專利名稱：一種使用立式銑床進行內球面加工的方法
技術領域：
本發明涉及一種在普通立式銑床上切削加工內球面的方法。
背景技術：
在現有技術中，在普通立式銑床上加工內球面世采用立銑頭傾斜角度，工件裝夾 在分度頭中，用鏜刀加工，加工前計算立銑頭傾斜角度和鏜刀刀尖迥轉半徑的近似值。其特 點是鏜刀桿軸線與工件旋轉軸線傾斜相交，加工出的內球面是近似球面SR，將同一尺寸的 標準鋼球放入工件的內球面里檢查，結果是零件的內球面與鋼球外球面應該接觸的面卻有 的部位有間隙，接觸面較小，形狀和尺寸精度較差，影響內球面配合，這種加工方法很難保 證加工出接觸面大，精度要求高的內球面。由于存在這樣的缺陷和不足，該加工方法在實際 產品加工中很少使用。
發明內容
為了克服現有內球面加工技術的缺陷和不足，本發明的目的是提供一種操作簡 單，加工成本低，加工形狀和尺寸精度好，能滿足零件配合技術要求的內球面加工方法。
本發明的提出的加工方法是基于以下加工原理 球面上任意截面都是一個圓，在加工內球面時，只要使刀具和工件同時旋轉，并且 刀具的旋轉中心線和工件的旋轉中心線交于一點，刀具在工件表面所形成的軌跡的包絡面 就是球面。 基于以上原理，本發明解決技術問題所采用的技術方案如下 —種使用立式銑床進行內球面加工的方法，所述方法是在立式銑床上，將工件裝
夾在分度頭中，用鏜刀鏜削加工內球面的方法，其特征是方法包括以下步驟 (1)將待加工工件裝夾在立式銑床的分度頭中，把裝有鏜刀的鏜刀桿裝入立式銑
床的立銑頭中，并使鏜刀桿的軸線垂直于工作臺面，使鏜刀桿軸線與工件旋轉軸線垂直相 交； (2)將鏜刀的刀尖對準待加工工件的軸心，并作相對的旋轉鏜削，通過工作臺多次 縱向進刀，加工出內球面。 本發明的有益效果是，調整好的鏜刀尖的迥轉半徑就等于工件內球面半徑SR，加 工出的內球面實際形狀就等于理想形狀，形狀和尺寸精度好，與外球面配合接觸面好，容易 滿足零件配合的技術要求，操作簡單，費用低，普通立式銑床都能加工。
圖1是加工內球面的工件的結構示意圖。圖1A是工件的剖面圖；圖1B是工件的 平面圖。 圖2是鏜刀的結構示意圖，2A是鏜刀的俯視圖；圖2B是鏜刀的側視圖。
圖3是分度頭的結構示意圖，3A是圖3的A-A剖面圖。
圖4是對工件進行劃線的示意圖。
圖5是內球面半徑的調整方式示意圖。
圖6是鏜刀半徑的調整方式示意圖。
圖7是對刀過程的示意圖。
圖8是內球面加工的示意圖。 圖9是內球面被加工出的形狀圖。圖9A是當刀尖對正工件中心時，加工出正確內球面形狀圖，圖9B是當刀尖在工件中心上面時，加工出的內球面中心處產生的圓錐凸尖形狀圖，圖9C是當刀尖在工件中心下面時，加工出的內球面中心處產生的圓錐凸尖形狀圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細說明。
本例以加工圖1所示的內球面工件為例，內球面半徑為SR。 采用圖2所示的鏜刀，刀頭材料選用高速鋼或硬質合金，前角Y。=10° 20° ，
后角a。 = 6° 12° ，刀尖角①60。 90° ，刀尖圓弧半徑R = 0. 5 1. 5。 該鏜刀的特點是 (1)、前角較大，切削輕快。
(2)、后角較大，后刀面與加工表面的摩擦較小。 (3)、刀尖圓弧半徑較小，減少切削振動，但圓弧半徑較大，加工表面粗糙度較好。
加工圖1所述的工件內球面的過程如下 —、校正銑床主軸軸線與工作臺面的垂直將磁性表座吸在銑床主軸端面，移動表座的接桿，使其回轉直徑為500毫米，裝上百分表搖動縱、橫、垂向手柄，使百分表測頭與縱向工作臺臺面相接觸，轉動主軸一轉，觀察百分表在500毫米的兩端是否一致。不一致就要調整主軸轉角，直至兩端讀數差不大于0. 03。 二、分度頭的校正參見圖3，先把標準棒3的一端裝夾在分度頭的三爪卡盤內4，另一端由分度頭尾座1的頂尖適當頂緊，再用百分表2校正下面的三個要素
(1)、校正分度頭4主軸的徑向跳動量將磁性表座吸在銑床主軸上端面，裝上百分表2，搖動縱、橫，升降手柄，使百分表2測頭處于標準棒3的外圓最高點，并與其接觸，搖動分度頭4手柄觀察百分表2指針在標準棒3轉動一圈后最大與最小的數值，如超出要加工的工件的這一技術要求，就修磨分度頭4的三爪，直到檢查符合要求為止。
(2)、校正分度頭4主軸的上母線相對于工作臺臺面的平行度使工作臺作縱向往返，觀察百分表2在標準棒3上方兩端指針數值是否一樣。如超出加工工件的技術要求，就松開分度頭的兩螺母，將分度頭偏轉角度，用百分表再檢查，直到符合要求，在搬緊螺母。
(3)、分度頭4主軸的側母線相對于縱向工作臺的平行度，工作臺縱向往返運動，觀察百分表2在標準棒3側面兩端指針數值是否一樣。如超出要加工工件的技術要求，就要松開分度頭4壓緊螺釘。分度頭4在工作臺面上轉一角度，直到檢查合符要求為止，再扭緊螺釘。 三、劃加工線在圖4中，把工件裝夾在分度頭中，按圖紙要求劃出十字相交線和SR球面圓的輪廓線，并找正。 四、內球面半徑的調整在圖5中，將裝有8毫米標準棒7的彈性夾套，裝在主軸中，在工作臺5上安裝一塊對刀塊6，搖動工作臺的縱、橫、升降臺手柄，使標準棒7剛擦到對刀塊6的表面，工作臺向后退一個距離，這個距離等于SR減去1/2標準棒7直徑，并作好刻度盤的標記，取下彈性夾套，將裝有鏜刀的套管安裝在銑床主軸中。 五、鏜刀半徑的調整在內球面半徑調好后，在圖6中，上升工作臺使鏜刀8刀尖剛擦到對刀塊表面6，扭緊鏜刀桿9的螺釘，將鏜刀壓緊，這時鏜刀半徑就等于SR的半徑。
六、兩軸線垂直相交的調整取下裝有鏜刀的套管，將裝有標準棒的彈性夾套安裝在銑床的主軸中，把工件裝夾在分度頭三爪卡盤內，用百分表檢查工件轉到一圈的徑向跳動量并找正，搖動銑床的升降、縱、橫向手柄，使標準棒的外圓剛擦到工件的外圓，下降工作臺，使工作臺向后橫向移動一個距離，這個距離等于標準棒半徑+工件的半徑。此時機床的主軸軸線垂直于工件軸線并相交。 七、對刀在圖7中，換上裝有調好鏜刀半徑的套管，上升工作臺，使鏜刀8刀尖對正裝在分度頭中工件10端面的十字線。 八、加工在圖8中，使鏜刀8和鏜刀桿9與工件10作相對旋轉運動，進行鏜削加工，并分粗鏜和精鏜，精鏜的余量應有0. 5毫米。
加工中應注意的問題在圖9中，鏜刀尖在工件中心不同位置時加工出的形狀，當
鏜刀尖對正工件中心時加工出的內球面沒有凸臺，這個位置是正確的，如圖9A，當鏜刀尖沒
有對正工件的中心時加工出的內球面中心處會產生一圓錐凸尖，如圖9B和圖9C。 為了提高加工質量，避免圓錐凸尖產生，粗鏜采用試切法，試切一測量一再試切。
直到對正工件中心。
權利要求
一種使用立式銑床進行內球面加工的方法，所述方法是在立式銑床上，將工件裝夾在分度頭中，用鏜刀鏜削加工內球面的方法，其特征是方法包括以下步驟(1)將待加工工件裝夾在立式銑床的分度頭中，把裝有鏜刀的鏜刀桿裝入立式銑床的立銑頭中，并使鏜刀桿的軸線垂直于工作臺面，使鏜刀桿軸線與工件旋轉軸線垂直相交；(2)將鏜刀的刀尖對準待加工工件的軸心，并作相對的旋轉鏜削，通過工作臺多次縱向進刀，加工出內球面。
2. 根據權利要求1所述的使用立式銑床進行內球面加工的方法，其特征是在將裝有 鏜刀的刀桿裝入立銑頭中之前，先要進行內球面半徑的調整，其方法是在工作臺上安裝對 刀塊，在立銑頭中裝標準棒，利用刻度盤調整立銑頭中標準棒軸線與對刀塊的距離尺寸，這 個尺寸等于內球面半徑SR，然后再換上裝有鏜刀的鏜刀桿于立銑頭中，并使鏜刀刀尖輕擦 對刀塊表面，調整刀尖的迴轉半徑，已調好的鏜刀尖的迴轉半徑就等于工件內球面半徑SR。
3. 根據權利要求1或2所述的使用立式銑床進行內球面加工的方法，其特征是所述鏜 刀的刀尖角兩邊的切削刃對稱于刀尖。
4. 根據權利要求1或2所述的使用立式銑床進行內球面加工的方法，其特征是所述鏜 刀的前角Y。二10。 20° ，后角a。二6。 12° ，刀尖角4 60° 90° ，刀尖圓弧半徑 R = 0. 5 1. 5。
全文摘要
本發明是一種使用立式銑床進行內球面加工的方法，其是在普通立式銑床上，將工件裝夾在分度頭中，把裝有鏜刀的刀桿裝入立銑頭中，使用立式銑床進行內球面加工的方法，使鏜刀桿軸線與工件旋轉軸線垂直相交，刀尖對準工件軸心并作相對旋轉鏜削，鏜刀尖的迴轉半徑就等于工件內球面半徑，加工的內球面實際形狀等于理想形狀，形狀和尺寸精度好，接觸面大，容易滿足零件配合的技術要求。
文檔編號B23C3/02GK101745670SQ20091019172
公開日2010年6月23日 申請日期2009年12月4日 優先權日2009年12月4日
發明者劉志榮 申請人:重慶長安工業(集團)有限責任公司