铣削体底座)机构， 10 一飞刀铣削体机构，11 一刀杆，12 一刀具旋转驱动机构，13 一伺服电机，14 一伺服电机。工作原理
伺服电机2通过同步带轮传动至分度头机构3，使轧辊4进行分度运动，顶尖尾架5顶持轧辊4。床鞍机构6在伺服电机7通过滚珠丝杆副传动作沿轧辊4轴线方向的纵向运动。 中拖板9在伺服电机8通过滚珠丝杆副传动作沿轧辊4径向方向的横向运动。飞刀铣削体机构10中的刀杆11在伺服电机14通过齿轮副传动作飞刀切削运动(以刀杆轴线为旋转中心)。飞刀铣削体机构10在伺服电机13通过蜗轮副传动作绕0轴的旋转运动(以刀具轴线为旋转中心)。
权利要求
1.实现轧辊表面扁豆形花纹槽加工的数控机床加工方法，其特征是在数控机床的床身上设置下列五种运动(1)卧置的轧辊的旋转运动；( 刀具沿轧辊纵向的运动；(3)刀具沿轧辊横向的运动；(4)刀具的刀杆的旋转运动；( 整个刀具体绕刀具轴线的旋转运动。
2.根据权利要求1所述的轧辊表面扁豆形花纹槽加工方法，其特征是刀具沿轧辊轴向的运动由床身上的纵向导轨面上所安装的床鞍完成；刀具沿轧辊径向的运动由床鞍上的横向导轨面上所安装的中拖板完成。
3.一种根据权利要求1的实现轧辊表面扁豆形花纹槽加工的数控机床，有床身，其特征是床身上装有卧式定位并夹持轧辊的机构，床身上有纵向移动机构，纵向移动机构上有横向移动机构，横向移动机构上装有能转动的飞刀铣削体，飞刀铣削体上装有带刀具的旋转刀杆，上述各机构均与数控系统连接。
4.根据权利要求3所述的数控机床，其特征是刀具装于旋转刀杆上，并能绕旋转刀杆轴线转动；旋转刀杆联接有旋转伺服电机；卧式定位并夹持轧辊的机构为用于夹持轧辊的分度头和顶持轧辊的顶尖尾架；纵向移动机构为床身上的纵向导轨面上所安装的床鞍； 横向移动机构为床鞍上的横向导轨面上所安装的作为飞刀铣削头底座的中拖板；床鞍上装有纵向直线移动驱动机构；中拖板装有横向进刀驱动机构；飞刀铣削体整体有定轴转动驱动机构。
全文摘要
实现轧辊表面扁豆形花纹槽加工的数控机床及其加工方法，方法在数控机床的床身上设置下列五种运动(1)卧置的轧辊的旋转运动；(2)刀具沿轧辊纵向的运动；(3)刀具沿轧辊横向的运动；(4)刀具的刀杆的旋转运动；(5)整个刀具体绕刀具轴线的旋转运动。 机床有床身，床身上装有卧式定位并夹持轧辊的机构，床身上有纵向移动机构，纵向移动机构上有横向移动机构，横向移动机构上装有能转动的飞刀铣削体，飞刀铣削体上装有带刀具的旋转刀杆，上述各机构均与数控系统连接。其有益效果为结构简单、设计巧妙新颖、操作调整方便，加工速度快，能实现加工过程的自动化，性能可靠，加工质量好。
文档编号B23C3/34GK102476213SQ20101055332
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月22日 优先权日2010年11月22日
发明者孙文秀 申请人:大连创达技术交易市场有限公司