[发明专利]高同轴度中小型双端面端盖的加工工艺及集成组合刀具

说明书

本发明属于专门适用于特殊工件的车削工艺及刀具装置，尤其属于双端面端盖的“一次性装夹精车”加工工艺及其集成组合刀具。

有史以来国内外中小型双端面端盖的传统加工工艺是将工件分二次或二次以上装夹于车床的三爪或几套专用工装夹具上，先加工如图六所示的H面、Q面、N面、B面、R面、倒Z角、Y角之后，掉头以N、B面联合定位再次装夹加工F面、K面、S面、T面及W角、X角。由于每台机床设备，工装夹具本身就存在精度误差，大批量生产使夹具定位面磨损产生误差，以及每次掉头在流转下道工序时极可能产生磕碰，造成定位面失真，工件多次装夹精确可靠性误差等多种中间环节不良因素的影响，使以此传统加工工艺生产出的双端面凸缘端盖质量极不稳定，而在立式电机与电水泵中，双端面凸缘端盖一端是联接电机机座与转子，另一端是联接与之相匹配产品的重要联接定位结构，因此其“同轴度”“端、圆全跳动”精度极其重要。如果双端面端盖质量不稳定，将严重影响了电动机、电水泵、变速箱等终端产品整机质量与价值档次。如由于同轴度及端跳误差产生高分贝的噪音，产生偏心震动，进而影响使用寿命。也会使水泵内腔转动的叶轮与泵腔内圆的间隙偏大，进而影响水泵的自吸力、流量与扬程能力等总体性能。为此世界上工业机械自动化程度高的发达国家已采用高精度的数控加工中心CNC机床精加工高同轴度“双端面凸缘法兰端盖”以确保精车后零部件双端面高精度的“同轴度”与“全跳动”。但由于数控加工中心机床设备昂贵，加工成本太高，在我国还无法普及。

本发明的目的在于克服上述缺点，编排一种一次性装夹工件后就可以一次性多工步精车完成高同轴度中小型双端面端盖所有加工面的工艺及提供一种集成组合机夹刀具，适用于普通车床及经济型数控车床加工“同轴度”及“全跳动”精度公差值要求很高的双端面端盖。

本发明所采用的技术方案是：一种双端面端盖的精加工工艺，它的步骤为：1.1提供一台包括卡盘和刀架的车床；

1.2在端盖的内孔或外圆之间的非加工面处设置工艺搭子位或设置一个工艺定位夹持面，该工艺搭子位或工艺定位夹持面可回避所有精车刀具的行程空间；

1.3卡盘在工件的工艺搭子位或定位夹持面将工件夹紧；

1.4提供一集成组合刀具，所有加工面的切削刀都夹紧在刀架上，切削刃都朝着工件；刀具定位装夹后，不需旋转刀架，确保集成组合刀具的所有切削刀刃不存在“旋转重复定位”精度误差；

1.5启动车床，将刀架靠向工件，一次性连续多工步精车双端面端盖左、右两面的所有加工面及倒角。

完成此工艺的集成组合机夹刀具是将所有被加工面归纳为共性紧密相连的若干个连接加工面，并针对性地将几把共性的切削刀刃进行集成，设计成各有特性的几块集成刀块，把几个集成刀块的相互位置设计为可高速组合，这样一组集成组合机夹刀具就可加工一个系列的产品，集成组合刀具它包括复数个相互装夹位置可调整组合的集成刀块，集成刀块装夹在刀架上，集成刀块包括刀杆以及复数个切削刀，同一集成刀块上的切削刀具有所切削的加工面相互连接的共性，复数个切削刀按照此共性分别装夹在刀杆上。

这种刀具可设计成由刀片、主体刀杆、连接刀架、反向连接刀杆、集成刀块P、集成刀块G、集成刀块C组成，连接刀架由一侧中间开出一个三面有凸出部分的口，固定在刀架上，外侧的相邻两面有凹槽，槽上有固定螺钉，反向连接刀杆上有相应的凸出部分固定在连接刀架上，集成刀块G固定在连接刀架上，集成刀块C固定在主体刀杆上，集成刀块P固定在反向连接刀杆上，刀片分别夹在主体刀杆、集成刀块G、集成刀块C、集成刀块P上。

本发明的优点在于：用现有的普通车床及经济型数控车床就能加工出高质量高同轴度的双端面端盖。一次性装夹工件就能精车完所有的加工面，多刀刃并进，节省了加工时间，降低了成本，提高了“同轴度”、“圆跳动”及“全跳动”的加工精度，精度公差等级可提高3个等级以上，提高了产品质量。刀片采用机械夹紧，提高了刀刃的耐用度，刀片单独磨刀、磨面小、刃磨快，更换方便，还可大量节省刀片、刀杆损耗。整个集成组合刀具可调整，可加工系列产品，通用性好。

图1为Y160凸缘端盖示意图

图2为Y180凸缘端盖示意图

图3为图2的G-G剖面图

图4为Y200凸缘端盖示意图

图5为专用于Y160、Y180、Y200三个电机机座号的凸缘电机端盖按机座号不同可调整组合的一次性装夹完成精车双端面端盖的集成组合机夹刀具各部位示意图。

图6为Y180电机凸缘端盖所需精加工切削的切削面与角，以及工艺搭子位的示意图，D面、M面为工艺搭子位定位面