专利名称：大型球面的圆筒刀具对心加工方法
技术领域：
本发明涉及一种球面的加工方法，特别是涉及一种利用圆筒刀具对大型球面加工 的对心加工方法。
背景技术：
对一般机械零件上球面的加工，通常采用仿形或成形车削方法进行加工。随着社 会生产的发展，对于大型球面、特别是难加工材料和高硬度脆性非金属材料大型球体表面 的加工，以上方法只能是事倍功半；采用传统简陋的手工錾凿加工的精度和效率更是难以 满足需求。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足而提供的一种大型球面的圆筒刀具对心加 工方法，具有工艺简洁，所用设备和刀具比较单一、制造容易、调节较简便、生产效率高等特 点ο为达到上述目的，本发明采用的技术方案是大型球面的圆筒刀具对心加工方法， 包括下列步骤a、将待加工的球面毛坯置于回转工作台上，回转工作台由调速电机提供动力，此 时球面毛坯可以绕其中心轴线ZZ'旋转；b、将圆筒刀具前端的刀齿与球面毛坯的表面接触，圆筒刀具在其动力装置带动下 绕其中心轴线OO'转动对球体毛坯表面进行加工；C、球面毛坯旋转一周后，圆筒刀具在球面毛坯表面加工出一条环形球带，将圆筒 刀具移动到待加工的区域继续加工，或者是将球面毛坯的待加工部分移动到圆筒刀具的位 置进行加工，直到将整个球面毛坯表面加工完成。所述圆筒刀具的中心轴线与球面毛坯的中心轴线相交于球面毛坯的球心。所述圆筒刀具包括空心钢管和可拆卸连接在钢管前端边沿上的刀齿。所述空心钢管由多节直径不同的结构活动连接而成，且每一节钢管的边沿上连接 有刀齿。所述圆筒刀具及其动力装置活动连接在一个刀座上，刀座可沿一个与球面毛坯同 心的圆弧形的滑轨滑动，圆筒刀具及其动力装置在刀座上滑动可以调节加工的缩进量，刀 座在滑轨上滑动可以将刀具移动到待加工的区域。从本发明的上述技术特征可以看出，本发明的优点是不但使大型球面加工成为 可能，而且在一台设备上只需更换刀具就能完成一定尺寸范围内各种尺寸规格大型球面毛 坯的铣削、磨削、研磨抛光等多道工序加工；特别是高硬度脆性非金属材料(如花岗石、大 理石)大型球体表面的加工，刀具旋转运动实现高速切削，充分发挥了金刚石刀具高效切 削的能力，提高生产效率。
本发明将通过附图比较以及结合实施例的方式说明图1是本发明加工方法的加工示意图，其中附图标记1是球面毛坯2是回转工作台3是调速电机4是圆筒刀具5是动力装置6是刀座7是滑轨
具体实施例方式下面结合附图通过实施例对本发明做进一步的说明优选实施例本发明依据“圆柱面与圆球面正交(圆柱面轴线通过球心)时，其交线为平面圆，该平面圆与圆柱面轴线垂直”这一几何定理，如图1所示，以端面圆周具有刀刃(或刀齿) 的圆筒刀具4正交于被加工球面毛坯1，圆筒刀具4绕自身轴线OO'高速旋转作切削运动， 被加工球面毛坯1绕着与圆筒刀具4轴线相交的轴线ZZ'旋转作进给运动，则圆筒刀具4 便在球体毛坯1表面加工出一部分球面(球带)；然后将圆筒刀具4(或球体毛坯)转到尚 未加工的位置上，在此过程中可以通过定心装置调准球心，加工出另一部分(球带)球面； 如此下去，便可完成整个球面的加工，只需更换刀具，便能实现球面的铣削、磨削、研磨抛光 等多道工序加工。在上述加工过程中，球面毛坯1置于回转工作台2上，并且其上下左右前后的位置 可以根据需要调节，调速电机3带动回转工作台2以及球面毛坯1转动，圆筒刀具4及其动 力装置5安装在刀座6上且可以沿刀座6滑动，以方便调节切割的缩进量，另外，为了在加 工出一条球带后方便移动到下一个待加工的部分，刀座6设置在与球面毛坯1同心的圆弧 形滑轨7上且可以滑动。当然在圆筒刀具4加工出一条球带后，也可以通过翻动球面毛坯1将待加工的部 分与圆筒刀具4接触进行下一步的加工过程；特别是在采用比较大型的刀具的时候，一次 性可以将球面毛坯1超过一半的部分加工成型，那么只需要翻转球面毛坯一次，就可以将 剩下的部分完全加工好。为了在整个加工过程中能够方便的更换刀具，在很多情况下刀具的刀齿与后端的 刀体是可以拆下来并换装其他类型的刀具的，也有的根据需要将刀具制作成多种不同直径 的的结构，在加工时只需要及时将需要的刀具放到待加工的位置即可。综上可以看出，本发明的加工方法简便实用，而且在同一台设备上只需要更换刀 具就可以实现对各种规格尺寸大小的球面进行铣削、磨削、研磨抛光等多道工序加工。本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征以外，均可以以任何方式组合。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙 述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只 是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
权利要求
大型球面的圆筒刀具对心加工方法，其特征在于包括下列步骤a、将待加工的球面毛坯(1)置于回转工作台(2)上，回转工作台(2)由调速电机(3)提供动力，此时球面毛坯(1)可以绕其中心轴线zz′旋转；b、将圆筒刀具(4)前端的刀齿与球面毛坯(1)的表面接触，圆筒刀具(4)在其动力装置(5)带动下绕其中心轴线oo′转动对球体毛坯(1)表面进行加工；c、球面毛坯(1)旋转一周后，圆筒刀具(4)在球面毛坯(1)表面加工出一条环形球带，将圆筒刀具(4)移动到待加工的区域继续加工，或者是将球面毛坯(1)的待加工部分移动到圆筒刀具(4)的位置进行加工，直到将整个球面毛坯(1)表面加工完成。
2.根据权利要求1所述的大型球面的圆筒刀具对心加工方法，其特征在于所述圆筒刀 具(4)的中心轴线与球面毛坯(1)的中心轴线相交于球面毛坯(1)的球心。
3.根据权利要求1或2所述的大型球面的圆筒刀具对心加工方法，其特征在于所述圆 筒刀具(4)包括空心钢管和可拆卸连接在钢管前端边沿上的刀齿。
4.根据权利要求3所述的大型球面的圆筒刀具对心加工方法，其特征在于所述空心钢 管由多节直径不同的结构活动连接而成，且每一节钢管的边沿上连接有刀齿。
5.根据权利要求3所述的大型球面的圆筒刀具对心加工方法，其特征在于所述圆筒刀 具(4)及其动力装置(5)活动连接在一个刀座(6)上，刀座(6)可沿一个与球面毛坯(1) 同心的圆弧形的滑轨(7)滑动，圆筒刀具(4)及其动力装置(5)在刀座(6)上滑动可以调 节加工的缩进量，刀座(6)在滑轨(7)上滑动可以将圆筒刀具(4)移动到待加工的区域。
全文摘要
本发明为大型球面的圆筒刀具对心加工方法，涉及一种球面加工方法。目的是提供一种工艺简洁，生产效率高的大型球面的圆筒刀具对心加工方法。包括下列步骤将待加工的球面毛坯置于回转工作台上，回转工作台由调速电机提供动力，此时球面毛坯可以绕其中心轴线zz′旋转；将圆筒刀具前端的刀齿与球面毛坯的表面接触，圆筒刀具在其动力装置带动下绕其中心轴线oo′转动对球体毛坯表面进行加工；球面毛坯旋转一周后，圆筒刀具在球面毛坯表面加工出一条环形球带，将圆筒刀具移动到待加工的区域继续加工，或者是将球面毛坯的待加工部分移动到圆筒刀具的位置进行加工，直到将整个球面毛坯表面加工完成。本发明主要应用于对大型球面的加工。
文档编号B23P23/02GK101862960SQ20101014855
公开日2010年10月20日 申请日期2010年4月15日 优先权日2010年4月15日
发明者刘继光, 张祖军, 王彭结, 肖湘菲, 蔡勇 申请人:西南科技大学