一種仿形車床切削補償機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及仿形加工技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種仿形車床切削補償機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]用普通車床和磨床可以很容易在工件上加工出圓柱面，圓柱面的法線是直線。但是用普通車床和磨床難以在工件上加工出曲面，因而對于需要進行曲面加工的工件，多是通過數(shù)控車床來完成曲面加工。對于中小企業(yè)來說，數(shù)控車床價格較高，特別是針對大型軸類零件，需要采購大型數(shù)控車床，以中小企業(yè)的經(jīng)濟實力難以承受，導(dǎo)致了曲面軸類零件的加工難題。
[0003]經(jīng)過不斷的探索研究，本領(lǐng)域技術(shù)人員研究出通過仿形法加工曲面軸類零件的方法，設(shè)計出了仿形加工設(shè)備。如圖1所示，現(xiàn)有的仿形設(shè)備多是將拉板與仿形靠輪連接，然后對拉板施加反向力，使拉板在托板上滑動，在托板縱向移動時，拉板可以隨仿形靠輪的運動而運動，則拉板上的刀頭可走出仿形面的曲線軌跡，實現(xiàn)仿形加工。該設(shè)計的關(guān)鍵點在于如何施加反向力，常用做法是對原軸桿進行改造，依靠壓簧提供抵抗力，使軸桿帶動拉板運動；或者是增加配重塊提供反向力。但無論哪種方法，如果所施加的力較大，則仿形靠輪與仿形面間的摩擦較大，容易造成仿形面的磨損，使用壽命短；如果施加的力較小，則仿形靠輪難以與仿形面上的凹弧充分接觸，導(dǎo)致加工誤差大，精度差，因而成為仿形加工過程中的一大難題。
[0004]如中國專利號:ZL201220330898.5，授權(quán)公告日:2013年I月9日，該申請案公開了一種仿形車削裝置，包括機床床身、主軸箱，刀架、尾座，床身上設(shè)有滑動配合的大托板沿床身橫向運動，在大托板上設(shè)有滑動配合的中托板沿床身縱向運動，所述的刀架設(shè)在中托板的一端，在刀架對應(yīng)的中托板一端設(shè)有彈簧與大托板連接，在中托板的另一端設(shè)有滾輪，滾輪與一個設(shè)在床身一側(cè)的靠模板的仿形面配合。該裝置通過對普通車床的改造實現(xiàn)自動回位的仿形加工方法，所加工曲面軸類零件的軸向尺寸有限，而且所采用的滑動壓板在滑動時對加工尺寸影響較大，在彈簧的作用下容易出現(xiàn)跳刀現(xiàn)象，當(dāng)仿形面的凸面與凹面間距較大時，彈簧難以提供足夠的力滿足加工需求。
[0005]中國專利申請?zhí)?200820159994.1，申請日:2009年6月24日，該申請案公開了一種機械加工裝置，包括帶有刀套的刀體，刀體、刀套和刀桿通過螺紋固定在一起，在刀桿上裝有滑套，彈簧套在刀桿上，彈簧的一端有套，套通過推銷與刀桿連接，套另一端與軸承連接，模板通過螺釘固定在機床尾座上。該方案中的彈簧同樣無法滿足大距離的運動需求，彈簧力過大將會造成模板局部磨損嚴重，因而需要進一步改進。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]1.實用新型要解決的技術(shù)問題
[0007]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中仿形車床中的切削力不易控制而導(dǎo)致加工精度低或仿形面磨損的不足，提供了一種仿形車床切削補償機構(gòu)，本實用新型的技術(shù)方案，通過外部壓簧與內(nèi)部壓簧相互配合進行仿形加工，保證了足夠的切削力，減輕了對仿形機構(gòu)的磨損，提高了加工精度和使用壽命。
[0008]2.技術(shù)方案
[0009]為達到上述目的，本實用新型提供的技術(shù)方案為:
[0010]本實用新型的一種仿形車床切削補償機構(gòu)，包括軸桿、外套筒、外部壓簧、壓簧擋芯、內(nèi)套筒和內(nèi)部壓簧，其中，內(nèi)套筒與外套筒滑動連接，所述外部壓簧套裝在外套筒上，該外部壓簧一端抵住內(nèi)套筒上的內(nèi)套筒擋板，外部壓簧另一端抵住外套筒上的外套筒擋板；所述軸桿與內(nèi)套筒同軸安裝，軸桿外端的調(diào)節(jié)板與外套筒擋板貼合；
[0011]在內(nèi)套筒內(nèi)設(shè)有內(nèi)部壓簧，在內(nèi)部壓簧伸入內(nèi)套筒的一端連接有圓柱形的壓簧擋芯，控制壓簧擋芯的卡接對象在內(nèi)套筒與外套筒間切換實現(xiàn)切削補償。
[0012]作為本實用新型更進一步的改進，所述壓簧擋芯通過連接環(huán)與內(nèi)部壓簧相連接，且壓簧擋芯沿連接環(huán)徑向?qū)ΨQ設(shè)置。
[0013]作為本實用新型更進一步的改進，所述壓簧擋芯沿內(nèi)部壓簧徑向直接與內(nèi)部壓簧的端部相固連。
[0014]作為本實用新型更進一步的改進，所述內(nèi)套筒上開設(shè)有內(nèi)套筒槽，該內(nèi)套筒槽主要由直線滑移段和卡合段組成，壓簧擋芯與卡合段卡接；所述外套筒上設(shè)置有外套筒槽，該外套筒槽與內(nèi)套筒槽結(jié)構(gòu)相同，外套筒的卡合段與內(nèi)套筒的卡合段設(shè)置方向相反，當(dāng)外套筒運動時，壓簧擋芯在外套筒的卡合段與內(nèi)套筒的卡合段間切換。
[0015]作為本實用新型更進一步的改進，所述內(nèi)套筒上的卡合段主要由內(nèi)槽傾斜段、內(nèi)槽過渡段和內(nèi)槽圓弧段相互連接圍成；內(nèi)槽傾斜段與內(nèi)槽過渡段連接的一端向內(nèi)槽圓弧段傾斜，且內(nèi)槽圓弧段與內(nèi)槽傾斜段的最小距離不小于壓簧擋芯的直徑尺寸。
[0016]作為本實用新型更進一步的改進，所述內(nèi)槽傾斜段與直線滑移段的連接點距離卡合段底部的長度小于內(nèi)槽圓弧段與直線滑移段的連接點距離卡合段底部的長度。
[0017]作為本實用新型更進一步的改進，所述內(nèi)槽傾斜段與豎直方向的夾角為30°?40。。
[0018]作為本實用新型更進一步的改進，所述直線滑移段的寬度不小于壓簧擋芯的直徑尺寸。
[0019]作為本實用新型更進一步的改進，所述外套筒的卡合段設(shè)有相應(yīng)的外槽傾斜段、外槽過渡段和外槽圓弧段，所述內(nèi)槽圓弧段與外槽傾斜段相對。
[0020]作為本實用新型更進一步的改進，所述壓簧擋芯突出到直線滑移段的尺寸為壓簧擋芯直徑尺寸的0.25倍。
[0021]3.有益效果
[0022]采用本實用新型提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果:
[0023](I)本實用新型的一種仿形車床切削補償機構(gòu)，在使用時，內(nèi)部壓簧開始處于非工作狀態(tài)，當(dāng)外部壓簧不足以提供足夠的切削力時，隨著外套筒的移動，內(nèi)部壓簧自動彈出，并對外套筒施加抵抗力，則外部壓簧和內(nèi)部壓簧的抵抗力共同作用到軸桿上，使軸桿所受到的力波動范圍較小，實現(xiàn)對切削力的補償，大大提高了加工精度；
[0024](2)本實用新型的一種仿形車床切削補償機構(gòu)，其中的內(nèi)套筒槽的卡合段由內(nèi)槽傾斜段、內(nèi)槽過渡段和內(nèi)槽圓弧段組成，外套筒槽的卡合段與內(nèi)套筒槽中卡合段的設(shè)置方向相反，并使內(nèi)槽圓弧段與外槽傾斜段相對，則在外套筒移動過程中，通過傾斜段能夠使壓簧擋芯在兩者之間自由切換，自動化程度高，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，易于實現(xiàn)；
[0025](3)本實用新型的一種仿形車床切削補償機構(gòu)，把其與仿形車床的拉板相連，在仿形靠輪向凹弧面移動時，內(nèi)部壓簧彈出增加抵抗力使仿形靠輪與仿形面充分接觸，加工精度高；在仿形靠輪向凸弧面移動時，外套筒在內(nèi)套筒中收合，內(nèi)部彈簧的補償取消，避免了仿形面的凸弧部分過度磨損，延長了使用壽命。
【附圖說明】
[0026]圖1為普通仿形車床的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2為本實用新型的一種仿形車床切削補償機構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3為本實用新型的一種仿形車床切削補償機構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖4為本實用新型中內(nèi)套筒槽與外套筒槽的配合結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖5為本實用新型中內(nèi)部壓簧通過連接環(huán)與壓簧擋芯相連的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖6為本實用新型中內(nèi)部壓簧直接與壓簧擋芯相連的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]示意圖中的標號說明:201、調(diào)節(jié)板；202、軸桿；203、外套筒；204、外部壓簧；205、外套筒槽；2051、外槽傾斜段；2052、外槽過渡段；2053、外槽圓弧段；206、壓簧擋芯；2061、連接環(huán)；207、內(nèi)套筒槽；2071、內(nèi)槽傾斜段；2072、內(nèi)槽過渡段；2073、內(nèi)槽圓弧段；208、內(nèi)套筒；209、內(nèi)部壓簧；210、內(nèi)套筒擋板；211、外套筒擋板。
【具體實施方式】
[0033]為進一步了解本實用新型的內(nèi)容，結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作詳細描述，實施例中的方向描述與相應(yīng)附圖中的方向相對應(yīng)。
[0034]實施例1
[0035]結(jié)合圖2和圖3，本實施例的一種仿形車床切削補償機構(gòu)，主要由軸桿202、外套筒203、外部壓簧204、壓簧擋芯206、內(nèi)套筒208和內(nèi)部壓簧209等組成，其中，內(nèi)套筒208與外套筒203滑動連接，外部壓簧204套裝在外套筒203上，該外部壓簧204 —端抵住內(nèi)套筒208上的內(nèi)套筒擋板210，外部壓簧204另一端抵住外套筒203上的外套筒擋板211，用于提供外套筒203相對內(nèi)套筒208滑動的力。本實施例中的軸桿202與內(nèi)套筒208同軸安裝，該軸桿202外端設(shè)有調(diào)節(jié)板201，軸桿202另一端設(shè)有螺紋，螺紋用于與仿形車床拉板上的螺母副連接，調(diào)節(jié)板201與外套筒擋板211貼合，通過外套筒擋板211把力傳遞到軸桿202上。此外，可以通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)板201調(diào)整軸桿202的旋入深度，由于調(diào)節(jié)板201與外套筒擋板211貼合，在調(diào)節(jié)板201轉(zhuǎn)動時不會影響外套筒203的使用狀態(tài)，可進行正常的調(diào)節(jié)。
[0036]眾所周知，彈簧所能提供的力與其形變量呈正比關(guān)系，即形變量越大，所提供的力也就越大。仿形加工時，仿形曲面沿軸桿202方向的最大間距為D，則加工過程中外部壓簧204的最大長度改變量為D。如果外部壓簧204的反抗力較大，則仿形靠輪在仿形面運動時與仿形面摩擦較大，對仿形靠輪和仿形面的磨損較重，尤其是仿形面上的凸起部分的磨損最為嚴重，經(jīng)過幾次加工之后便無法繼續(xù)使用，否則會嚴重影響仿形加工精度。如果外部壓簧204的反抗力較小，則無法提供足夠的力使仿形靠輪與仿形面上的凹弧段充分接觸，拉板上的刀頭的加工軌跡與仿形面的仿形曲線不重合，廢品率提高。因此，該問題成為仿形加工過程中的技術(shù)難點。
[0037]為了解決該問題，普通的做法是將外部壓簧204的反抗力設(shè)置在合理的范圍內(nèi)，在保證切削深度的情況下進行仿形加工。然而在實際加工過程中發(fā)現(xiàn)，依靠單個外部壓簧204進行仿形加工時，當(dāng)外部壓簧204的運動變形量超過2D/3時將難以對軸桿202提供足夠的力，同時會使仿形面的凸弧面部分磨損較為嚴重，形成局部磨損，整個仿形面被破壞。
[0038]針對上述問題，本實施例在內(nèi)套筒208內(nèi)設(shè)有內(nèi)部壓簧209，該內(nèi)部壓簧209與內(nèi)套筒208同軸安裝，在內(nèi)部壓簧209伸入內(nèi)套筒208的一端連接有圓柱形的壓簧擋芯206，如圖5所示，壓簧擋芯206通過連接環(huán)2061與內(nèi)部壓簧209相連接，且壓簧擋芯206沿連接環(huán)2061徑向?qū)ΨQ設(shè)置，通過對稱設(shè)置的壓簧擋芯206來傳遞外部壓簧204的抵抗力，受力分布更均勻。
[0039]本實施例在內(nèi)套筒208上開設(shè)有內(nèi)套筒槽207，該內(nèi)套筒槽207主要由直線滑移段和卡合