一种锥形管壳部件的铣削加工工艺的制作方法

1.本技术涉及铣削加工技术领域，更具体地说，涉及一种锥形管壳部件的铣削加工工艺。


背景技术：

2.铣削是以铣刀作为刀具加工物体表面的一种机械加工方法，铣床有卧式铣床、立式铣床、龙门铣床、仿形铣床、万能铣床、杠铣床等。在应用于现有的立式铣床的铣削加工工艺中，针对锥形管壳部件的外锥形面的铣削加工，容易对锥形管壳产生朝向其内部的作用力，如若锥形管壳部件的管壁厚度较小，容易在铣削过程中造成锥形管壳部件变形，进而影响其加工精度。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本技术提供一种锥形管壳部件的铣削加工工艺。
4.本技术提供的一种锥形管壳部件的铣削加工工艺采用如下的技术方案：一种锥形管壳部件的铣削加工工艺，包括如下步骤：s1、清洗管状原料；s2、将管状原料于立式铣床工作台上夹持固定；s3、启动立式铣床，驱动铣刀按照加工程序铣削管状原料外壁，在铣削处冲洗冷却液；s4、铣削完成后，将管壳部件卸下清洗；s5、将清洗后的管壳部件外壁打磨，直至管壳部件外壁粗糙度符合加工要求；s6、再次清洗，将加工好的锥形管壳检验出库；在所述步骤s2中，通过立式铣床工作台上的特制夹具夹持管状原料，使得在管状原料两端限位的情况下，从管状原料内部顶压管状原料，从而使得管状原料在铣削过程中具有内部作用力，抵抗铣削作用引起的形变。
5.通过上述技术方案，在管状原料的铣削过程中，通过在管状原料内部顶压其内壁，抵消了管状原料受到的铣削作用产生的变形影响，从而使得管状原料的尺寸在铣削过程中保持一致，提高铣削精度。
6.进一步的，所述特制夹具包括安装在立式铣床工作台上的夹具箱，所述夹具箱上设有竖直设置的顶压架，所述顶压架顶部活动安装有用于抵接管状原料上端的夹持架，而所述夹具箱内设有用于驱动所述夹持架的第一驱动组件；所述顶压架周侧设有顶压杆，所述顶压杆设有上下两组，每组的多个顶压杆环绕所述顶压架周侧均匀分布；所述顶压杆一端与所述顶压架活动连接，另一端固定连接有顶压片，所述顶压片用于贴合管状原料内壁，且所述夹具箱上还设有用于驱动所述顶压杆抵接管状原料内壁的第二驱动组件。
7.通过上述技术方案，在进行管状原料安装时，操作人员将管状原料套设于夹具箱上的顶压架上，然后操作人员启动第一驱动组件，使得顶压架顶部上的夹持架压紧管状原
料上端，然后操作人员启动第二驱动组件，使得顶压杆通过顶压片由管状原料内部抵紧管状原料，从而使得管状原料稳定放置，防止其在铣削过程中偏离基准轴线。
8.进一步的，所述顶压架上套设有两个驱动环，两组的所述顶压杆分别与两个所述驱动环对应设置，顶压杆远离所述顶压片的端部与所述驱动环固定连接；所述驱动环之间设有传动组件，而所述第二驱动组件用于驱动最底部的驱动环上移。
9.通过上述技术方案，通过两组驱动环的设置，使得顶压架周侧的顶压杆之间的受力平衡，使得管状原料更为稳定。
10.进一步的，所述第二驱动组件包括滑动安装在所述夹具箱顶面上的驱动块、固定安装在所述夹具箱内顶面上的伺服电机、固定安装在所述伺服电机输出轴上的线轮、以及设置于所述驱动块顶部的驱动杆；所述驱动杆上端与最底部的所述驱动环铰接设置，驱动杆下端与所述驱动块顶部铰接；所述夹具箱顶面开设有多道环绕所述顶压架均匀分布的滑动槽，所述滑动槽与夹具箱内顶面贯通；所述驱动块的数目与所述滑动槽的数目一致，且所述驱动块与所述滑动槽一一对应；所述滑动槽内滑动安装有滑动板，所述滑动板顶面与所述驱动块底面固定连接，便于驱动块在靠近和远离顶压架的水平方向上滑动；所述线轮的内壁连接有驱动钢索，所述驱动钢索另一端与所述滑动板底面固定连接。
11.通过上述技术方案，当伺服电机启动时，伺服电机驱动线轮转动，线轮收纳驱动钢索，使得驱动钢索拉动驱动块朝向夹持架滑动，从而使得驱动杆朝上顶起最底部的驱动环，从而驱动了顶压杆由管状原料内部抵接管状原料，第二驱动组件的结构分布紧凑，节约空间。
12.进一步的，所述夹具箱内顶面固定有导向架，所述导向架底部固定有导向圈，所述导向圈套设于所述线轮外，所述驱动钢索绕过所述导向圈边框。
13.通过上述技术方案，导向圈的设置，使得线轮在收缩驱动钢索时，免于受到竖直方向的作用力，利于线轮稳定收纳驱动钢索。
14.进一步的，所述传动组件包括传动柱和应力块，所述传动柱下端与所述最底部的驱动环固定，传动柱上端端面为倾斜面；所述应力块底面也为倾斜面并与所述传动柱上端端面滑移配合，且所述应力块的倾斜面高度在所述顶压片至所述顶压架的水平方向上逐渐升高；所述应力块位于所述顶压杆正下方。
15.通过上述技术方案，当最底部的驱动环在第二驱动组件的驱动作用下上移时，传动柱上移，使其上端抵住应力块底面，使得顶部的驱动环上移，从而使得上侧一组的顶压杆顶压管状原料，而由于传动柱上端端面以及应力块底面的倾斜面设计，使得顶部的驱动环在顶压杆位置具有朝外的作用力，抵消顶压杆对于驱动环的作用力，利于防护驱动环。
16.进一步的，所述夹持架包括滑动安装于所述顶压架上端内的滑动柱、铰接于所述滑动柱上端的下压爪以及固定于所述顶压架上端的中间杆，所述滑动柱侧壁与所述顶压架内侧壁活动密封连接；所述下压爪设有多个，多个下压爪环绕滑动柱轴线均匀分布；所述中间杆下端与顶压架侧壁连接，中间杆上端固定连接有借力圈，所述下压爪一端与所述滑动柱上端连接，另一端通过所述借力圈下侧朝向管状原料上端延伸，用于下压管状原料上端；所述第一驱动组件为气动驱动元件，用于通过所述顶压架内的气压驱动所述滑动柱移动。
17.通过上述技术方案，当第一驱动组件驱动滑动柱上移时，滑动柱带动下压爪转动，使得下压爪在借力圈的抵接作用下压紧管状原料上端，而在管状原料放置前，滑动柱下移，
使得下压爪收缩，便于管状原料套设在顶压架上，操作方便。
18.进一步的，所述第一驱动组件包括固定安装于所述夹具箱内的气泵、滑动安装在所述顶压架内的活塞块、以及连接于所述活塞块和所述滑动柱之间的气动杆，所述活塞块侧壁与所述顶压架内壁活动密封，且活塞块设置于顶压架底部位置；所述气泵出口与所述顶压架内部之间连接有驱动管，且驱动管与顶压架的连接处位于所述活塞块下侧。
19.通过上述技术方案，当气泵启动时，气泵将空气打入顶压架内，使得活塞块下侧的气压增强，从而使得活塞块通过气动杆驱动滑动柱上移，减小了驱动所需的气量。
20.进一步的，所述顶压架侧壁上环绕开设有多处压气槽，所述压气槽内连接有拱形铜片。
21.通过上述技术方案，当驱动环被第二驱动组件驱动至压气槽处时，驱动环挤压拱形铜片，增加了活塞块下侧的气压，进一步增强了下压爪对管状原料的下压效果。
22.综上所述，本技术的有益技术效果：（1）在管状原料的铣削过程中，通过在管状原料内部顶压其内壁，抵消了管状原料受到的铣削作用产生的变形影响，从而使得管状原料的尺寸在铣削过程中保持一致，提高铣削精度；（2）在进行管状原料安装时，操作人员将管状原料套设于夹具箱上的顶压架上，然后操作人员启动第一驱动组件，使得顶压架顶部上的夹持架压紧管状原料上端，然后操作人员启动第二驱动组件，使得顶压杆通过顶压片由管状原料内部抵紧管状原料，从而使得管状原料稳定放置，防止其在铣削过程中偏离基准轴线；（3）当第一驱动组件驱动滑动柱上移时，滑动柱带动下压爪转动，使得下压爪在借力圈的抵接作用下压紧管状原料上端，而在管状原料放置前，滑动柱下移，使得下压爪收缩，便于管状原料套设在顶压架上，操作方便。
附图说明
23.图1为锥形管壳部件的铣削加工工艺的步骤示意图；图2为特制夹具于立式铣床上的安装结构示意图；图3为锥形管壳在特制夹具上的安装结构示意图；图4为特制夹具的结构示意图；图5为夹具箱的内部结构示意图；图6为夹持架的结构示意图；图中标号说明：01、立式铣床；02、特制夹具；1、夹具箱；11、滑动槽；12、滑动板；13、导向架；14、导向圈；2、顶压架；21、压气槽；22、拱形铜片；3、夹持架；31、滑动柱；32、下压爪；33、中间杆；34、借力圈；4、顶压杆；41、顶压片；42、驱动环；51、气泵；52、活塞块；53、气动杆；61、驱动块；62、伺服电机；63、线轮；631、驱动钢索；64、驱动杆；7、传动组件；71、传动柱；72、应力块。
具体实施方式
24.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于
本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
25.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
27.实施例一以下结合附图1-图6对本技术作进一步详细说明。
28.本技术实施例公开一种锥形管壳部件的铣削加工工艺，请参阅图1、图2，包括如下步骤：s1、清洗管状原料；s2、将管状原料于立式铣床01工作台上夹持固定，通过立式铣床01工作台上的特制夹具02夹持管状原料，使得在管状原料两端限位的情况下，从管状原料内部顶压管状原料，从而使得管状原料在铣削过程中具有内部作用力，抵抗铣削作用引起的形变；s3、启动立式铣床01，驱动铣刀按照加工程序铣削管状原料外壁，在铣削处冲洗冷却液；s4、铣削完成后，将管壳部件卸下清洗；s5、将清洗后的管壳部件外壁打磨，直至管壳部件外壁粗糙度符合加工要求；s6、再次清洗，将加工好的锥形管壳检验出库。
29.本技术实施例一的锥形管壳部件的铣削加工工艺的实施原理为：在管状原料的铣削过程中，通过在管状原料内部顶压其内壁，抵消了管状原料受到的铣削作用产生的变形影响，从而使得管状原料的尺寸在铣削过程中保持一致，提高铣削精度。
30.实施例二本实施例与实施例一的区别在于：在立式铣床01上采用特制夹具02，夹持管状原料。
31.参照图2-图5，特制夹具02包括安装在立式铣床01工作台上的夹具箱1，夹具箱1上设有竖直设置的顶压架2，顶压架2顶部活动安装有用于抵接管状原料上端的夹持架3，而夹具箱1内设有用于驱动夹持架3的第一驱动组件；顶压架2周侧设有顶压杆4，顶压杆4设有上下两组，每组的多个顶压杆4环绕顶压架2周侧均匀分布；顶压杆4一端与顶压架2活动连接，另一端固定连接有顶压片41，顶压片41用于贴合管状原料内壁，且夹具箱1上还设有用于驱动顶压杆4抵接管状原料内壁的第二驱动组件。顶压架2上套设有两个驱动环42，两组的顶压杆4分别与两个驱动环42对应设置，顶压杆4远离顶压片41的端部与驱动环42固定连接；驱动环42之间设有传动组件7，而第二驱动组件用于驱动最底部的驱动环42上移。在进行管
状原料安装时，操作人员将管状原料套设于夹具箱1上的顶压架2上，然后操作人员启动第一驱动组件，使得顶压架2顶部上的夹持架3压紧管状原料上端，然后操作人员启动第二驱动组件，使得顶压杆4通过顶压片41由管状原料内部抵紧管状原料，从而使得管状原料稳定放置，防止其在铣削过程中偏离基准轴线。
32.参照图5，第二驱动组件包括滑动安装在夹具箱1顶面上的驱动块61、固定安装在夹具箱1内顶面上的伺服电机62、固定安装在伺服电机62输出轴上的线轮63、以及设置于驱动块61顶部的驱动杆64；驱动杆64上端与最底部的驱动环42铰接设置，驱动杆64下端与驱动块61顶部铰接；夹具箱1顶面开设有多道环绕顶压架2均匀分布的滑动槽11，滑动槽11与夹具箱1内顶面贯通；驱动块61的数目与滑动槽11的数目一致，且驱动块61与滑动槽11一一对应；滑动槽11内滑动安装有滑动板12，滑动板12顶面与驱动块61底面固定连接，便于驱动块61在靠近和远离顶压架2的水平方向上滑动；线轮63的内壁连接有驱动钢索631，驱动钢索631另一端与滑动板12底面固定连接。夹具箱1内顶面固定有导向架13，导向架13底部固定有导向圈14，导向圈14套设于线轮63外，驱动钢索631绕过导向圈14边框。当伺服电机62启动时，伺服电机62驱动线轮63转动，线轮63收纳驱动钢索631，使得驱动钢索631拉动驱动块61朝向夹持架3滑动，从而使得驱动杆64朝上顶起最底部的驱动环42，从而驱动了顶压杆4由管状原料内部抵接管状原料，第二驱动组件的结构分布紧凑，节约空间。传动组件7包括传动柱71和应力块72，传动柱71下端与最底部的驱动环42固定，传动柱71上端端面为倾斜面；应力块72底面也为倾斜面并与传动柱71上端端面滑移配合，且应力块72的倾斜面高度在顶压片41至顶压架2的水平方向上逐渐升高；应力块72位于顶压杆4正下方。当最底部的驱动环42在第二驱动组件的驱动作用下上移时，传动柱71上移，使其上端抵住应力块72底面，使得顶部的驱动环42上移，从而使得上侧一组的顶压杆4顶压管状原料，而由于传动柱71上端端面以及应力块72底面的倾斜面设计，使得顶部的驱动环42在顶压杆4位置具有朝外的作用力，抵消顶压杆4对于驱动环42的作用力，利于防护驱动环42。
33.参照图5、图6，夹持架3包括滑动安装于顶压架2上端内的滑动柱31、铰接于滑动柱31上端的下压爪32以及固定于顶压架2上端的中间杆33，滑动柱31侧壁与顶压架2内侧壁活动密封连接；下压爪32设有多个，多个下压爪32环绕滑动柱31轴线均匀分布；中间杆33下端与顶压架2侧壁连接，中间杆33上端固定连接有借力圈34，下压爪32一端与滑动柱31上端连接，另一端通过借力圈34下侧朝向管状原料上端延伸，用于下压管状原料上端；第一驱动组件为气动驱动元件，用于通过顶压架2内的气压驱动滑动柱31移动。当第一驱动组件驱动滑动柱31上移时，滑动柱31带动下压爪32转动，使得下压爪32在借力圈34的抵接作用下压紧管状原料上端，而在管状原料放置前，滑动柱31下移，使得下压爪32收缩，便于管状原料套设在顶压架2上，操作方便。
34.参照图5，第一驱动组件包括固定安装于夹具箱1内的气泵51、滑动安装在顶压架2内的活塞块52、以及连接于活塞块52和滑动柱31之间的气动杆53，活塞块52侧壁与顶压架2内壁活动密封，且活塞块52设置于顶压架2底部位置；气泵51出口与顶压架2内部之间连接有驱动管，且驱动管与顶压架2的连接处位于活塞块52下侧。当气泵51启动时，气泵51将空气打入顶压架2内，使得活塞块52下侧的气压增强，从而使得活塞块52通过气动杆53驱动滑动柱31上移，减小了驱动所需的气量。顶压架2侧壁上环绕开设有多处压气槽21，压气槽21内连接有拱形铜片22。当驱动环42被第二驱动组件驱动至压气槽21处时，驱动环42挤压拱
形铜片22，增加了活塞块52下侧的气压，进一步增强了下压爪32对管状原料的下压效果。