[发明专利]正多边形截面零件的旋压成形方法

摘要

正多边形截面零件的旋压成形方法属于非圆截面零件旋压成形技术领域，目的在于解决现有技术中存在的不足。本发明的方法涉及一种机械导杆摆动的运动原理，该原理将摆杆运动作为轮盘运动、将导杆作为零件截面边界，根据机构运动关系实现旋轮与零件的相对运动，进而旋压形成正多边形截面。技术方案主要步骤为：预设正多边形截面零件的截面形状、尺寸以及零件拔模角度，确定旋轮尺寸、轮盘杆长度、机床主轴与轮盘的转速关系以及轮盘进给轨迹，将待加工零件装夹在机床主轴，启动主轴与轮盘，分别带动零件与旋轮旋转。同时，根据零件拔模角度，相应机构带动轮盘，使其按照设定轨迹带动旋轮进给，从而使零件经旋压后形成正多边形截面零件。

主权项

1.正多边形截面零件的旋压成形方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一：将待加工的圆筒状毛坯料同轴安装在旋压机的主轴上，将四个旋轮(2)圆周均布安装在轮盘(1)上，使轮盘(1)回转中心与主轴轴线径向距离l₀满足公式(一)的要求：/n /n其中：l₁为轮盘(1)回转中心与旋轮(2)圆心之间的径向距离；/nr为旋轮(2)的半径；/nn为预加工成形的截面为正多边形的零件(3)的边数；/nl₂为预加工成形的截面为正多边形的零件(3)与旋轮(2)对应位置处的边长，此时选择最小截面边长l₂s；/n步骤二：启动主轴及轮盘(1)，分别带动轮盘(1)及待加工的圆筒状毛坯料旋转，完成一个圆周的加工，使待加工的圆筒状毛坯料旋转一周时，轮盘(1)旋转n/4周，此时l₂的取值为预加工成形的截面为正多边形的零件(3)最小截面边长l_2s；将待加工的圆筒状毛坯料旋转的一周平均分为n个周期，每个周期包括加工接触阶段和空转阶段，n个周期内的机构运动规律相同，每个周期内的机构运动规律具体为；/n在每个周期的加工接触阶段中，待加工的圆筒状毛坯料旋离初始位置的角度值为β，该阶段待加工的圆筒状毛坯料匀速旋转，设其转速为常数ω_β；轮盘(1)旋离初始位置的角度值为α，该阶段轮盘(1)变速旋转，其转速随时间t的变化而变化，转速设为关于时间t的函数ω_α(t)；α与β之间的关系，以及ω_α(t)与ω_β之间的关系随时间的变化规律由公式(二)、(三)、(四)和(五)确定：/nβ＝ω_β·t (二)/n /n /n /n在每个周期的空转阶段中，轮盘(1)与待加工的圆筒状毛坯料匀速旋转，确定轮盘(1)转速，设为常数ω_α与待加工的圆筒状毛坯料转速ω_β关系满足公式(六)：/n /nα′与β′的值由公式(七)和(八)确定：/n /n /nΔα与Δβ的值由公式(九)和(十)确定：/n /n /n在一个周期内，/n当α＜α′+Δα，β＜β′+Δβ时，轮盘(1)与待加工的圆筒状毛坯料按照加工接触阶段时的转速关系旋转；/n当α≥α′+Δα，β≥β′+Δβ时，轮盘(1)与待加工的圆筒状毛坯料按照空转阶段时的转速关系旋转；/n步骤三：将轮盘(1)在主轴方向上进给x，进行下一个圆周的加工，其中：/n当预加工成形的截面为正多边形的零件(3)的拔模角度θ＝0时，轮盘(1)进给轨迹与主轴平行；进给过程中轮盘(1)采用步骤二中的机构运动规律进行旋压加工；/n当预加工成形的截面为正多边形的零件(3)的拔模角度θ≠0时，轮盘(1)按照零件边缘沿轴向成θ角进给；根据公式(十一)计算获得该加工圆周的预加工成形的截面为正多边形的零件(3)的截面边长l₂：/nl₂＝l_2s·[1+x·tan(θ)] (十一)/n将公式(十一)获得的该加工圆周截面边长l₂重复步骤二获得该加工圆周的n个周期中每个周期的机构运动规律并完成该圆周的加工；/n步骤四：重复步骤三完成预加工成形的截面为正多边形的零件(3)从边长为l_2s的最小截面到边长为l_2max的最大截面的加工。/n