工件上的盲键槽加工方法与流程

本发明涉及键槽加工技术领域，特别涉及一种工件上的盲键槽加工方法。

背景技术：

连铸辊是连铸机主要零部件，辊套式连铸辊组件通过芯轴和键，将2-4件辊套组装成辊组件。辊套键槽的制作尺寸精度和位置精度的质量是保证组件顺利装配的关键因素。

宝钢2#连铸改造项目，该项目连铸机是奥钢联pt技术，辊子结构形式为辊套式，三节辊套小间隙装配成组的形式。其中，两端辊套内孔中的键槽为盲键槽，中间辊套内孔中的键槽为通键槽。

上述评辊套内孔中的键槽常规加工采用普通b5050插床，采用直线往复运动，用普通白钢刀片加工成型；常规的加工方式存在以下缺陷：

1.由于受刀具的影响，常规加工在宽度上需要多次加工；

2.该类产品，由于键槽尺寸精度一般为js9，对称要求一般在0.05以内，常规加工具有一定的难度；

3.因设备的因素，直线往复运动加工，在键槽5的槽底需要设计有专门的环形的退刀槽9。介于需要有专用的退刀槽9的要求(如图10)，不但生产成本高，加工时间长，而且还降低了产品的强度。

4.虽然通过环形的退刀槽9可以使切削刀具脱刀和断屑，但是，仍然有一部分断屑在加工过程中残留在退刀槽9内，在工加过程中容易导致切削刀具与断屑接触，从而引起蹦刃的问题。

技术实现要素：

本发明提供一种形成新型退刀形式的工件上的盲键槽加工方法。

工件上的盲键槽加工方法，包括以下步骤：

s1，将工件安装在导向装置上；

s2，使安装有切削刀具的刀杆与刀杆导向柱配合，刀杆导向柱与导向装置配合；

s3，刀杆在数控机床的控制下每次沿工件的径向进给尺寸为d；

s4，刀杆在数控机床的控制下，按以下公式使刀具沿工件的轴向进给，每轴向进给一次，刀杆退回到轴向进给的起始位置，如此重复步骤s3和s4对工件进行切削，在工件上加工出由键槽本体和退刀槽组成的盲键槽；

l0＝l+l1-(n-1)×d

上述公式中，h1为键槽本体的加工深度，n为总的切削次数，l0为每次沿工件的轴向进给尺寸，l为键槽本体沿工件轴向的加工长度，l1为退刀槽沿工件轴向的加工长度，n为第1次至第n次之间切削时所对应的自然数，d为任意相邻两次轴向进给的差值。

本发明的优点如下：

1.改变了常规径向环形退刀槽的形式，在加工键槽本体的过程中，同时一并加工出具有斜面弧形面的退刀槽，这种结构的退刀槽为新型退刀的形式；

2.取消了车床加工径向环形退刀槽的要求，采用数控近似拉削的加工方式形成新的退刀结构，同时加工出由键槽本体和退刀槽组成的盲键槽，具有省时以及生产效率高的优点；

3.采用成型刀片，小切削量(常规0.03～0.05mm每次进给)，快速切削的方式，保证产品尺寸精度及粗糙度，并且可以避免引起切削刀具蹦刃；

4.导向装置与工件和刀杆导向柱的配合而言，其中以工件的内孔分别与导向装置中的上定位套和下定位套外圆小间隙配合(或锥度自定心)定位，第一中心孔和第二中心孔与刀杆组杆外周面小间隙定位，形成以内孔尺寸精度和形位公差为基准的定位，确保键槽直线度和对称度要求的方式，本发明的定位方式改变了原插床找正产品外圆或内孔以及侧母线的方式，确保键槽直线度和对称度要求的方式。

附图说明

图1为本发明中的导向装置的剖面图；

图2为本发明中的导向装置的立体图；

图3为上定位套的示意图；

图4为下定位套的示意图；

图5为图1中的i部放大图；

图6为采用本发明的方法加工出第一种盲键槽的示意图；

图7为图6中的p部放大图；

图8为采用本发明的方法加工出第二种盲键槽的示意图；

图9为图8中的q部放大图；

图10为现有技术中的辊套内的键槽示意图；

附图中的标记：

工件a，上定位套1，第一让位缺口1a，第一端面结合部件1b，第一内孔结合部1c，第一中心孔1d，下定位套2，第二让位缺口2a，第二端面结合部件2b，第二内孔结合部2c，第二中心孔2d，驱动机构3，压板4，键槽本体5，顶帽6，限位部6a，第一装配孔6b，第二装配孔6c，调整垫7，锁紧螺钉8，退刀槽9，切削刀具10，刀杆导向柱11，滑配槽11a，刀杆12。

具体实施方式

下面结合附图1至9对本发明进行详细地说明。

本实施例加工的工件a优先选用辊套，该辊套上的内孔为通孔，即工件a内孔的孔壁面上加工出键槽，并且该键槽为盲键槽。

工件上的盲键槽加工方法，包括以下步骤：

s1，将工件a安装在导向装置上；导向装置包括：与工件a内孔一端间隙配合的上定位套1、与工件a内孔另一端间隙配合的下定位套2、压紧组件，上定位套1上设有供刀杆12沿该上定位套1径向移动的第一让位缺口1a；下定位套2上设有供刀杆12沿该下定位套2径向移动的第二让位缺口2a，压紧组件与上定位套1配合将工件定位在上定位套1与下定位套2之间。

上定位套1包括与工件轴向端面形成抵顶的第一端面结合部件1b、第一内孔结合部1c，所述第一让位缺口1a设置在第一端面结合部件1b上，第一内孔结合部1c与第一端面结合部件1b的一端连接。第一端面结合部件1b上设有第一中心孔1d，该第一中心孔1d供刀杆12件穿过，所述第一让位缺口1a与第一中心孔1d连通。所述第一内孔结合部1c呈圆柱形或圆锥形，本实施例中，第一内孔结合部1c呈圆柱形。

下定位套2包括与工件轴向端面形成抵顶的第二端面结合部件2b、第二内孔结合部2c，所述第二让位缺口2a设置在第二端面结合部件2b上；第二内孔结合部2c与第二端面结合部件2b的一端连接，第二端面结合部件2b上设有第二中心孔2d，该第二中心孔2d供刀杆12穿过，所述第二让位缺口2a与第二中心孔2d连通。所述第二内孔结合部2c呈圆柱形或圆锥形，本实施例中，第二内孔结合部2c呈圆柱形。

压紧组件包括驱动机构3、压板4、至少三个顶紧组件，压板4与驱动机构3固定，每个顶紧组件的一端与压板4面向上定位套1的一端连接，顶紧组件的另一端为与上定位套1配合的自由端。驱动机构3由气缸和安装板组成，气缸的动力输出端与安装板固定连接，气缸也可以采用液压缸代替，压板4与安装板连接，在压板4上设有安装孔，螺钉穿过压板4上的安装孔与安装板连接，从而使压板4与驱动机构3中的安装板固定成一体。本实施例中采用三个顶紧组件，三个顶紧组件的中心连线形成三角形，从而使压板4的受力均匀，并且稳定。当驱动机构3进行进给的工作时，驱动机构3推动压板4进给，从而使顶紧组件向定位套1移动，最终使顶紧组件与定位套1形成抵顶，使定位套1压紧在工件a的端向端面。

顶紧组件包括顶帽6、一个或多个调整垫7、锁紧螺钉8，顶帽6上设有装配孔，在装配孔内设置具有通孔的限位部6a，该限位部6a将装配孔分隔成第一装配孔6b和第二装配孔6c；调整垫7用于调节顶帽6与压板4之间的间距，调整垫7的一端与限位部6a抵顶，调整垫7的另一端与压板4抵顶，锁紧螺钉8的一端穿过限位部6a上的通孔后与压板4连接，锁紧螺钉8被限位部6a限位，锁紧螺钉8的一部分位于第二装配孔6c中。本实施例中，所述压板4上设有盲孔，顶帽6的一端位于盲孔内，在第一装配孔6b内安装了调整垫7之后，使得在顶帽6与压板4之间形成间隔，调整垫7优先采用碟簧，数量为2至3个，通过调节垫7具有形变量的作用，可以间接地解决加工过程工件a的内孔与轴面端面的垂直误差而导致的3个顶帽6的受力不均现象。

对于上述导向装置与工件a和刀杆导向柱11的配合而言，其中以工件a的内孔分别与导向装置中的上定位套1和下定位套2外圆小间隙配合(或锥度自定心)定位，第一中心孔1d和第二中心孔2d与刀杆组杆外周面小间隙定位，形成以内孔尺寸精度和形位公差为基准的定位，确保键槽直线度和对称度要求的方式。

采用上述结构的导向装置，可以避免刀杆导向柱11采用螺栓进行定位，不但便于对刀杆导向柱11进行导向和定位，而且由于通过压紧组件直接对顶紧组件对上定位套1产生压力，使工件a夹持在上定位套1和下定位套2之间，这样还便于对工件a进行定位。

s2，使安装有切削刀具10的刀杆12与刀杆导向柱11配合，刀杆导向柱11与导向装置配合；优选地，在刀杆导向柱11上设有滑配槽11a，刀杆12与滑配槽11a滑动配合，这样，由于刀杆导向柱11是固定的，而刀杆12是可以移动的，刀杆导向柱11与上定位套1和下定位套2配合，因此，在切削过程中，可以保证刀杆12移动的精度。所述切削刀具10与刀杆12固定连接，在切削过程中，刀杆12先沿着第一让位缺口1a和第二让位缺口2a径向进给，然后再沿着工件a的轴向进给，即可对工件进行切削。切削刀具10采用成型刀具，在键槽宽度方向一次成型，以满足产品尺寸精度。

s3，刀杆12在数控机床的控制下每次沿工件的径向进给尺寸为d，d的值为0.02-0.05mm；

s4，刀杆12在数控机床的控制下，按以下公式使刀具沿工件的轴向进给，每轴向进给一次，刀杆退回到轴向进给的起始位置，如此重复步骤s3和s4对工件进行切削，在工件上加工出由键槽本体5和退刀槽9组成的盲键槽。

l0＝l+l1-(n-1)×d

上述公式中，h1为键槽本体的加工深度，n为总的切削次数，l0为每次沿工件的轴向进给尺寸，l为键槽本体沿工件轴向的加工长度，l1为退刀槽9沿工件轴向的加工长度，n为第1次至第n次之间切削时所对应的自然数，d为任意相邻两次轴向进给的差值。

按步骤s3和s4加工出的退刀槽9的槽底面9a呈斜面或弧形面，其中，斜面与工件轴向形成的夹角α为20-30°。上述切削采用数控拉床实施，并具有小进给的径向进给尺寸，即每次径向进给的尺寸d为0.02-0.05mm，以确保通过数控近似拉削形成近似斜面或弧形面退刀槽9的要求，确保产品粗糙度。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用于限定本发明的范围，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下做出的等同变化与修改，均应属于本发明的保护范围。