一种使用仿形机床的加工方法
【专利摘要】一种使用仿形机床的加工方法，所述机床包括床身（93）、床头（94）、尾座（95）、双重轮廓的靠模机构（91）、以及刀具（92），所述双重轮廓的靠模机构（91）包括：箱体（1）、活动靠模板（2）以及活动靠模板驱动装置（4），所述箱体（1）总体为长方体形状，具有内部空腔（14）以及纵向槽（13），活动靠模板（2）以及活动靠模板驱动装置（4）设置在所述内部空腔（14）中，所述纵向槽（13）设置在所述箱体（1）的上表面处，活动靠模板（2）的上边缘为终加工仿形轮廓（12），活动靠模板驱动装置（4）能够驱动所述活动靠模板（2）从而使其仿形轮廓（12）通过所述纵向槽（13）伸出于箱体（1）的上表面。
【专利说明】一种使用仿形机床的加工方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及工件的切削加工领域，尤其是一种靠模机床。
【背景技术】
[0002] 仿形加工是以预先制成的靠模为依据，加工时在一定压力作用下，触头与靠模工 作表面紧密接触，并沿其表面移动，通过仿形机构，使刀具作同步仿形动作，从而在零件毛 坯上加工出与靠模相同型面的零件。仿形加工是对各种零件，特别是模具零件的型腔或型 面进行切削加工的重要方法之一。常用的仿形加工有仿形车削、仿形铣削、仿形刨削和仿形 磨削等。
[0003] 但是仿形加工具有缺点。其对于工件的加工形状往往取决于其仿形靠模的形状。 而对于弯曲度较大的工件，由于其吃到量变化较大，形状的曲率较大，仅仅依靠靠模的仿形 形状是难以达到需要的加工质量的。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种仿形加工的方案，其能够满足大曲率、弯曲变化较大的 工件的形状加工需要，同时无需更换机床或者整个靠模组件。
[0005] 根据本发明，一种使用仿形机床的加工方法，所述机床包括床身、床头、尾座、双重 轮廓的靠模机构、以及刀具，所述双重轮廓的靠模机构安装在床身上，工件夹持在床头和尾 座之间，刀具能够沿着所述双重轮廓的靠模机构运动，所述双重轮廓的靠模机构包括：箱 体、活动靠模板以及活动靠模板驱动装置，所述箱体总体为长方体形状，具有内部空腔以及 纵向槽，活动靠模板以及活动靠模板驱动装置设置在所述内部空腔中，所述纵向槽设置在 所述箱体的上表面处，活动靠模板的上边缘为终加工仿形轮廓，活动靠模板驱动装置能够 驱动所述活动靠模板从而使其仿形轮廓通过所述纵向槽伸出于箱体的上表面；其中，所述 纵向槽在所述上表面上沿着纵向槽的纵向方向具有纵向凸唇，纵向凸唇的上边缘为初加工 仿形轮廓；当活动靠模板驱动装置驱动所述活动靠模板从而使其仿形轮廓通过所述纵向槽 伸出于箱体的上表面时，所述终加工仿形轮廓伸出于所述上表面的距离超过纵向凸唇的初 加工仿形轮廓伸出于所述上表面的距离；当活动靠模板驱动装置驱动所述活动靠模板从而 使其仿形轮廓回落到所述纵向槽中时，所述终加工仿形轮廓整体位于纵向凸唇的初加工仿 形轮廓之下； 所述活动靠模板的两侧对称地设置有左限位凸耳和右限位凸耳，左限位凸耳的左侧面 以及右限位凸耳的右侧面分别与所述内部空腔的内侧面能滑动地接触配合，并且所述活动 靠模板位于所述限位凸耳上方的左侧面和右侧面分别与所述纵向槽的左端面和右端面能 滑动地接触配合，由此，对活动靠模板的滑动导向；所述箱体在所述纵向槽的左右两侧分别 为左限位壁和右限位壁，左限位壁和右限位壁能够分别与左限位凸耳和右限位凸耳的上表 面接触配合，从而起到对活动靠模板的上行距离限位的作用； 所述活动靠模板驱动装置包括驱动电机、螺杆以及与螺杆配合的螺母装置，驱动电机 能够驱动螺母装置，螺杆的下部与螺母装置配合，上端与托盘固定连接，托盘与活动靠模板 的下表面固定连接； 所述初加工仿形轮廓用于控制刀具，对工件进行初加工；所述终加工仿形轮廓用于控 制刀具，对工件进行终加工；所述方法依次包括如下步骤： A利用尾座，将工件夹持在床头和尾座之间； B使刀具的初始位置位于靠模机构的左端起点； C活动靠模板下降到低位，使得纵向凸唇的上边缘的初加工仿形轮廓露出； D使得刀具沿着初加工仿形轮廓行走，对工件进行初加工： E初加工完成后，更换刀具，并使得活动靠模板上升，使得终加工仿形轮廓露出； F使得刀具沿着终加工仿形轮廓行走，对工件进行终加工。
[0006] 通过上述方案，由于将两道靠模-初加工和终加工靠模都集成在同一个靠模组件 中，因此，在初加工和精加工的不同道次加工的过程中无需更换整个靠模组件或者更换机 床，同时，对于两道次的靠模形状，由于在加工的过程中，对于工件，尤其是车削工件，其深 沟状的表面轮廓对于刀具的受力状况较为恶劣；本发明通过使用两道次的靠模，将两种靠 模组合在一个靠模组件上，通过自动化地控制该靠模组件，即可对这种深沟状的结构进行 分开加工，而对于其他结构进行一次加工完成；这样，避免了刀具受力的恶劣情形，而且尽 量地缩短了加工时间。通过更换刀具，可以满足再次加工对于轮廓形状以及表面精度的两 方面要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0007] 图1是本发明的靠模机构的结构示意图，其对应于第一道次的初加工，此时活动 靠模落下； 图2是图1的靠模机构在另外道次，即第二道次的终加工的结构示意图，此时活动靠模 升起； 图3是初加工仿形轮廓和终加工仿形轮廓的曲线关系图；在图中，两个仿形轮廓的纵 向位置对应一致； 图4表示初加工后，与初加工仿形轮廓相对应的加工工件的形状示意图； 图5表示终加工后，与终加工仿形轮廓相对应的加工工件的形状示意图；以及 图6是本发明的机床机构的不意图。
【具体实施方式】
[0008] 下面结合附图1-6,对本发明进行详细说明。
[0009] -种使用仿形机床的加工方法，所述机床包括床身93、床头94、尾座95、双重轮廓 的靠模机构91、以及刀具92,所述双重轮廓的靠模机构91安装在床身93上，工件夹持在床 头94和尾座95之间，刀具92能够沿着所述双重轮廓的靠模机构91运动，所述双重轮廓的 靠模机构91包括：箱体1、活动靠模板2以及活动靠模板驱动装置4,所述箱体1总体为长 方体形状，具有内部空腔14以及纵向槽13,活动靠模板2以及活动靠模板驱动装置4设置 在所述内部空腔14中，所述纵向槽13设置在所述箱体1的上表面处，活动靠模板2的上边 缘为终加工仿形轮廓12,活动靠模板驱动装置4能够驱动所述活动靠模板2从而使其仿形 轮廓12通过所述纵向槽13伸出于箱体1的上表面；其中，所述纵向槽13在所述上表面上 沿着纵向槽13的纵向方向具有纵向凸唇，纵向凸唇的上边缘为初加工仿形轮廓11 ;当活动 靠模板驱动装置4驱动所述活动靠模板2从而使其仿形轮廓12通过所述纵向槽13伸出于 箱体1的上表面时，所述终加工仿形轮廓12伸出于所述上表面的距离超过纵向凸唇的初加 工仿形轮廓11伸出于所述上表面的距离；当活动靠模板驱动装置4驱动所述活动靠模板2 从而使其仿形轮廓12回落到所述纵向槽13中时，所述终加工仿形轮廓12整体位于纵向凸 唇的初加工仿形轮廓11之下； 所述活动靠模板2的两侧对称地设置有左限位凸耳和右限位凸耳，左限位凸耳的左侧 面291以及右限位凸耳的右侧面281分别与所述内部空腔的内侧面能滑动地接触配合，并 且所述活动靠模板2位于所述限位凸耳上方的左侧面293和右侧面283分别与所述纵向槽 13的左端面和右端面能滑动地接触配合，由此，对活动靠模板2的滑动导向；所述箱体1在 所述纵向槽13的左右两侧分别为左限位壁18和右限位壁15,左限位壁18和右限位壁15 能够分别与左限位凸耳和右限位凸耳的上表面接触配合，从而起到对活动靠模板2的上行 距离限位的作用； 所述活动靠模板驱动装置4包括驱动电机41、螺杆44以及与螺杆44配合的螺母装置 42,驱动电机41能够驱动螺母装置42,螺杆44的下部与螺母装置42配合，上端与托盘43 固定连接，托盘43与活动靠模板2的下表面固定连接； 所述初加工仿形轮廓11用于控制刀具，对工件进行初加工；所述终加工仿形轮廓12用 于控制刀具，对工件进行终加工；所述方法依次包括如下步骤： A利用尾座95,将工件夹持在床头94和尾座95之间； B使刀具的初始位置位于靠模机构91的左端起点； C活动靠模板2下降到低位，使得纵向凸唇的上边缘的初加工仿形轮廓11露出； D使得刀具沿着初加工仿形轮廓11行走，对工件进行初加工： E初加工完成后，更换刀具，并使得活动靠模板2上升，使得终加工仿形轮廓12露出； F使得刀具沿着终加工仿形轮廓11行走，对工件进行终加工。
[0010] 其中，所述靠模机构车削轴类零件，初加工仿形轮廓11在第一道次加工时控制车 刀的第一进给量，所述终加工仿形轮廓12在第二道次加工时控制车刀的剩余进给量， 所述初加工仿形轮廓11和终加工仿形轮廓12的轮廓形状满足如下条件： 初加工仿形轮廓11的第一谷底部分D1在加工后得到工件上的第一凸出部分T1，终加 工仿形轮廓12在纵向方向上的对应位置处的第二谷底部分D2在加工后得到工件上的第二 凸出部分T2,所述第一凸出部分T1与第二凸出部分T2的直径尺寸实质相同； 终加工仿形轮廓12具有第二谷峰部分P2,初加工仿形轮廓11在纵向方向上的对应位 置处设置有向外凸出的第一谷峰部分P1，第一谷峰部分P1的向外凸出程度小于第二谷峰 部分P2的凸出程度，S卩：初加工仿形轮廓11的谷峰部分P1到第一基准线B1的第一距离 C1小于终加工仿形轮廓12的谷峰部分P2到第二基准线B2的第二距离C2,所述第一基准 线B1为经过初加工仿形轮廓11的谷底部分D1处与工件纵向轴线平行的直线，所述第二基 准线B2为经过终加工仿形轮廓12的纵向位置相对应的谷底部分D2处与工件纵向轴线平 行的直线；并且，第一谷峰部分P1的曲线曲率小于第二谷峰部分P2的曲线曲率。
【权利要求】
1. 一种使用仿形机床的加工方法，所述机床包括床身（93 )、床头（94 )、尾座（95 )、双重 轮廓的靠模机构（91)、以及刀具（92)，所述双重轮廓的靠模机构（91)安装在床身（93)上， 工件夹持在床头（94)和尾座（95)之间，刀具（92)能够沿着所述双重轮廓的靠模机构（91) 运动，所述双重轮廓的靠模机构（91)包括：箱体（1)、活动靠模板（2)以及活动靠模板驱动 装置（4)，所述箱体（1)总体为长方体形状，具有内部空腔（14)以及纵向槽（13)，活动靠模 板（2)以及活动靠模板驱动装置（4)设置在所述内部空腔（14)中，所述纵向槽（13)设置在 所述箱体（1)的上表面处，活动靠模板（2)的上边缘为终加工仿形轮廓（12)，活动靠模板驱 动装置（4)能够驱动所述活动靠模板（2)从而使其仿形轮廓（12)通过所述纵向槽（13)伸 出于箱体（1)的上表面；其中，所述纵向槽（13)在所述上表面上沿着纵向槽（13)的纵向方 向具有纵向凸唇，纵向凸唇的上边缘为初加工仿形轮廓（11);当活动靠模板驱动装置（4)驱 动所述活动靠模板（2)从而使其仿形轮廓（12)通过所述纵向槽（13)伸出于箱体（1)的上 表面时，所述终加工仿形轮廓（12)伸出于所述上表面的距离超过纵向凸唇的初加工仿形轮 廓（11)伸出于所述上表面的距离；当活动靠模板驱动装置（4 )驱动所述活动靠模板（2 )从 而使其仿形轮廓（12)回落到所述纵向槽（13)中时，所述终加工仿形轮廓（12)整体位于纵 向凸唇的初加工仿形轮廓（11)之下； 所述活动靠模板（2)的两侧对称地设置有左限位凸耳和右限位凸耳，左限位凸耳的左 侧面（291)以及右限位凸耳的右侧面（281)分别与所述内部空腔的内侧面能滑动地接触配 合，并且所述活动靠模板（2)位于所述限位凸耳上方的左侧面（293)和右侧面（283)分别与 所述纵向槽（13)的左端面和右端面能滑动地接触配合，由此，对活动靠模板（2)的滑动导 向；所述箱体（1)在所述纵向槽（13)的左右两侧分别为左限位壁（18)和右限位壁（15)，左 限位壁（18)和右限位壁（15)能够分别与左限位凸耳和右限位凸耳的上表面接触配合，从 而起到对活动靠模板（2)的上行距离限位的作用； 所述活动靠模板驱动装置（4)包括驱动电机（41)、螺杆（44)以及与螺杆（44)配合的螺 母装置（42)，驱动电机（41)能够驱动螺母装置（42)，螺杆（44)的下部与螺母装置（42)配 合，上端与托盘（43)固定连接，托盘（43)与活动靠模板（2)的下表面固定连接； 所述初加工仿形轮廓（11)用于控制刀具，对工件进行初加工；所述终加工仿形轮廓 (12)用于控制刀具，对工件进行终加工；所述方法依次包括如下步骤： A利用尾座（95)，将工件夹持在床头（94)和尾座（95)之间； B使刀具的初始位置位于靠模机构（91)的左端起点； C活动靠模板（2)下降到低位，使得纵向凸唇的上边缘的初加工仿形轮廓（11)露出； D使得刀具沿着初加工仿形轮廓（11)行走，对工件进行初加工： E初加工完成后，更换刀具，并使得活动靠模板（2)上升，使得终加工仿形轮廓（12)露 出； F使得刀具沿着终加工仿形轮廓（11)行走，对工件进行终加工。
2. 如权利要求1所述的具有靠模的机床，其中，所述靠模机构车削轴类零件，初加工 仿形轮廓（11)在第一道次加工时控制车刀的第一进给量，所述终加工仿形轮廓（12)在第 二道次加工时控制车刀的剩余进给量， 所述初加工仿形轮廓（11)和终加工仿形轮廓（12)的轮廓形状满足如下条件： 初加工仿形轮廓（11)的第一谷底部分（D1)在加工后得到工件上的第一凸出部分 (T1)，终加工仿形轮廓（12 )在纵向方向上的对应位置处的第二谷底部分（D2 )在加工后得 到工件上的第二凸出部分（T2)，所述第一凸出部分（T1)与第二凸出部分（T2)的直径尺寸 实质相同； 终加工仿形轮廓（12)具有第二谷峰部分（P2)，初加工仿形轮廓（11)在纵向方向上的 对应位置处设置有向外凸出的第一谷峰部分（P1)，第一谷峰部分（P1)的向外凸出程度小 于第二谷峰部分（P2)的凸出程度，S卩：初加工仿形轮廓（11)的谷峰部分（P1)到第一基准线 (B1)的第一距离（C1)小于终加工仿形轮廓（12)的谷峰部分（P2)到第二基准线（B2)的第 二距离（C2)，所述第一基准线（B1)为经过初加工仿形轮廓（11)的谷底部分（D1)处与工件 纵向轴线平行的直线，所述第二基准线（B2)为经过终加工仿形轮廓（12)的纵向位置相对 应的谷底部分（D2)处与工件纵向轴线平行的直线；并且，第一谷峰部分（P1)的曲线曲率小 于第二谷峰部分（P2)的曲线曲率。
【文档编号】B23B3/28GK104096857SQ201410313930
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月3日 优先权日:2014年7月3日
【发明者】曾永鸿 申请人:曾永鸿