圆柱形磨削工艺及由此工艺所得的磨削完工部件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及在预磨削部件上进行的圆柱形磨削加工及由在预磨削部件上进行的圆柱形磨削加工所得的磨削完工部件。更具体地讲，本发明涉及在预磨削部件上进行的圆柱形磨削加工及由在预磨削部件上进行的圆柱形磨削加工所得的磨削完工部件，其中磨削加工将材料从部件上移除，以形成具有尺寸条件的磨削完工部件，从而在使用期间负载条件下的磨削完工部件不会出现不可接受的变形。
【背景技术】
[0002]在金属切削操作中，切削工具和工件之间的任何振动都可能导致切削性能不良。例如，此类振动可能导致工件的表面光洁度不良或导致精加工工件超出公差范围。另外，任何此类振动均可能导致切削工具和相关的机床经受过早损坏。与切削工具和工件之间的振动相关的另外一个问题是高频噪音，尤其在钻削操作中。噪音可能导致工作场所的环境不太合意。虽然操作员可以降低切削速度，以减少切削工具和工件之间的振动，但是这种操作却不可取，因此这会降低材料移除率，从而降低材料移除操作的生产率。因此，在机床系统中提供一种能够实现减振进而维持高切削速度的特性是非常可取的。此外，在机床系统中提供一种能够实现减振从而减少高频噪音生成的特性也是非常可取的。
[0003]在一个结构中，刀架包含一个接纳套管的孔，套管继而用来接纳工具，其中套管处于负载之下，此负载是将工具保持在套管中所需的力。加载套管可能导致套管变形，因此相对于刀架，处于特定位置(或区域)的套管的公差必须确保套管的这些位置不会接触孔的相应表面。在这以前，一种减少套管特定区域和孔相应表面之间接触情况的方法是使用较大的公差。不过，在这类系统中使用较大的公差可能产生不利后果。
[0004]例如，较大的公差会导致出现大量精度摆差问题，其中切削刀头处的切削工具会相对于包含套管的刀架中心线错位。由于锁紧螺钉在刀柄上前移，该类型的系统本身就存在摆差问题。增大套管和刀柄之间的公差可以将套管进一步推离中心线。
[0005]此外，减低的精度会导致加工质量不佳。例如，系统的摆差越大，孔的尺寸和形状的偏差越大。此外，表面光洁度也会受到影响，变得不够理想。公差增大的其他后果可能包括工具的使用寿命缩短，这是由于刀柄和套管过多移动导致切削表面过度磨损或碎片掉落导致的。
[0006]因此，很明显，提供能够制作出当磨削完工部件在负载情况下以可接受的方式运行的圆柱形磨削工艺是非常可取的。就其中刀架接纳套管的刀架-套管组件而言，提供一种当套管在负载情况下套管选定区域不会接触到刀架选定区域的组件是非常可取的。就其中刀架具有接纳套管的孔的刀架-套管组件而言，提供一种无需较大公差便可以减少套管和孔相应表面之间接触情况的组件是非常可取的。
【发明内容】
[0007]在一种形式上，本发明是一种磨削预磨削部件的工艺，其中，方法包括下列步骤:提供包含孔的预磨削部件，并且预磨削部件有一个外表面，外表面具有一个或多个待磨削外表面区域；将加载工具定位在预磨削部件的孔内；对加载工具施加加载工具负载，加载工具继而对预磨削部件施加部件负载；当预磨削部件在部件负载情况下时，从所述预磨削部件的一个或多个待磨削的表面区域移除材料，以形成磨削完工部件；以及从磨削完工部件上卸下部件负载。
[0008]在另一种形式上，本发明是通过工艺加工形成的磨削完工套管，所述工艺包括步骤:提供一个预磨削套管，套管包含一个套管孔和一个或多个间隔开的待磨削外表面区域；将加载工具定位在预磨削套管的套管孔内；对加载工具施加加载工具负载，加载工具继而对预磨削套管施加套管负载；当预磨削套管在套管负载情况下时，从所述预磨削套管的一个或多个间隔开的待磨削外表面区域移除材料，以形成磨削完工套管；以及从磨削完工套管上卸下套管负载。
[0009]在另外一种形式上，本发明是一种磨削完工减振套管-工具适配器减振装置组件，其包括含有套管孔且具有轴向向前端部和轴向向后端部的磨削完工减振套管。此外，磨削完工减振套管还具有轴向向前磨削完工套管外表面和轴向向后外部磨削完工套管外表面。工具适配器减振装置包含一个适配器孔，其中适配器孔具有轴向向前适配器孔端部和轴向向后适配器孔端部。适配器孔由带有侧开口壁的开口围绕在轴向向前适配器孔端部处，且适配器孔的一个减小直径的孔表面邻近轴向向后适配器孔端部。磨削完工减振套管定位在适配器孔内部，由此轴向向前外部磨削完工套管表面与开口的侧开口壁相邻，并且轴向向后外部磨削完工套管表面与减小直径的孔表面相邻。向磨削完工减振套管施加作用力时，轴向向前外部磨削完工套管表面不会接触到开口的侧开口壁，并且轴向向后外部磨削完工套管表面不会接触到减小直径的孔表面。
【附图说明】
[0010]以下为构成本专利申请的一部分的【附图说明】:
[0011]图1是以下部件的等轴视图:工具(以图解方式显示)，运行中的工具由减振套管托载，且在从减振套管的纵向上分解显示；减振套管，运行中的减振套管由工具适配器减振装置托载，且在工具适配器减振装置的纵向上分解显示；工具适配器减振装置；以及将减振套管和工具适配器减振装置连接的锁紧螺钉；
[0012]图2是沿图1的剖面线2-2截取的减振套管的剖视图；
[0013]图3是沿图1的剖面线3-3截取的工具适配器减振装置的剖视图；
[0014]图4是减振套管的剖视图，其中加载螺钉旋入到减振套管中的螺纹孔眼内；
[0015]图5是沿图5A的剖面线5-5截取的加载工具的剖视图；
[0016]图5A是加载工具的等轴视图；
[0017]图6是减振套管的示意性端视图，示出了当减振套管处于不同的负载和/或磨削条件下时，处于减振套管轴向向前端部的周边圆柱面(34)的轮廓和减振套管主体外表面的减小直径的区域(62)的轮廓；
[0018]图7是具有接纳的加载工具的减振套管的剖视图，其中向减振套管施加了负载；
[0019]图7A是具有接纳的加载工具的减振套管的剖视图，其中利用以图解方式示出的磨削装置向减振套管施加了负载；
[0020]图8是一个示意性视图，示出了当减振套管被接纳在工具适配器减振装置的孔中和工具被接纳在减振套管的孔中时，减振套管和工具适配器减振装置之间的关系；
[0021]图9是通过锁紧螺钉附接到工具适配器减振装置的减振套管的等轴视图，其中工具适配器减振装置的一部分被切掉；
[0022]图10是图9中的一部分放大后的等轴视图，示出了附接到工具适配器减振装置的减振套管，且垫片位于锁紧螺钉头和橡胶元件之间；以及
[0023]图11是图9中的一部分放大后的等轴视图，示出了附接到工具适配器减振装置的减振套管，且垫片位于锁紧螺钉台肩和减振工具主体上的台肩之间。
【具体实施方式】
[0024]参见图纸，图1中示意性地示出了包含工具(通常被指定为20)的组件的等轴视图。根据特定应用，工具20可以具有任何适用的特定结构。示例性工具包括实心钻、端铣刀、绞刀、模块化钻及使用侧固式或哨形凹槽式刀柄的任何专用工具。图1还示出了通常被指定为22的减振套管(处于磨削完成状态下)和通常被指定为24的工具适配器减振装置。在减振套管22的纵向上，工具20被分解式示出。减振套管22在工具适配器减振装置24的纵向上被分解式示出。减振套管22和工具适配器减振装置24的组合可被视为心轴-套管组件25。图1示出了锁紧螺钉150，其作用是将减振套管22附接至钻头适配器减振工具24。锁紧螺钉150具有一个轴向向前端部152和一个轴向向后端部154。轴向向前端部152处有一个头部156，轴向向后端部154处有一个螺纹部分(或柄)160。居间部分158将头部156和螺纹部分160连接。头部156有一个面向后部的表面162。有一个大致圆形的台肩157将居间部分158和螺纹部分160连接。台肩157面向轴向向后方向。
[0025]作为一般说明，当组装时，工具20被接纳在减振套管22的孔内，减振套管继而被放置在工具适配器减振装置24的轴向向前孔内。如图1中所示，从工具适配器减振装