一种双端面端盖的一次装夹加工方法
【技术领域】
[0001]本发明属于端盖加工领域，更具体地，涉及一种双端面端盖的一次装夹加工方法。
【背景技术】
[0002]双端面凸缘端盖是安装在电机端部承接被驱动设备的零部件，经其止口与电机机座上的止口来配合联接定位，如图1?3所示为双端面凸缘端盖。双端面凸缘端盖的传统加工工艺都是将工件分三次或三次以上装夹于车床的三爪或专用夹具上，如图6所示以N面或U面为粗基准，加工D面、B面、Η面、K面和G面，然后掉头以D面为基准，加工Q面和Ν面，最后再掉头以Η面为基准，加工S面和Τ面。由于每台机床设备夹具本身存在精度误差，大批量生产使夹具定位面磨损误差，每次掉头流转到下道工序时极有可能发生磕碰，造成定位面失真，多个基准形成的基准不一致的问题导致不同基准加工出来的同轴度、平行度和垂直度偏差等多种中间环节的不良因素的影响，使得传统加工工艺加工出来的双面端盖的质量不稳定。
[0003]而在电机之中，端盖一端连接电机转子，另一端与外部相匹配的产品连接，因此其两个止口的外圆圆面之间、止口外圆圆面和轴承室内圆圆面之间的同轴度精度和端盖前后两个平面之间的平行度精度以及平面与止口外圆圆面、轴承室内圆圆面之间的垂直度精度都极其重要。如果端盖的加工质量不稳定，将严重影响电机与外部相匹配产品的连接精度，影响整台电机的质量和价格档次。由于同轴度、平行度和垂直度精度误差较大会导致电机转子的偏心振动，产生高分贝的振动噪音，进而影响使用寿命。
[0004]现有技术中，对于如何提高凸缘端盖的同轴度、平行度和垂直度已经有了一些技术方案，例如CN98111242.0公开了一种高同轴度中小型双端面端盖的加工工艺及集成组合刀具，该方案通过设立可回避刀具行程空间的夹紧面、不需要旋转车床的刀架以及集成组合刀具，一次性装夹端盖后，实现端盖的连续多工步的精车加工。然而该方案在加工过程中，刀架无需旋转，所有刀具的切削刃都朝着工件，各刀具位于刀架的同侧，因此对于各刀具的安装精度具有较高要求，整个组合刀具结构复杂、安装不便；又如CN201310071513.7公开了一种凸缘端盖的装夹加工工艺，该方案虽然简化了刀具结构，但其不适用于加工带油封室的双端面端盖，适用性差，且其采用了向外撑持的装夹方式，装夹时撑持力大，会导致零部件较大的塑性变形，从而导致加工零部件的合格率低。
【发明内容】
[0005]针对现有技术的上述缺点和/或改进需求，本发明提供了一种双端面端盖的一次装夹加工方法，其中根据双端面端盖的结构特点，相应设计了适用于其一次装夹的加工方法及组合刀具，解决现有组合刀具结构复杂、安装不便以及难以加工双端面端盖的问题，具有生产效率高，加工质量好的优点，适用于普通数控机床上加工高同轴度、平行度和垂直度精度公差值要求很高的双端面端盖。
[0006]为实现上述目的，本发明提出了一种双端面端盖的一次装夹加工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤:
[0007]1)利用机床卡盘的卡爪夹持双端面端盖油封室外圆的非加工表面，所述卡爪为加长的L型卡爪，通过L型卡爪的伸长部分来保证刀具的行程空间，所述L型卡爪的前端与端盖的接触面加工成圆弧形状，以保证夹持端盖时具有更大的接触面积；
[0008]2)首先，使用于安装组合刀具的刀架位于初始工位，利用组合刀具中的第一和第二刀具对双端面端盖的轴承室进行先粗车后精车的加工；
[0009]3)刀架逆时针旋转90°，利用组合刀具中的第三刀具对双端面端盖的外端面及外端面止口进行先粗车后精车的加工；
[0010]4)刀架再逆时针旋转90°，利用组合刀具中的第四刀具对双端面端盖的内端面及内端面止口进行先粗车后精车的加工；
[0011]5)然后，刀架逆时针旋转180°，利用组合刀具中的第五刀具对双端面端盖油封室进行先粗车后精车的加工；
[0012]6)最后，先水平移动再竖直移动刀架，利用组合刀具中的第六刀具对双端面端盖的外端面止口进行密封圈槽的加工；以此方式，完成双端面端盖的一次装夹加工。
[0013]作为进一步优选的，所述刀架为方形结构，其上安装有四个刀杆，其中第一和第二刀杆水平对称设置在所述刀架上端的左右两侧，第三和第四刀杆水平对称设置在所述刀架下端的左右两侧；所述第一和第二刀具对称设置在所述第一刀杆的上下端面；所述第三刀具设置在所述第二刀杆的下端面；所述第四刀具设置在所述第四刀杆的下端面；所述第六和第五刀具分设在所述第三刀杆的上下两端。
[0014]作为进一步优选的，所述第一和第二刀具的结构相同，均为30°的硬质合金刀。
[0015]作为进一步优选的，所述第三刀具为45°的硬质合金刀。
[0016]作为进一步优选的，所述第四刀具为30°的硬质合金车刀。
[0017]作为进一步优选的，所述第五刀具为硬质合金钩刀。
[0018]作为进一步优选的，所述第六刀具为硬质合金切刀。
[0019]作为进一步优选的，所述六个刀具均能够上下左右调节。
[0020]总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点:
[0021]1.本发明通过对普通机床卡盘的改进，设计一种加长的端部带圆弧形的L型三爪，并以端盖的油封室外圆为定位基准面，可提供可靠夹持，避免零件的塑性变形，并可避开车刀在车削端盖左边各个面时的行程空间；通过使用组合刀具，在普通数控机床四工位刀架上装上六把车刀，以满足加工要求，可对端盖的油封室进行加工，通过一次装夹即可生产出同轴度、平行度和垂直度要求精度要求很高的凸缘双端面端盖的，节省了工人上下装夹工件的时间，提高了端盖同轴度、平行度和垂直度的加工精度，精度工差等级提高3个等级以上，提高了产品质量，零件合格率高，方法适用性好。
[0022]2.本发明还通过对组合刀具中各个部件的结构及其部件之间的装配方式进行设计和研究，获得结构简单、安装方便的多功能组合刀具，能实现双端面端盖的快速加工，解决现有组合刀具结构复杂、安装不便以及难以加工双端面端盖的问题。
【附图说明】
[0023]图1是110ST双端面端盖结构示意图；
[0024]图2是130ST双端面端盖结构示意图；
[0025]图3是150ST双端面端盖结构示意图；
[0026]图4是L型三爪夹持端盖并提供车刀行程空间示意图；
[0027]图5是用四工位刀架装六把车刀布局示意图；
[0028]图6是双端面端盖所需加工切削面不意图；
[0029]图7是刀架在工位1粗、精车Η面，K面示意图；
[0030]图8是刀架在工位2加工Β面，D面示意图；
[0031]图9是刀架在工位3加工Q面，Ν面示意图；
[0032]图10是刀架在工位4加工S面，Τ面示意图；
[0033]图11是刀架在工位5加工G面示意图。
【具体实施方式】
[0034]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0035]本发明设计出一种通过一次装夹工件就可完成多工步粗精车双端面端盖所有加工面的加工，其包括以下步骤:
[0036]1)利用机床卡盘的卡爪夹持双端面端盖油封室外圆的非加工表面；
[0037]2)刀架位于初始工位上，利用组合刀具中的第一和第二刀具对双端面端盖的轴承室进行先粗车后精车的加工；
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