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1、(10)申请公布号 CN 103418820 A (43)申请公布日 2013.12.04 CN 103418820 A *CN103418820A* (21)申请号 201310316354.2 (22)申请日 2013.07.25 B23C 3/28(2006.01) B23Q 5/28(2006.01) (71)申请人 常熟华威履带有限公司 地址 215500 江苏省苏州市常熟市东南经济 开发区东南大道 (72)发明人 罗伟 吴凯 康思军 (74)专利代理机构 上海申新律师事务所 31272 代理人 竺路玲 (54) 发明名称 一种内孔油槽的铣削加工装置及方法 (57) 摘要 本发明公开。
2、了一种内孔油槽的铣削加工装置 及方法， 属于机械制造领域， 加工装置包括设于机 架上的水平进给机构、 垂直进给机构、 第一周向进 给机构、 第二周向进给机构、 第一切削机构和夹持 机构， 第一周向进给机构旋转驱动夹持机构， 水平 进给机构驱动第一周向进给机构和夹持机构水平 移动， 第二周向进给机构旋转驱动第一切削机构， 垂直进给机构驱动第二周向进给机构和第一切削 机构垂直移动， 第一切削机构与夹持机构相互配 合的在垂直方向上由上至下设置。本发明的技术 方案通过采用两个周向进给、 垂直进给和深度方 向进给的结合， 实现了两轴两转的加工油槽方式， 结构紧凑， 可以较大的提高内孔油槽的生产效率。 (。
3、51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103418820 A CN 103418820 A *CN103418820A* 1/1 页 2 1. 一种内孔油槽的铣削加工装置， 其特征在于， 包括设于机架 （1） 上的水平进给机构 （2） 、 垂直进给机构 （3） 、 第一周向进给机构 （4） 、 第二周向进给机构 （5） 、 第一切削机构 （6） 和夹持机构 （7） ， 所述水平进给机构 （2） 与所述垂直进给机构 （3） 相互垂直， 所述。
4、夹持机构 （7） 设于所述第一周向进给机构 （4） 上， 所述第一周向进给机构 （4） 旋转驱动所述夹持机构 （7） ， 所述第一周向进给机构 （4） 设于所述水平进给机构 （2） 上， 所述水平进给机构 （2） 驱动 所述第一周向进给机构 （4） 和夹持机构 （7） 水平移动， 所述第一切削机构 （6） 设于所述第二 周向进给机构 （5） 上， 所述第二周向进给机构 （5） 旋转驱动所述第一切削机构 （6） ， 所述第 二周向进给机构 （5） 与垂直方向倾斜的设于所述垂直进给机构 （3） 上， 所述垂直进给机构 （3） 驱动所述第二周向进给机构 （5） 和第一切削机构 （6） 垂直移动， 所。
5、述第一切削机构 （6） 与所述夹持机构 （7） 相互配合的在垂直方向上由上至下设置。 2. 如权利要求 1 所述的内孔油槽的铣削加工装置， 其特征在于， 所述第一切削机构 （6） 包括与所述第二周向进给机构 （5） 相连的铣削动力头 （8） 。 3. 如权利要求 3 所述的内孔油槽的铣削加工装置， 其特征在于， 所述铣削动力头 （8） 的 头部设有球形铣刀。 4. 如权利要求 4 所述的内孔油槽的铣削加工装置， 其特征在于， 还包括控制中心 （9） ， 所述控制中心 （9） 分别与水平进给机构 （2） 、 垂直进给机构 （3） 、 第一周向进给机构 （4） 、 第 二周向进给机构 （5） 、 。
6、第一切削机构 （6） 和夹持机构 （7） 相连。 5. 如权利要求 4 所述的内孔油槽的铣削加工装置， 其特征在于， 还包括调整所述第二 周向进给机构 （5） 倾斜角度的调整机构 （10） ， 所述调整机构 （10） 设于所述机架 （1） 上。 6. 如权利要求 5 所述的内孔油槽的铣削加工装置， 其特征在于， 所述夹持机构 （7） 包括 工作台 （11） 和夹紧装置 （12） ， 所述夹紧装置 （12） 设于所述工作台 （11） 上， 所述工作台 （11） 设于所述第一周向进给机构 （4） 上。 7. 如权利要求 6 所述的内孔油槽的铣削加工装置， 其特征在于， 所述工作台 （11） 上还 。
7、设有水平微调机构 （13） ， 所述水平微调机构 （13） 驱动所述工作台 （11） 水平移动。 8. 如权利要求 7 所述的内孔油槽的铣削加工装置， 其特征在于， 还包括第二切削机构 （14） 和第三周向进给机构 （15） ， 所述第二切削机构 （14） 设于所述第三周向进给机构 （15） 上， 所述第三周向进给机构 （15） 与垂直方向倾斜的设于所述垂直进给机构 （3） 上。 9. 一种内孔油槽的铣削加工方法， 其特征在于， 包括如下步骤 ： 步骤 1， 将设有内孔的工件 （16） 设于如权利要求 1 所述的内孔油槽的铣削加工装置的 夹持机构 （7） 上 ； 步骤 2， 通过旋转所述第一周。
8、向进给机构 （4） 和第二周向进给机构 （5） ， 移动所述水平 进给机构 （2） 和垂直进给机构 （3） ， 通过所述第一切削机构 （6） 在设于夹持机构 （7） 上的所 述工件 （16） 的内孔中进行油槽加工。 10. 如权利要求 9 所述的内孔油槽的铣削加工方法， 其特征在于， 所述步骤 2 中还包括 通过控制中心 （9） 联动所述第一周向进给机构 （4） 、 第二周向进给机构 （5） 、 水平进给机构 （2） 和垂直进给机构 （3） 。 权 利 要 求 书 CN 103418820 A 2 1/4 页 3 一种内孔油槽的铣削加工装置及方法 0001 本发明属于机械设备制造领域， 涉及一。
9、种内孔槽的加工装置， 尤其涉及一种内孔 油槽的铣削加工装置及方法。 背景技术 0002 油槽结构作为套、 管类零件储存润滑油的关键结构， 尤其在工程机械关键回转部 位的轴套广泛采用此结构， 如用于挖掘机工作装置回转部位。 油槽结构多样， 如一些轴套类 产品内孔需要加工环形槽、 直槽等各种形状油槽。 0003 对于上述结构的加工， 目前市场上还没有通用的专用设备， 多数方案为在普车上 进行改造专机， 但是在油槽精度控制、 效率方面等未得到妥善解决。 0004 现有的采用车床改造而成的油槽加工装置， 其加工油槽形式受到原机床传动比限 制， 对于复杂形式的油槽加工需要多次装夹， 生产效率低， 劳动强。
10、度大。还有一些现有技术 中采用数控编程和电火花加工的方法， 前者对于深油槽加工适用性不强， 且长期重载荷工 作会导致床体精度丧失， 后者加工效率也无法达到要求 ； 且受到刀具和刀杆尺寸影响， 对于 直径较小的零件很难加工， 设备强力拉削加工过程中对于个部件的刚性有较高要求， 且对 各种传动丝杆的磨损非常严重， 设备使用寿命不高 ； 还有一些加工方法的铣刀采用伺服电 机皮带传动， 且传动机构直接布局在刀杆上， 不利于重切削， 且布局上很难实现一机多工为 加工， 加工效率仍不高。 0005 因此， 现有的一些加工方法， 大多存在以下缺点 ： 0006 1） 以车床改造类强力拉削或者刨削加工的一类加。
11、工方式， 主要原理为采用主轴与 大托板实现水平进给与圆周进给的机械联动的原理实现油槽的加工。其缺点较多， 如油槽 加工尺寸精度差、 光洁度等差， 设备加工震动较大导致设备损耗快 ； 加工油槽形状单一， 需 一人一机操作， 生产效率较低 ； 0007 2） 部分采用数控车编程加工和电火花加工的油槽， 此两种加工方式局限性较大 ； 0008 3） 部分引入动力头加工， 并采用数控走刀的原理实现各种油槽加工， 但该结构布 局分散， 且很难实现一机多工位， 且铣刀采用皮带轮传动， 很难实现高强度切削， 且不易实 现多工位加工， 相对于传统的车床拉削专机效率无明显优势。 发明内容 0009 有鉴于此， 。
12、本发明通过采用两个周向进给、 垂直进给和深度方向进给的结合， 实现 了两轴两转的加工油槽方式， 结构紧凑， 可以较大的提高内孔油槽的生产效率。 0010 为达到上述目的， 具体技术方案如下 ： 0011 一方面， 提供一种内孔油槽的铣削加工装置， 包括设于机架上的水平进给机构、 垂 直进给机构、 第一周向进给机构、 第二周向进给机构、 第一切削机构和夹持机构， 所述水平 进给机构与所述垂直进给机构相互垂直， 所述夹持机构设于所述第一周向进给机构上， 所 述第一周向进给机构旋转驱动所述夹持机构， 所述第一周向进给机构设于所述水平进给机 构上， 所述水平进给机构驱动所述第一周向进给机构和夹持机构水。
13、平移动， 所述第一切削 说 明 书 CN 103418820 A 3 2/4 页 4 机构设于所述第二周向进给机构上， 所述第二周向进给机构旋转驱动所述第一切削机构， 所述第二周向进给机构与垂直方向倾斜的设于所述垂直进给机构上， 所述垂直进给机构驱 动所述第二周向进给机构和第一切削机构垂直移动， 所述第一切削机构与所述夹持机构相 互配合的在垂直方向上由上至下设置。 0012 优选的， 所述第一切削机构包括与所述第二周向进给机构相连的铣削动力头。 0013 优选的， 所述铣削动力头的头部设有球形铣刀。 0014 优选的， 还包括控制中心， 所述控制中心分别与水平进给机构、 垂直进给机构、 第 一。
14、周向进给机构、 第二周向进给机构、 第一切削机构和夹持机构相连。 0015 优选的， 还包括调整所述第二周向进给机构倾斜角度的调整机构， 所述调整机构 设于所述机架上。 0016 优选的， 所述夹持机构包括工作台和夹紧装置， 所述夹紧装置设于所述工作台上， 所述工作台设于所述第一周向进给机构上。 0017 优选的， 所述工作台上还设有水平微调机构， 所述水平微调机构驱动所述工作台 水平移动。 0018 优选的， 还包括第二切削机构和第三周向进给机构， 所述第二切削机构设于所述 第三周向进给机构上， 所述第三周向进给机构与垂直方向倾斜的设于所述垂直进给机构 上。 0019 另一方面， 提供一种内。
15、孔油槽的铣削加工方法， 包括如下步骤 ： 0020 步骤 1， 将设有内孔的工件设于如上述的内孔油槽的铣削加工装置的夹持机构 上 ； 0021 步骤 2， 通过旋转所述第一周向进给机构和第二周向进给机构， 移动所述水平进给 机构和垂直进给机构， 通过所述第一切削机构在设于夹持机构上的所述工件的内孔中进行 油槽加工。 0022 优选的， 所述步骤 2 中还包括通过控制中心联动所述第一周向进给机构、 第二周 向进给机构、 水平进给机构和垂直进给机构。 0023 相对于现有技术， 本发明的技术方案的优点有 ： 0024 1、 采用动力头成型， 替代传统的强力拉削成型， 解决油槽加工精度问题和设备震 。
16、动问题带来的寿命问题。采用动力头加工的油槽和深度精度高， 油槽成型面光洁度高 ； 0025 2、 采用指控中心数控加工替代传统的机械联动， 解决机械式联动加工油槽形状单 一的缺点， 实现各种形状油槽的加工， 如直槽、 环槽、 多道槽等 ； 0026 3、 采用倾斜立式动力头配合球形铣刀， 球形铣刀与动力头直接连接进行铣削加 工 ； 动力头安装在 Z 轴垂直进给机构上， 能实现边铣削边实现垂直进给， 并实现一机多工位 加工， 实现设备加工效率质的飞跃。 附图说明 0027 构成本发明的一部分的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。
17、当限定。在附图中 ： 0028 图 1 是本发明实施例的加工装置的结构示意图 ； 0029 图 2 是本发明实施例的动力头的结构示意图 ； 说 明 书 CN 103418820 A 4 3/4 页 5 0030 图 3 是本发明实施例的工件的结构示意图。 0031 其中， 1为机架、 2为水平进给机构、 3为垂直进给机构、 4为第一周向进给机构、 5为 第二周向进给机构、 6 为第一切削机构、 7 为夹持机构、 8 为铣削动力头、 9 为控制中心、 10 为 调整机构、 11 为工作台、 12 为夹紧装置、 13 为水平微调机构、 14 为第二切削机构、 15 为第三 周向进给机构、 16 为。
18、工件。 具体实施方式 0032 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例， 都属于本发明保护的范围。 0033 需要说明的是， 在不冲突的情况下， 本发明中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。 0034 以下将结合附图对本发明的实施例做具体阐释。 0035 如图 1 中所示的本发明的实施例的一种内孔油槽的铣削加工装置， 包括设于机架 1 上的水平进给机构 2、 垂直进给机构 3、 。
19、第一周向进给机构 4、 第二周向进给机构 5、 第一切 削机构 6 和夹持机构 7。夹持机构 7 用于夹持住工件以待加工油槽。 0036 水平进给机构 2 与垂直进给机构 3 相互垂直。夹持机构 7 设于第一周向进给机构 4 上。第一周向进给机构 4 旋转驱动夹持机构 7。第一周向进给机构 4 设于水平进给机构 2 上。水平进给机构 2 驱动第一周向进给机构 4 和夹持机构 7 水平移动。 0037 第一切削机构 6 设于第二周向进给机构 5 上。第二周向进给机构 5 旋转驱动第一 切削机构 6。第二周向进给机构 5 与垂直方向倾斜的设于垂直进给机构 3 上。垂直进给机 构 3 驱动第二周向进。
20、给机构 5 和第一切削机构 6 垂直移动。第一切削机构 6 与夹持机构 7 相互配合的在垂直方向上由上至下设置。 0038 本发明的实施例通过采用两个周向进给、 垂直进给和深度方向进给的结合， 实现 了两轴两转的加工油槽方式， 结构紧凑， 可以较大的提高内孔油槽的生产效率。 0039 如图 1 和 2 中所示， 在本发明的实施例中， 第一切削机构 6 包括与第二周向进给机 构 5 相连的铣削动力头 8， 并优选铣削动力头 8 的头部设有球形铣刀。 。还包括控制中心 9， 控制中心 9 分别与各个进给机构及第一切削机构 6 和夹持机构 7 相连。优选各个进给机构 由伺服电机带动。 0040 在本。
21、发明的实施例中， 水平进给机构 2 和垂直进给机构 3 分别实现油槽了 X 轴深 度切入进给和 Z 轴方向进给， 分别为 X 轴进给机构和 Z 轴进给机构 ； 第一周向进给机构 4 和 第二周向进给机构 5 控制铣削动力头 8 的 A 轴夹具圆周进给和 V 轴转速或者实现分度， 并 控制中心9的数据控制实现两轴-两转联动， 实现各种形状油槽的加工， 如直槽、 环槽、 多道 槽等。 0041 如图 2 中所示， 在本发明的实施例中， 夹持机构 7 包括工作台 11 和夹紧装置 12。 夹紧装置 12 设于工作台 11 上， 工作台 11 设于第一周向进给机构 4 上。 0042 如图1中所示， 。
22、在本发明的实施例中， 还包括调整第二周向进给机构6倾斜角度的 调整机构 10， 调整机构 10 设于机架 1 上。并优选工作台 11 上还设有水平微调机构 13。水 说 明 书 CN 103418820 A 5 4/4 页 6 平微调机构 13 驱动工作台 11 水平移动。 0043 另如图 1 中所示， 在本发明的实施例中， 还包括第二切削机构 14 和第三周向进给 机构 15。第二切削机构 14 设于第三周向进给机构 15 上， 第三周向进给机构 15 与垂直方向 倾斜的设于垂直进给机构 3 上， 并优选在共用工作台上装有对应夹具， 实现一机多位。优选 机架 1 还包括切削液循环装置。 0。
23、044 另一方面， 如图 1 中所示， 提供一种内孔油槽的铣削加工方法， 包括如下步骤 ： 0045 步骤 1， 将设有内孔的工件设于内孔油槽的铣削加工装置的夹持机构 7 上 ； 0046 步骤 2， 通过旋转第一周向进给机构 4 和第二周向进给机构 6， 移动水平进给机构 2 和垂直进给机构 3， 通过第一切削机构 6 在设于夹持机构 7 上的工件的内孔中进行油槽加 工， 并通过控制中心 9 联动。 0047 如图 1、 2 和 3 中所示， 在本发明的实施例中， 工作时首先启动铣削动力头 8， 由铣 削动力头 8 带动球形铣刀高速转动， 手动调节 X 轴和 Z 轴进给机构将铣刀对至油槽起始。
24、位 置 A1。启动走刀程序， 铣刀头沿 X 轴方向按一定进给切入轴套内壁来获得一定油槽深度和 宽度， 再同时启动A轴圆周进给机构和Z轴进给机构， 工件16由A轴带动匀速旋转180而 铣刀头沿着 Z 轴正向由 A1 点匀速进给至 B1 点， 这样实现 Z 轴和 A 轴的联动， 实现了 A1-B1 半椭圆弧的加工。 0048 工件 16 继续回转 180铣刀头沿着 Z 轴负方向由 B1 点匀速回至 A1 点， 实现 B1-A1 半圆弧的加工， 从而在轴套内壁上加工出 A1-B1 椭圆 ； 分度 180 度， 重复以上程序实 现 A2-B2 圆弧的加工， 从而实现 “8” 字槽加工。若加工双 “8”。
25、 字槽， 则再两次分度 90在内 壁上加工出 4 道椭圆。类似地， 加工环槽只需要工件 16 进行 A 轴圆周进给和铣刀进行 X 轴 切入进给， 加工直槽则只需要铣刀进行Z轴进给和铣刀进行X轴切入进给， 其他任意形状也 通过类似的编程走刀原理实现铣削加工。 0049 通过调整机构 10 可以调节 Z 轴倾斜角度， 解决短套内孔与动力头的刀杆干涉问 题， 通过球形铣刀解决不同倾向角度加工出油槽形状的一致性。 0050 以上对本发明的具体实施例进行了详细描述， 但其只是作为范例， 本发明并不限 制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言， 任何对本发明进行的等同修改和 替代也都在本发明的范畴之中。因此， 在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和 修改， 都应涵盖在本发明的范围内。 说 明 书 CN 103418820 A 6 1/2 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 103418820 A 7 2/2 页 8 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 103418820 A 8 。