[发明专利]一种细长轴多刀渐进式车削机床

说明书

一种细长轴多刀渐进式车削机床属于精密机械加工技术领域，抵消了加工中刀具对工件的单向力，消除了传统车床顶尖和加工中产生的离心力造成细长轴类工件的变形情况，同时解决了限制了工件的加工尺寸的技术问题。该机床包括：机床主体单元、多刀加工单元、左预紧力单元和右预紧力单元；左预紧力单元和右预紧力单元分布设置在机床主体单元的两端，并带动多刀加工单元延沿轴向往复运动；多刀加工单元设置在机床主体单元上，并在机床主体单元上往复运动，加工细长轴。传统车床主运动为工件旋转，而弱刚度微小细长轴在旋转时会产生离心力造成工件变形，本装置将车床的主运动从传统的工件旋转改良为了刀组旋转，避免了工件变形，提高了加工精度。

技术领域

本发明属于精密机械加工技术领域，具体涉及一种细长轴多刀渐进式车削机床。

背景技术

随着微小化、轻量化设计理念的普及，一些在工业生产、机械装配中应用广泛的微小零件的加工需求越来越大，其中，微小细长轴是一种最为典型的微小零件。车削是最基本的去除材料加工技术之一，也是最广泛应用于生产细长轴的加工方法。然而，传统的车削技术在进行细长轴加工时，基本都是单刀切削，车刀对细长轴的径向单向力是细长轴变形严重，难以保证形位精度；

因为细长轴的刚性差，且工件在自身的重量作用下会出现下垂的现象，常规轴类加工时的顶尖装夹方式会产生轴向顶紧力，导致细长轴工件弯曲变形，并且由于传统车床将工件旋转作为主运动，产生的离心力会使得微小细长轴发生弯曲影响加工精度。因此，急需一种新型的装夹方式以满足弱刚度微小细长轴的高质量加工。同时，由于以上限制，普通车床在进行弱刚度细长轴加工时可加工的工件长度有限，这限制了工件的加工尺寸范围、降低了细长轴加工效率。综上，目前鲜有针对弱刚度细长轴的高效、高质量加工设备与加工方法，在这一领域继续开发新的工艺与设备。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种多刀渐进式车削装置，抵消了加工中刀具对工件的单向力，消除了传统车床顶尖和加工中产生的离心力造成细长轴类工件的变形情况，同时解决了限制了工件的加工尺寸的技术问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种细长轴多刀渐进式车削机床，该机床包括：机床主体单元、多刀加工单元、左预紧力单元和右预紧力单元；所述左预紧力单元和右预紧力单元分布设置在所述机床主体单元的两端，为细长轴提供支撑力，防止细长轴产生形变，并带动所述多刀加工单元延沿轴向往复运动；所述多刀加工单元设置在所述机床主体单元上，并在所述机床主体单元上往复运动，加工所述细长轴。

优选的，所述机床主体单元包括：底座、丝杠、螺母和导轨；所述导轨设置在所述底座上表面；所述丝杠的一端与所述左预紧力单元连接，另一端与穿过所述多刀加工单元与右预紧力单元连接；所述螺母与所述丝杠啮合，固定在所述多刀加工单元上。

优选的，所述多刀加工单元包括：刀组、刀腔、转子、定子、外壳、弹簧、轴承、箱体和滑块；所述刀组设置在所述刀腔内；所述转子与所述刀腔固连，所述定子的两端通过轴承和提供平行于轴向预紧力的弹簧固定在所述外壳的腔内；通电后定子带动转子旋转，带动刀组加工所述细长轴；所述刀组、刀腔、转子、定子、外壳、弹簧和轴承均安装在所述箱体内，所述箱体底部设有滑块，所述滑块与所述丝杠、螺母和导轨配合，使加工单元在所述机床主体单元上运动。

优选的，所述刀组由多组刀单元依次连接组成。

优选的，所述刀单元包括：车刀、压块、压盖和刀环；所述车刀通过所述压块固定在所述刀环的上表面，所述压块中心设有中心孔，两块车刀中心孔径向对称设置，上表面通过压盖封装；相邻刀组通过所述压盖与刀环的底部连接。