专利名称：双曲球面靠模加工装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机床加工工装，特别是一种双曲球面靠模加工装置。
背景技术：
双曲球面加工一般需用专机或多坐标数控加工中心来完成，设备投入大，加工成 本高，且要求工艺人员及操作工人具有一定的专业技能。对于不具备专机或多坐标加工中 心的工厂，对普通机床进行一些改装并配置专用的靠模装置，来加工双曲球面，同样可以达 到工件的技术要求，并可节约贵重设备的投资。对双曲球面加工时，刀具必须连续完成三个动作1、球头刀具切入工件一定深度， 2、刀具绕工件中心作圆周运动，3、刀具同时按工件球窝双曲球面的升角爬升。发明内容本实用新型的目的是提供一种在普通车床上加工双曲球面的双曲球面靠模加工装置。为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是一种与普通车床配套的双曲球 面靠模加工装置，包括车床和工件，在所述工件以m为半径的中心圆上均勻分布ρ个带双曲 球面的球窝，工件带双曲球面的球窝由圆滑过渡连接的工件斜槽和工件半圆弧组成，其中 工件斜槽表面的曲线半径为r，工件半圆弧的半径为b。将所述车床拆除主轴变速机构、自 动走刀连接机构及四方刀架后，位于床头箱一端的车床主轴端头紧定安装靠模组件，床头 箱的另一端设有与车床主轴进行传动连接的床头手轮。在车床两个平行的导轨靠床头箱的 一端上，滑动安装纵拖板和导板，在所述两个平行的导轨的另一端上固定安装螺母座。所述 两个平行的导轨中间设有平行于导轨的纵向丝杆，纵向丝杆的一端与导板转动连接，纵向 丝杆的另一端与安装在螺母座中的螺母啮合，伸出螺母座外侧的纵向丝杆端头装有调节手 轮，在纵拖板和导板之间装有顶板及压缩弹簧。在所述纵拖板上，位于车床主轴中心线一侧安装动力头，所述动力头设有电动机、 滚轮顶杆及与电动机传动连接的刀具主轴，滚轮顶杆、刀具主轴及车床主轴的中心线互相 平行并位于同一水平面内；刀具主轴中心线与车床主轴中心线的水平距离为m，滚轮顶杆 中心线与车床主轴中心线的水平距离n，其中η > m。所述靠模组件包括法兰、通过螺钉与法兰紧固连接的靠模盘以及与靠模盘紧固连 接的定位轴座，工件毛坯配合套装在定位轴座上，工件毛坯依靠压板、与定位轴座连为一 体，螺杆、螺母及固定在靠模盘上的定位插销紧定在靠模盘上；所述法兰、靠模盘、定位轴 座、工件毛坯、压板及螺杆都共有同一中心线。在所述靠模盘以η为半径的中心圆上加工有 P个均勻分布的弧形斜面，所述弧形斜面由圆滑过渡连接的靠模斜槽和靠模半圆弧组成，其 中靠模斜槽表面的曲线半径R等于所述工件斜槽表面的曲线半径r的n/m倍，靠模半圆弧 的半径B等于工件半圆弧的半径b。所述动力头依靠销钉和螺栓紧固安装在纵拖板上。所述电动机通过皮带传动或齿轮传动与刀具主轴连接。所述滚轮顶杆端头的滚轮在压缩弹簧的作用下顶压靠模盘的弧形 斜面，所述滚轮的直径等于工件半圆弧的直径d。本实用新型的有益效果是本实用新型与经过技术改造的普通车床配套完成双 曲球面加工，产品质量完全达到技术要求，节约贵重设备的投资，大幅度降低了加工成本， 提高了生产效率，该装置结构简单，操作方便适合于大规模、大批量加工带有双曲球面的工 件。
图1是本实用新型的结构示意图。图2是图1的俯视图。图3是靠模组件的结构示意图。图4是工件与靠模盘对中贴合的示意图。图5是图4中靠模盘的B-B剖面以及滚轮顶杆与靠模盘配合的示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。实施例如图1-5所示一种双曲球面靠模加工装置，用于与普通车床配套加工联 合收割机刹车盘上以m = 73mm为半径的中心圆上均勻分布的5个带双曲球面的球窝31。 刹车盘带双曲球面的球窝31由圆滑过渡连接的刹车盘斜槽和刹车盘半圆弧组成；其中刹 车盘斜槽表面的曲线半径为r，刹车盘半圆弧的半径为b，直径d = 2b = 22. 225mm。将所述车床拆除主轴变速机构、自动走刀连接机构及四方刀架后，位于床头箱3 一端的车床主轴1端头紧定安装靠模组件4，床头箱3的另一端设有与车床主轴1进行传动 连接的床头手轮2。在车床两个平行的导轨10靠床头箱3的一端上，滑动安装纵拖板8和 导板9，在所述两个平行的导轨10的另一端上固定安装螺母座11 ；所述两个平行的导轨10 中间设有平行于导轨的纵向丝杆20，纵向丝杆20的一端与导板9转动连接，纵向丝杆20的 另一端与安装在螺母座11中的螺母啮合，伸出螺母座11外侧的纵向丝杆20端头装有调节 手轮12 ；在纵拖板8和导板9之间装有顶板18及压缩弹簧19。位于车床主轴1中心线一侧，动力头13依靠销钉16和螺栓17紧固安装在纵拖板 8上，所述动力头13设有电动机6、滚轮顶杆5及通过皮带传动7或齿轮传动与电动机6传 动连接的刀具主轴15，滚轮顶杆5、刀具主轴15及车床主轴1的中心线互相平行并位于同 一水平面内；刀具主轴15中心线与车床主轴1中心线的水平距离为m = 73mm，滚轮顶杆5 中心线与车床主轴1中心线的水平距离η = 167mm。所述靠模组件4包括法兰21、通过螺钉22与法兰21紧固连接的靠模盘23以及 与靠模盘23紧固连接的定位轴座沈；刹车盘毛坯M配合套装在定位轴座沈上，刹车盘毛 坯M依靠压板27、与定位轴座沈连为一体，螺杆四、螺母观及定位插销25紧定在靠模盘 23上；所述法兰21、靠模盘23、定位轴座沈、刹车盘毛坯M、压板27及螺杆四都共有同一 中心线。在所述靠模盘23以η = 167mm为半径的中心圆上加工有5个均勻分布于的弧形 斜面30。弧形斜面30由圆滑过渡连接的靠模斜槽和靠模半圆弧组成，其中靠模斜槽表面的 曲线半径R = nr/m = 167r/73 = 2. 29r, r为工件斜槽表面的曲线半径；靠模半圆弧的半4径B等于刹车盘半圆弧的半径b = d/2 = 11. 1125mm。所述滚轮顶杆5端头的滚轮32在压 缩弹簧19的作用下顶压弧形斜面30，所述滚轮32的直径D等于刹车盘半圆弧的直径d = 22. 225mm0操作步骤A)刹车盘毛坯M装入与靠模盘23紧固连接的定位轴座沈并用定位插销25定 位，由压板27及螺母观夹紧。B)调整滚轮顶杆5相对于刀具主轴15的轴向长度。用固定于车床上的外径千分 表Q调整刀具主轴15上的球头铣刀切入刹车盘毛坯M的深度，使其符合刹车盘的标准要 求。C)合上车床横向丝杠开合螺母，固定横拖板在某一合适位置。D)转动调节手轮12，通过螺母座11、纵向丝杆20、导板9、压缩压簧19和顶板18 在压缩弹簧作用下顶紧纵拖板8。E)启动电动机6，装有球头铣刀的刀具主轴15高速旋转，松开车床横向丝杠开合 螺母；同时微调床头手轮2和车床原有的纵拖板手轮14，使装在刀具主轴15上的球头铣刀 开始切入刹车盘毛坯24，随后在刹车盘毛坯M上铣出直径d = 22. 225mm的刹车盘半圆弧。F)在压缩压簧19作用下，滚轮顶杆5的滚轮32紧贴靠模盘23上的弧形斜面30 ； 转动床头手轮2，靠模盘23转动，滚轮顶杆5的滚轮32沿靠模盘23的R167半径上弧形斜 面30的升角爬升，控制装在刀具主轴15上的球头铣刀，靠模仿形加工出刹车盘毛坯对上 具有双曲球面的球窝31 ；重复5次，完成加工刹车盘毛坯M的位于半径R73中心圆上五个 均布的具有双曲球面的球窝31。G)反向转动纵拖板手轮14，使位于纵拖板8上的动力头13离开靠模盘23，合上车 床横向丝杠开合螺母，固定横拖板在某一合适位置，取下加工好的刹车盘。H)用测量滚珠和外径千分尺测量刹车盘双曲球面球窝31的球面深度，检查是否 达到标准要求。
权利要求1.一种双曲球面靠模加工装置，包括车床和工件，在所述工件以m为半径的中心圆上 均勻分布P个带双曲球面的球窝(31)，工件带双曲球面的球窝(31)由圆滑过渡连接的工 件斜槽和工件半圆弧组成，其中工件斜槽表面的曲线半径为r，工件半圆弧的半径为b;其 特征在于将所述车床拆除主轴变速机构、自动走刀连接机构及四方刀架后，位于床头箱 (3) 一端的车床主轴(1)端头紧定安装靠模组件G)，床头箱C3)的另一端设有与车床主轴(I)进行传动连接的床头手轮O)；在车床两个平行的导轨(10)靠床头箱(3)的一端上， 滑动安装纵拖板(8)和导板(9)，在所述两个平行的导轨(10)的另一端上固定安装螺母座(II)；所述两个平行的导轨(10)中间设有平行于导轨的纵向丝杆(20)，纵向丝杆00)的 一端与导板(9)转动连接，纵向丝杆00)的另一端与安装在螺母座(11)中的螺母啮合，伸 出螺母座(11)外侧的纵向丝杆00)端头装有调节手轮(12)，在纵拖板(8)和导板(9)之 间装有顶板(18)及压缩弹簧(19)；在所述纵拖板(8)上，位于车床主轴(1)中心线一侧安装动力头(13)，所述动力头 (13)设有电动机(6)、滚轮顶杆( 及与电动机(6)传动连接的刀具主轴(15)，滚轮顶 杆(5)、刀具主轴(15)及车床主轴(1)的中心线互相平行并位于同一水平面内；刀具主轴 (15)中心线与车床主轴(1)中心线的水平距离为m，滚轮顶杆(5)中心线与车床主轴⑴ 中心线的水平距离n，其中η > m ；所述靠模组件(4)包括法兰(21)、通过螺钉0 与法兰紧固连接的靠模盘03) 以及与靠模盘紧固连接的定位轴座06)；工件毛坯04)配合套装在定位轴座06) 上，工件毛坯04)依靠压板(27)、与定位轴座06)连为一体，螺杆( )、螺母08)及插装 在靠模盘上的定位插销0 紧定在靠模盘上；所述法兰(21)、靠模盘(23)、定 位轴座( )、工件毛坯(M)、压板(XT)及螺杆09)都共有同一中心线；在所述靠模盘以η为半径的中心圆上加工有ρ个均勻分布的弧形斜面(30)，所述 弧形斜面(30)由圆滑过渡连接的靠模斜槽和靠模半圆弧组成，其中靠模斜槽表面的曲线 半径R等于所述工件斜槽表面的曲线半径r的n/m倍，靠模半圆弧的半径B等于工件半圆 弧的半径b。
2.根据权利要求1所述的一种双曲球面靠模加工装置，其特征在于所述动力头(13) 依靠销钉(16)和螺栓(17)紧固安装在纵拖板(8)上。
3.根据权利要求1所述的一种双曲球面靠模加工装置，其特征在于所述电动机(6) 通过皮带传动(7)或齿轮传动与刀具主轴(1 连接。
4.根据权利要求1所述的一种双曲球面靠模加工装置，其特征在于所述滚轮顶杆(5) 端头的滚轮(3 在压缩弹簧(19)的作用下顶压靠模盘上的弧形斜面(30)，所述滚轮 (32)的半径等于工件的球窝(31)的半径。
专利摘要本实用新型涉及一种与普通车床配套的双曲球面靠模加工装置，将车床拆除主轴变速机构、自动走刀连接机构及四方刀架后，在床头箱一端的车床主轴端头紧定安装靠模组件；在车床导轨的一端滑动安装纵拖板和导板，在其另一端固定安装螺母座；纵向丝杆的一端与导板转动连接，纵向丝杆的另一端与安装在螺母座中的螺母啮合，伸出螺母座外侧的纵向丝杆端头装有调节手轮，在纵拖板和导板之间装有顶板及压缩弹簧。在纵拖板上，安装包括电动机、滚轮顶杆及刀具主轴的动力头；滚轮顶杆端头的滚轮在压缩弹簧的作用下顶压靠模盘的弧形斜面。本实用新型与经过技术改造的普通车床配套能加工工件的双曲球面，可节约贵重设备的投资，降低加工成本，提高生产效率。
文档编号B23B5/40GK201823939SQ20102055994
公开日2011年5月11日 申请日期2010年10月13日 优先权日2010年10月13日
发明者谢芳桂 申请人:南昌洪都汽车配件制造有限公司