專利名稱：狹槽加工機械的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于在一個部件的孔內加工一組縱向伸延的狹槽的方法和裝置。這樣的部件諸如像一個汽車動力轉向旋轉閥的襯套。具體地說本發明直接涉及加工有不同狹槽的襯套及其制造方法。
背景技術：
與本發明最密切相關的現有技術由美國專利US5328309(BISHOP ETAL)，US5292214(BISHOP ET AL)，US5390408(BISHOP ET AL)公開。上述現有技術敘及到一種在動力轉向閥襯套的孔中加工狹槽的“開槽機械”。上述機械的設計要求每個狹槽用指狀切削工具加工在加工坯料的孔外，指狀切削工具安裝在一個切削主軸上，切削主軸繞一個沿逐步加深的切削軸呈一傾角往復移動并在返程形成一個(一般為)封閉腔或液體出口，它在縱向上彎曲。該襯套被夾持在一個工件夾緊夾頭中，進而被安裝到一個工件夾緊軸上，工件夾緊軸有一個垂直并偏置于切削主軸軸線的轉動軸。通過對工件夾緊軸的精確引導來完成每個狹槽，使所需數量的狹槽被精確地加工在襯套內，對于多數汽車的應用中，一般為4個、6個或8個狹槽。
上述現有技術的狹槽加工機械總是安裝成在孔表面上縱向地加工每個狹槽，這樣以切削主軸軸線為軸切削的范圍最大。如此并考慮到在每次切削行程當中切削工具的弧形路徑，所述狹槽必定有一個凹面。這樣限制了可加工的狹槽的種類和形狀。典型使用的弧形凹槽已是已被封閉的，但在某些設計中凹槽要從襯套孔表面軸向端部的一端或兩端有出口，用以使襯套中的油返回。
發明內容
已知上述有關狹槽形狀的局限性制約了轉向器閥的設計，因而本發明的一個目的是緩解上述情形。
首先一方面，本發明是一種用于在襯套的孔內加工縱向布置的狹槽的機械，包括一個用于夾持所述襯套的工件夾緊裝置，至少一個安裝在切削主軸上的切削工具，所述切削主軸的軸線與所述襯套的軸線偏置并基本上呈一直角，支撐所述切削主軸的部件按一角度往復移動，以實現工具相對于所述孔表面的切削行程，進給部件使得所述切削工具實現對該襯套的所述孔中的一個逐次逐步加深的切削，其特征是當所述切削工具正切削至少一個所述狹槽時，切削工具在一個基本靠近所述切削主軸的軸線的位置咬合孔的表面。
最好該切削工作發生在一個大致徑向的平面內并靠近切削主軸的所述軸線的位置，因此其處于該大致徑向的平面內。
最好該切削工具適用于實現一個相對于其加工的孔表面的凸形路徑。
在另一方面，本發明是一種用于在襯套的孔內加工縱向布置的狹槽的機械，包括一個用于夾持所述襯套的工件夾緊裝置，至少一個支撐切削部件的工具頭，所述工具頭安裝在切削主軸上或與切削主軸呈一整體，所述切削主軸的軸線與所述襯套的軸線偏置并基本上呈一直角，支撐所述切削主軸的部件按一角度往復移動，以實現切削部件相對于所述孔表面的切削行程，進給部件使得所述切削部件實現對該襯套的所述孔中的一個逐次逐步加深的切削，其特征是所述切削部件包括兩個或多個獨立的切削工具。
最好在第一實施例中，至少一個切削工具適用于實現一個相對于其加工的孔表面的凸形路徑。
最好在第二實施例中，至少一個切削工具適用于實現一個相對于其加工的孔表面的凹形路徑。
在第三個方面，本發明是一個用于轉動閥的整體襯套，該襯套包括一組加工在襯套孔中的連通的狹槽，其特征是所述一個狹槽的底部的至少一部分是凸形的。
最好在一個實施例中，有凸形底部的狹槽是一個回流槽，它在縱向上伸延到所述孔表面的至少一個軸向端部。
圖1是一個根據本發明的一個實施例的狹槽加工機械的立體剖視圖。
圖2是圖1所示實施例的工具頭及切削部件的正視圖。
圖3是襯套的一個部分垂向剖視圖，其中示出了與切削工具相關的在徑向面內具有一個端頭封閉的狹槽。
圖4是襯套的一個部分垂向剖視圖，其中示出了與切削工具相關的在徑向面內具有一個弧形狹槽部分。
圖5是一個第二實施例的工具頭及切削部件的正視圖。
圖6是一個第三實施例的工具頭及切削部件的正視圖。
圖7(a)到圖7(e)示出了五個具有不同形狀的狹槽的襯套。
具體實施例方式
圖1示出了一種狹槽加工機械，它把襯套1夾持在工件夾緊軸3的夾頭2中，工件夾緊軸3被既可轉動又可滑動地安裝在機座4上。一個工具頭5從切削主軸7上伸出，在本實施例中工具頭5與切削主軸7為一整體。切削部件包括安裝在工具頭5上的切削工具卡具100和101，它們分別與臂(或指狀突起)6和8成為一體。切削工具卡具100和101的臂6和8分別用于安裝切削工具9和11。切削主軸7有一個約45度的擺動角度而切削工具9和11被顯示出是在其最端部。切削主軸7繞一個軸線10轉動地被一個軸承12軸頸地支承，軸承12自身在切削機箱14內繞一軸線13被軸頸地支承。
在切削加工過程中，任何時刻僅有一個切削工具9和11被使用，而切削主軸7的繞軸線10往復移動把一個弓形切削行程傳遞到所使用著的切削工具上，同時軸承12的擺動在切削行程的終點提供所需的返回運動。
前述置于切削機箱14中的用于向切削工具9和11傳遞往復運動的凸輪驅動機構沒有被詳細描述，這是因為它已在美國US5292214號專利(Bishop et al)中被充公開了。進給機構可具有一個如上述現有技術中所述的機械凸輪驅動形式或一個適宜的數字控制伺服驅動機構，它們適于在切削機箱14和襯套間傳遞相對線性的水平運動，由此提供了一個部件，它在切削過程中將切削工具之一送入加工位置。
工件夾緊軸也適于軸向(垂直)線性移動，其運行可與上述現有技術美國US5328309號專利(Bishop et al)所述的方式相同，或替換為一個數字控制伺服驅動部件。這樣使得襯套能軸向地退出切削工具。然而，在一個未示出的實施例中，在工件加緊軸和切削工具間的相對垂直的線性移動可通過提供一個可垂直移動的切削機箱來達到。
圖2為一正視圖，其中分離的工具頭5和切削工具9和11分別被安裝在切削工具卡具100和101的臂6和8上。同時在該實施例中，切削工具卡具100和101是各自獨立的并且各自可分別可拆卸的安裝到工具頭5上，顯然切削工具卡具100和101可被制成單獨的零件。
圖3示出了當在孔16中切削一個已知形式的端封閉弧形凹狹槽15時，襯套1與安裝在切削工具卡具100的臂6上的切削工具9的關系，切削工具9的擺動角是在孔16的一個大致徑向的平面內(如在剖開的平面內)并且在該徑向平面內孔16的咬合面17離切削主軸的軸線10最遠。在這種形式下，切削工具9的切削尖端18從工具頭5向外突出。
由于切削機箱14可相對于工具頭5線性(水平)地移動并且工件夾緊軸能軸向(垂直)地移動，襯套1能被重新定位，這樣切削工具11可被用來切削一個狹槽或一個狹槽的一部分，到孔16的表面17的另一部分。
圖4顯示了一個襯套1，它涉及到安裝到切削工具卡具101的臂8上的切削工具11。切削工具11的擺動角是在孔16的一個大致徑向的平面內并且在該徑向平面內孔16的咬合面19離切削主軸的軸線10最近。切削工具11的切削刀刃20從工具頭5向內突出。這樣一個結構使得狹槽的底部或部分狹槽的底部被切削成與102所示凹面相當的凸面。具有凸面部分狹槽底部的用處將在后面參見圖7(b)-7(e)被說明。
雖然，圖2所示第一實施例的工具頭5應用指狀切削工具卡具100和101能夠分別切削凹面和凸面狹槽部分，它能夠在第二實施例中(如圖5所示)有兩個指狀切削工具卡具103和104，它們都是用于切削狹槽的凹形底部。通過在切削工具109和111上應用不同寬度的切削刀刃，這樣一個實施例將能以一個在圖1中所示的單一機械在一個襯套中加工兩個不同寬度的狹槽。
在圖6所示的實施例中，兩個指狀切削工具卡具105和106被布置成適于切削具有凸形底部的狹槽。此外，通過在切削工具107和108上應用不同寬度的切削刀刃，這樣一個實施例將能以一個在圖1中所示的單一機械在一個襯套中加工兩個不同寬度的狹槽。
現在參見圖7(a)至7(e)，狹槽21(a)至21(e)的五個不同的實施方式被分別顯示在襯套1(a)至1(e)上。為簡明起見，襯套的外部特征已被簡化并且大小被適當地改變了。同樣為了容易參見，每個襯套中只示出了一個狹槽。所有五個狹槽的實施例都能被本發明的五個實施例的機械加工出來。
圖7(a)描述了具有封閉端部的弓形狹槽21(a)的襯套1(a)，狹槽21(a)有一個凹形的底部。上述狹槽與圖3所示的端封閉弧形凹狹槽15相同，并最好被用作襯套的一個入口槽。狹槽21(a)按圖3所示簡單說明的工具布置方式以普通的方法切削出來。在此，切削工具9的成角度地往復運動是在孔16的徑向平面內而孔16(a)的咬合面17(a)在徑向平面內離切削軸軸線10最遠。
圖7(b)描述了具有弓形狹槽21(b)的襯套1(b)，狹槽21(b)有一個凸形的底部并且在襯套1(b)的孔16(b)的表面17(b)的兩軸向端部是敞開端部。上述狹槽最好被用作襯套的一個回流槽。狹槽21(b)以參考圖4所示的工具布置說明的方式切削出來。在此，切削工具11的成角度地往復運動是在孔16(b)的徑向平面內而孔16(b)的咬合面17(b)在徑向平面內離切削軸軸線10最近。
圖7(c)描述了具有弓形狹槽21(c)的襯套1(c)，狹槽21(c)有三個截然不同的弓形狹槽部分并且在襯套1(c)的孔16(c)的表面17(c)的兩軸向端部是敞開端部。中間狹槽部分有一個凹形的底部而兩外部弓形狹槽有凸形底部。狹槽21(c)的加工為，按圖3所示的工具布置方式切削中間凹形部分，而按圖4所示的工具布置方式加工出兩外部凸形部分。就像第一實施例的機械具有既適于切削凹形部分又適于切削凸形部分的一個雙卡頭工具，使得狹槽21(c)的凹形部分和凸形部分都可以被同一機械切削出來。
圖7(d)描述了具有弓形狹槽21(d)的襯套1(d)，狹槽21(d)在襯套1(d)的孔16(d)的表面17(d)的兩軸向端部是敞開端部。狹槽21(d)的中間的底部基本上是平的，而兩外側弓形槽部分有凸形底部。該狹槽也最好被用作襯套的一個回流槽。兩外部弓形狹槽部分以參考圖4所示簡單說明的工具布置說明的方式切削出來。狹槽21(d)基本平坦的中間部分可替換為曲率半徑相對較大的凸形。
圖7(e)描述了具有弓形狹槽21(e)的襯套1(e)，狹槽21(e)在襯套1(e)的孔16(e)的表面17(e)的兩軸向相對端部有兩個凸形槽部分。兩凸形狹槽部分可按圖4所示簡單說明的工具布置方式切削出來。
圖7(b)，7(c)，7(d)及7(e)所示的狹槽以及其它未示出的利用凸形狹槽底部的狹槽適于用來做為用于閥件的襯套的回流槽，所述閥件已公開在我們的名稱為“用于動力轉向機構的旋轉閥”的國際專利申請PCT/AU 96/00266和名稱為“動力轉向機構閥”的國際專利申請PCT/AU 96/00267中，上述公開在此被參照引用。
所述領域的普通技術人員應當承認，有本發明的許多變化和修改仍不會脫離本發明的精神和保護范圍。
權利要求
1.一種用于在襯套的孔內加工縱向布置的狹槽的機械，包括一個用于夾持所述襯套的工件夾緊裝置，至少一個支承切削裝置的工具頭，所述工具頭安裝在切削主軸上或與其為一體，所述切削主軸的軸線與所述襯套的軸線偏置并基本上呈一直角，支撐所述切削主軸用于按角度往復移動以實現所述切削裝置相對于所述孔的表面的切削行程的裝置，允許所述切削裝置對該襯套的所述孔進行一個逐步加深的切削的進給裝置，其特征在于所述切削裝置包括兩個指狀切削工具卡具，各夾持件支承至少一個切削工具，并且至少一個由兩個指狀切削工具卡具中的一個支承的切削工具具有一個寬度與在由另一個指狀切削工具卡具支承的至少一個切削工具上的切削尖端的寬度不同的切削尖端。
2.如權利要求1的機械，其特征在于所述兩個指狀切削工具卡具中的至少一個和它們的相應切削工具適于實現一個相對于其接合的孔表面的凸形路徑。
3.如權利要求1的機械，其特征在于所述兩個指狀切削工具卡具中的至少一個和它們的相應切削工具適于實現一個相對于其接合的孔表面的凹形路徑。
全文摘要
本發明涉及一種用于在襯套的孔內加工縱向布置的狹槽的機械，包括一個用于夾持所述襯套的工件夾緊裝置，至少一個安裝在切削主軸上的切削工具，所述切削主軸的軸線與所述襯套的軸線偏置并基本上呈一直角，支撐所述切削主軸的部件按一角度往復移動，以實現工具相對于所述孔表面的切削行程，進給部件使得所述切削工具實現對該襯套的所述孔的一個逐次逐步加深的切削，其特征在于當所述切削工具正切削至少一個所述狹槽時，切削工具在一個基本最靠近所述切削主軸的軸線的位置咬合孔的表面。
文檔編號B62D5/083GK1429678SQ02144270
公開日2003年7月16日 申請日期2002年10月7日 優先權日1996年6月26日
發明者D·W·斯科特 申請人:畢曉普操縱技術有限公司