[发明专利]带有垫铁及心轴组件的环周斜孔加工装置及其加工方法

说明书

技术领域

本发明所述的带有垫铁及心轴组件的环周斜孔加工装置及其加工方法，涉及一种环周斜孔工件的加工设备及其加工方法。

背景技术

环周斜孔零件属于一种结构复杂的机械零件，主要应用于航空、舰船、石油化工、医疗器械、机器人及高级电动玩具等领域中，一般需采用5轴数控加工机床加工才能保证所需的精度要求；可是五轴数控加工设备价格较高，并且对操作人员的技术要求较高。

针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的带有垫铁及心轴组件的环周斜孔加工装置及其加工方法，可以在现有的四轴数控加工设备上完成环周斜孔零件的加工，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。

发明内容

鉴于上述现有技术中所存在的问题，本发明的目的是研究设计一种新型的带有垫铁及心轴组件的环周斜孔加工装置及其加工方法。用以解决现有技术中存在的：1、加工设备必须是五轴数控加工设备，设备价格较高；2、操作人员的技术要求较高等问题。

本发明的技术解决方案是这样实现的：

本发明所述的带有垫铁及心轴组件的环周斜孔加工装置，包括机床、垫铁及心轴组件；其特征在于所述的垫铁装于机床的夹具下部；心轴组件装于夹具上。

本发明所述的垫铁包括固定角度垫铁与可调垫铁；固定角度垫铁是一组角度固定垫铁的组合，按照加工需要提前按照所需角度加工好的垫铁；可调垫铁分为电动可调垫铁及手动可调垫铁。

本发明所述的电动可调垫铁包括为电机、电动推杆、滑块、升降块、支撑板、铰支座、固定杆及壳体；在壳体内装有滑块、电动推杆穿过壳体，其一端与电机连接，另一端与滑块螺纹连接；支撑板穿过壳体上部的通孔，支撑板下部置于滑块的上斜面上，上部与支撑板的下部相接触；支撑板的下端与铰支座铰接；固定杆的两端通过调节螺栓分别装于支撑板及壳体上。

本发明所述的手动可调垫铁包括为调整螺杆、推力轴承、垫圈、紧固螺母、滑块、升降块、支撑板、铰支座、固定杆及壳体；调整螺杆通过垫圈及紧固螺母装于壳体上，在壳体外部的调整螺杆上装有推力轴承；调整螺杆与装于壳体内部的滑块螺纹连接；支撑板穿过壳体上部的通孔，支撑板下部置于滑块的上斜面上，上部与支撑板的下部相接触；支撑板的下端与铰支座铰接；固定杆的两端通过调节螺栓分别装于支撑板及壳体上；

本发明所述的心轴组件包括心轴、固定盘Ⅰ、固定盘Ⅱ及螺母；心轴的中部加工有凸台，在凸台的一侧依次加工有工件安装台、固定盘Ⅰ安装台及固定盘Ⅱ安装台；固定盘Ⅱ安装台上加工有螺纹；固定盘Ⅰ为带中心孔的圆盘，其中心孔的内径与固定盘Ⅰ安装台的直径相同；固定盘Ⅱ为带中心孔的圆盘，其中心孔的内径与固定盘Ⅱ安装台的直径相同。

本发明带有垫铁及心轴组件的环周斜孔加工装置的加工方法：首先将垫铁装配到机床上；再将工件装配到夹具上；然后对工件进行调整定位；最后进行钻孔加工；

a、垫铁装配到机床上是指将垫铁装于夹具的下部，通过调整可调垫铁改变夹具的倾斜角度；垫铁选择固定角度垫铁，需要预先计算出需要调整的角度，选择所需角度的垫铁装于夹具下部；垫铁选择可调垫铁，可将可调垫铁装于夹具下部后，通过电动或手动调整可调垫铁改变夹具的角度，达到所需的加工角度；

b、工件装配到夹具上分为将工件装于心轴组件及将心轴组件固定到夹具上两个步骤：

(a)、将工件装于心轴组件上是指首先将工件套装与心轴的工件安装台上，再将固定盘Ⅰ装于固定盘Ⅰ安装台上，然后将固定盘Ⅱ装于固定盘Ⅱ安装台上，最后将螺母旋于固定盘Ⅱ安装台上，将工件紧固；

(b)、将心轴组件固定到夹具上是指将装配好工件的心轴组件固定装夹在夹具上；

c、对工件进行调整定位是指通过调整可调垫铁上支撑板的角度，调整夹具的倾斜角度，对工件的加工角度进行调整并定位；

d、钻孔加工的步骤为打定位孔——钻通透孔——对孔进行半精加工——扩孔——精加工；

e、根据加工角度要求旋转夹具，重复d步骤，将工件的剩余环周斜孔依次加工完成。

本发明的优点是显而易见的，主要表现在：

1、由于本发明采用了心轴组件将工件装配到夹具上，避免了以往安装工件的时候由于工件轴线与心轴轴线不能完全重合，产生的误差无法调节而导致工件加工精度降低，成品率低的问题；

2、由于本发明采用了垫铁(固定、电动及手动调节垫铁)调整到环周斜孔轴线与加工钻头轴线相重合，保证斜孔的加工角度；

3、本发明可使用现有四轴数控加工设备进行加工，大大降低了加工设备的成本，保证了加工精度，并且对操作人员的技术要求也降低了很多，操作更简单。