板状工件的车加工方法

文档序号:606415 发布日期:2021-05-07 浏览:36次 >En<

阅读说明:本技术 板状工件的车加工方法 (Turning method for plate-shaped workpiece ) 是由 吕潇楠 金超 包泉钢 包阳 于 2020-12-29 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种板状工件的车加工方法。板状工件的车加工方法包括:步骤S1:将板状工件安装在车床的卡盘上,并对板状工件的第一板面进行车削加工以形成基准面;步骤S2:将完成初步加工后的板状工件从卡盘上拆下后安装在车床夹具上,由车床夹具和板状工件形成的整体结构再安装在卡盘上;基准面朝向车床夹具设置且与车床夹具之间具有预设间隙;步骤S3:驱动卡盘带动板状工件和车床夹具转动,以检测基准面的圆跳动量,当圆跳动量达到预设值B时,对板状工件的第二板面进行车削加工;其中,第一板面与第二板面相对设置。本发明有效地解决了现有技术中针对较大尺寸的板状工件的板面加工精度较低的问题。(The invention provides a lathing method of a plate-shaped workpiece. The turning method of the plate-shaped workpiece comprises the following steps: step S1: mounting the plate-shaped workpiece on a chuck of a lathe, and turning a first plate surface of the plate-shaped workpiece to form a reference surface; step S2: the plate-shaped workpiece after the primary processing is detached from the chuck and then is installed on a lathe fixture, and an integral structure formed by the lathe fixture and the plate-shaped workpiece is installed on the chuck; the datum plane is arranged towards the lathe fixture, and a preset gap is formed between the datum plane and the lathe fixture; step S3: driving a chuck to drive a plate-shaped workpiece and a lathe fixture to rotate so as to detect the circular runout of a reference surface, and turning a second plate surface of the plate-shaped workpiece when the circular runout reaches a preset value B; wherein, the first face sets up with the second face is relative. The invention effectively solves the problem of lower plate surface processing precision for plate-shaped workpieces with larger sizes in the prior art.)

板状工件的车加工方法

技术领域

本发明涉及板状工件的车加工技术领域,具体而言,涉及一种板状工件的车加工方法。

背景技术

目前,当需要对板状工件的板面进行加工时,为了保证板状工件的平面度,通常将板状工件安装在磨床上进行磨削加工。

在现有技术中,由于磨床的行程受限,若需要对尺寸较大的板状工件进行加工时,通常先磨削一部分板面,重新装夹后再磨削另一部分表面。然而,上述加工方式的加工精度较低,无法满足板状工件的平面度要求,影响板状工件的加工质量。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种板状工件的车加工方法,以解决现有技术中针对较大尺寸的板状工件的板面加工精度较低的问题。

为了实现上述目的,本发明提供了一种板状工件的车加工方法,包括:步骤S1:将板状工件安装在车床的卡盘上,并对板状工件的第一板面进行车削加工以形成基准面;步骤S2:将完成初步加工后的板状工件从卡盘上拆下后安装在车床夹具上,由车床夹具和板状工件形成的整体结构再安装在卡盘上;基准面朝向车床夹具设置且与车床夹具之间具有预设间隙;步骤S3:驱动卡盘带动板状工件和车床夹具转动,以检测基准面的圆跳动量,当圆跳动量达到预设值B时,对板状工件的第二板面进行车削加工;其中,第一板面与第二板面相对设置。

进一步地,车床夹具包括夹具本体,夹具本体上沿圆周方向间隔设置有多个条形孔,每个条形孔均沿夹具本体的径向方向延伸,以将夹具本体多等分;其中,将板状工件安装在车床夹具上的方法包括:步骤S21:将垫块放入板状工件和车床夹具之间,以使车床夹具与板状工件之间形成预设间隙;步骤S22:将紧固件的一端穿过板状工件、垫块及条形孔,使用锁紧螺母对紧固件进行锁紧。

进一步地,在步骤S21中,垫块为多个,且多个垫块沿板状工件的周向间隔设置。

进一步地,在步骤S21中,垫块的高度大于等于8.5mm且小于等于11.5mm。

进一步地,在步骤S3中,预设值B大于等于0.015且小于等于0.03。

进一步地,由车床夹具和板状工件形成的整体结构再安装在卡盘上的方法包括:使用卡盘对车床夹具的外周面进行夹持,以使板状工件位于车床夹具远离卡盘的一侧。

进一步地,板状工件具有多个安装孔,多个安装孔沿板状工件的周向间隔设置,紧固件穿设在安装孔内;其中,多个安装孔与多个垫块一一对应地设置。

进一步地,紧固件为螺栓或螺钉,垫块为圆筒状结构,圆筒状结构的外径D1与紧固件的外径D2之间满足以下关系:4mm≤D1-D2≤6mm。

进一步地,紧固件为螺栓或螺钉,垫块为圆筒状结构,圆筒状结构的内径d与紧固件的外径D2之间满足以下关系:0.5mm≤d-D2≤1.5mm。

进一步地,在步骤S21中,垫块朝向板状工件的第一板面与垫块朝向车床夹具的第二板面相互平行设置。

应用本发明的技术方案,当需要对较大尺寸的板状工件的板面进行加工时,先将板状工件安装在车床的卡盘上,并对板状工件的第一板面进行车削加工以形成基准面。之后,将完成初步加工后的板状工件从卡盘上拆下后安装在车床夹具上,由车床夹具和板状工件形成的整体结构再安装在卡盘上,驱动卡盘带动板状工件和车床夹具转动,以检测基准面的圆跳动量,当圆跳动量达到预设值B时,对板状工件的第二板面进行车削加工。这样,第一板面通过车刀一次性车削成型,并以车削完成的第一板面作为基准面来加工第二板面,上述加工方式确保第二板面能够满足平面度要求,进而解决了现有技术中针对较大尺寸的板状工件的板面加工精度较低的问题,提升了板状工件的加工质量和加工精度。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1示出了根据本发明的板状工件的车加工方法的实施例的加工步骤;

图2示出了车床夹具的主视图;

图3示出了图2中的车床夹具的A-A向剖视图;

图4示出了板状工件的主视图;以及

图5示出了图4中的板状工件的C-C向剖视图。

其中,上述附图包括以下附图标记:

10、夹具本体;20、条形孔;21、第一条形孔;22、第二条形孔;23、第三条形孔;24、第四条形孔;25、第五条形孔;26、第六条形孔;27、矩形孔段;28、弧形孔段;30、减重孔;40、板状工件;41、安装孔。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要指出的是,除非另有指明,本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本发明中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的,或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的;同样地,为便于理解和描述,“左、右”通常是针对附图所示的左、右;“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外,但上述方位词并不用于限制本发明。

为了解决现有技术中针对较大尺寸的板状工件的板面加工精度较低的问题,本申请提供了一种板状工件的车加工方法。

如图1所示,一种板状工件的车加工方法包括:

步骤S1:将板状工件安装在车床的卡盘上,并对板状工件的第一板面进行车削加工以形成基准面;

步骤S2:将完成初步加工后的板状工件从卡盘上拆下后安装在车床夹具上,由车床夹具和板状工件形成的整体结构再安装在卡盘上。基准面朝向车床夹具设置且与车床夹具之间具有预设间隙;

步骤S3:驱动卡盘带动板状工件和车床夹具转动,以检测基准面的圆跳动量,当圆跳动量达到预设值B时,对板状工件的第二板面进行车削加工。其中,第一板面与第二板面相对设置。

应用本实施例的技术方案,第一板面通过车刀一次性车削成型,并以车削完成的第一板面作为基准面来加工第二板面,上述加工方式确保第二板面能够满足平面度要求,进而解决了现有技术中针对较大尺寸的板状工件的板面加工精度较低的问题,提升了板状工件的加工质量和加工精度。

如图2和图3所示,车床夹具包括夹具本体10,夹具本体10上沿圆周方向间隔设置有多个条形孔20,每个条形孔20均沿夹具本体10的径向方向延伸,以将夹具本体10多等分。其中,将板状工件40安装在车床夹具上的方法包括:

步骤S21:将垫块放入板状工件和车床夹具之间,以使车床夹具与板状工件40之间形成预设间隙;

步骤S22:将紧固件的一端穿过板状工件、垫块及条形孔,使用锁紧螺母对紧固件进行锁紧。

具体地,通过在夹具本体10上沿圆周方向间隔设置多个条形孔20,板状工件40可通过条形孔20装配到夹具本体10上,再将夹具本体10和板状工件40装配到卡盘上,利用夹具本体10对板状工件40进行定位,能够保证板状工件40的同心度和平面度,进而保证加工精度。同时,上述设置一方面确保用于检测基准面的圆跳动量的百分表能够与基准面接触,以进行检测,便于工作人员对基准面的圆跳动量进行检测;另一方面使得板状工件与垫块和夹具本体10的拆装更加容易、简便,降低了拆装难度。

可选地,紧固件为螺栓或螺母,待螺栓或螺母的自由端穿过板状工件、垫块及条形孔后,锁紧螺母对紧固件进行锁紧,以将板状工件、垫块及车床夹具装配在一起。

可选地,在步骤S21中,垫块为多个,且多个垫块沿板状工件的周向间隔设置。这样,上述设置确保车床夹具与板状工件40之间能够形成预设间隙,以便工作人员将百分表的检测探头伸入至基准面上对基准面的圆跳动量进行检测。同时,上述设置使得预设间隙更加均匀、一致。

可选地,在步骤S21中,垫块的高度大于等于8.5mm且小于等于11.5mm。这样,上述设置一方面确保百分表的检测探头能够伸入至预设间隙内,便于工作人员对基准面的圆跳动量进行检测;另一方面避免预设间隙过大而影响车床夹具对板状工件40的夹持强度。在本实施例中,垫块的高度为10mm,以使垫块的加工更加容易、简便,降低了垫块的加工成本和加工难度。

需要说明的是,垫块高度的选值不限于此,可根据工况进行调整。可选地,垫块的高度为9mm、或9.5mm、或10.5mm、或11mm。

可选地,在步骤S3中,预设值B大于等于0.015且小于等于0.03。这样,上述设置一方面确保第二板面的车削加工满足平面度要求,提升了板状工件的加工质量;另一方面降低了工作人员的加工难度。

在本实施例中,预设值B为0.02。需要说明的是,预设值B的选值不限于此,可根据工况进行调整。可选地,预设值B为0.018、或0.025、或0.028。

在本实施例中,由车床夹具和板状工件形成的整体结构再安装在卡盘上的方法包括:

使用卡盘对车床夹具的外周面进行夹持,以使板状工件位于车床夹具远离卡盘的一侧。

具体地,上述设置安装方式一方面使得整体结构与卡盘的拆装更加容易、简便,降低了拆装难度;另一方面便于工作人员对板状工件的外周面和内孔进行加工,降低了加工难度,进而降低了工作人员的劳动强度。

可选地,板状工件40具有多个安装孔41,多个安装孔41沿板状工件40的周向间隔设置,紧固件穿设在安装孔41内。其中,多个安装孔41与多个垫块一一对应地设置。如图4和图5所示,板状工件40具有四个安装孔41,四个安装孔41沿板状工件40的周向间隔设置,紧固件穿设在安装孔41内,四个安装孔41与四个垫块一一对应地设置。这样,上述设置使得紧固件与板状工件40的拆装更加容易、简便,降低了拆装难度。同时,上述设置确保板状工件40与车床夹具的连接处均设置有垫块,以使预设间隙更加均匀、一致,也提升了垫块的垫高可靠性。

需要说明的是,安装孔41的个数不限于此,可根据工况进行调整。可选地,安装孔41为三个、或五个、或六个、或多个。

可选地,紧固件为螺栓或螺钉,垫块为圆筒状结构,圆筒状结构的外径D1与紧固件的外径D2之间满足以下关系:4mm≤D1-D2≤6mm。这样,上述设置一方面使得垫块的结构更加简单,容易加工、实现,降低了垫块的加工成本和加工难度;另一方面提升了垫块的支撑可靠性和支撑强度。

在本实施例中,D1-D2=5mm。需要说明的是,圆筒状结构的外径D1与紧固件的外径D2之间的关系不限于此,可根据工况进行调整。可选地,D1-D2=4.5mm。可选地,D1-D2=5.5mm。

可选地,紧固件为螺栓或螺钉,垫块为圆筒状结构,圆筒状结构的内径d与紧固件的外径D2之间满足以下关系:0.5mm≤d-D2≤1.5mm。这样,上述设置一方面使得垫块的结构更加简单,容易加工、实现,降低了垫块的加工成本和加工难度;另一方面确保垫块能够套设在紧固件外,以便于垫块与紧固件进行拆装。

在本实施例中,d-D2=1mm。需要说明的是,圆筒状结构的内径d与紧固件的外径D2之间的关系不限于此,可根据工况进行调整。可选地,d-D2=0.8mm。可选地,d-D2=1.2mm。

在本实施例中,在步骤S21中,垫块朝向板状工件的第一板面与垫块朝向车床夹具的第二板面相互平行设置。

在本实施例中,车床夹具的多个条形孔20中的四个条形孔20沿夹具本体10的周向将夹具本体10四等分,多个条形孔20中的三个条形孔20沿夹具本体10的周向将夹具本体10三等分。这样,无论板状工件40通过将夹具本体10四等分的四个条形孔20与夹具本体10连接,还是板状工件40通过将夹具本体10三等分的三个条形孔20与夹具本体10连接,在将板状工件40装配到夹具本体10上之后,板状工件40均可具有良好的同心度和平面度。

如图2和图3所示,夹具本体10的中心位置设置有减重孔30,多个条形孔20围设在减重孔30的外周。通过在夹具本体10上设置减重孔30,利用减重孔30进行减重,能够减小车床夹具的重量,便于进行装配。

其中,减重孔30的孔型包括但不限于圆形孔、多边形孔、椭圆形孔,只要能够利用减重孔30进行减重即可。

在本实施例中,减重孔30为圆形孔,减重孔30的孔径在0至100mm之间。将减重孔30设置在上述范围内,可以在实现减重的同时,保证条形孔20具有足够的长度。若减重孔30的孔径大于100mm,则减重孔30的孔径过大,条形孔20的长度过短,影响车床夹具的通用性。

其中,减重孔30的孔径可以为10mm、20mm、30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm以及0至100mm之间的其它数值。

在本实施例中,条形孔20的长度在100mm至850mm之间,条形孔20的宽度在8mm至24mm之间。将条形孔20的尺寸设置在上述区间内,能够保证车床夹具的通用性。

其中,条形孔20的长度可以为200mm、400mm、600mm、800mm以及100mm至850mm之间的其它数值。条形孔20的宽度可以为10mm、15mm、20mm以及8mm至24mm之间的其它数值。

如图2和图3所示,在本实施例中,夹具本体10为圆盘形结构。在将板状工件40装配到夹具本体10上之后,由于夹具本体10为圆盘形结构,可保证板状工件40的平面度。并且,将夹具本体10设置为圆盘形结构,具有结构简单,成本低的优点。

在本实施例中,条形孔20的长度与夹具本体10的外径的比值在2/3至4/5之间。将条形孔20的长度与夹具本体10的外径的比值设置在上述范围内,能够保证车床夹具具有良好的通用性。

在本实施例中,夹具本体10的外径在100mm至1000mm之间,夹具本体10的厚度在10mm至35mm之间。将夹具本体10的外径和厚度设置在上述范围内,可以保证夹具本体10本身的强度,避免夹具本体10发生形变。

若夹具本体10的外径小于100mm,夹具本体10的厚度小于10mm,则夹具本体10本身的强度较低。若夹具本体10的外径大于1000mm,夹具本体10的厚度大于35mm,则夹具本体10本身的重量较大,不便于装配。

如图2所示,在本实施例中,夹具本体10包括沿夹具本体10的周向顺次设置的第一条形孔21、第二条形孔22、第三条形孔23、第四条形孔24、第五条形孔25以及第六条形孔26,第一条形孔21、第二条形孔22、第四条形孔24以及第六条形孔26沿夹具本体10的周向将夹具本体10四等分,第一条形孔21、第三条形孔23以及第五条形孔25沿夹具本体10的周向将夹具本体10三等分。

其中,第一条形孔21、第二条形孔22、第四条形孔24以及第六条形孔26之间相邻两个条形孔之间的夹角均为90°,第一条形孔21、第三条形孔23以及第五条形孔25之间相邻两个条形孔之间的夹角均为120°。

通过在夹具本体10上沿夹具本体10的周向顺次设置第一条形孔21、第二条形孔22、第三条形孔23、第四条形孔24、第五条形孔25以及第六条形孔26,能够在尽可能少的开孔的同时,适用于多种板状工件。

具体地,利用第一条形孔21、第二条形孔22、第四条形孔24以及第六条形孔26,能够将夹具本体10四等分,利用第一条形孔21、第三条形孔23以及第五条形孔25能够将夹具本体10三等分,利用第一条形孔21、第三条形孔23、第四条形孔24以及第五条形孔25能够将夹具本体10六等分(六等分的六条边中的其中四个)。

在本实施例中,根据板状工件40上连通孔的分布情况,选择性地与夹具本体10上的条形孔20连接,该车床夹具能够适用于多种板状工件。

如图2所示,在本实施例中,条形孔20包括矩形孔段27和两个弧形孔段28,两个弧形孔段28分别设置在矩形孔段27的两端,弧形孔段28与矩形孔段27圆滑过渡。采用上述结构,便于紧固件在条形孔20内移动。

在本实施例中,该车床夹具用于卧式车床。

通过本实施例提供的装置,具有以下有益效果:

(1)可以在车床夹具上直接将板状工件40一次性做完,能够保证板状工件40具有良好的同心度、平面度以及垂直度;

(2)根据板状工件40上连通孔的分布情况,选择性地与夹具本体10上的条形孔20连接,该车床夹具能够适用于多种板状工件。

从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:

第一板面通过车刀一次性车削成型,并以车削完成的第一板面作为基准面来加工第二板面,上述加工方式确保第二板面能够满足平面度要求,进而解决了现有技术中针对较大尺寸的板状工件的板面加工精度较低的问题,提升了板状工件的加工质量和加工精度。

显然,上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。

需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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