开槽机的改进制造技术

一种在套筒（１）的孔内加工出纵向盲端槽的机械，套筒装在工件安装轴（５）的夹头（４）中，该轴可绕一旋转轴线转位，一往复运动的刀具（２）装在一切削轴（１２）上，其轴线与工件安装轴的旋转轴线偏离且垂直，其中的刀具实现连续渐增切削深度及随后的返回行程，在套筒中加工出多个盲端槽，其特征在于，提供了工件安装轴的滑动支承件（６），使该轴相对切削轴轴向滑动一段距离，这样当各槽加工完后，刀具径向和轴向地移出所述孔，刀具的切削行程被停止。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一广泛使用的汽车动力转向阀的元件，称作套筒件，在其孔内设置有许多纵向平行延伸的，且在圆周上间隔呈槽状的开口。这些槽具有盲端，因此在相互作用的缸形阀转动元件中作相同圆周间隔的开口与所述套筒件上的孔的联通，而形成了一系列的封闭腔，所述转动元件被包容在套筒件中，在元件之间可产生微小的相对转动。这样的套筒件常常通过拉削经车出的坯料的孔而制成，以便在其内部获得一系列的槽。然后在套筒件的每一端的一短距离上进行平底扩孔，并放入紧配合的堵环，以便在套筒内形成一封闭腔。或者是在拉削经车出的毛坯后，将其端部的材料通过冷加工而封闭，然后将多余的变形材料利用重新加工孔的方法将其去除。还有一种方法，但不常采用，需通过支承在一根轴上作角度往复运动的钩爪形刀具，在车出的坯料的孔中刮削出槽来，该刀具有一个进行逐步加深切削行程的刀刃，从而加工出在纵向断面上呈弧形的盲端槽。在所有的槽上重复上述过程，对多数汽车而言，套筒中槽的数目通常为4、6或8个。进行上述操作的专用机械首先在美国专利US3，765，305中被公开。从其说明书中的附图说明图13和图14可以看出，在每一切削行程中，该机械在一个切削行程中切去材料的深度基本相同，从而形成了均匀的切屑厚度，因此导致了最佳的切削几何形状。然而当它完成了开槽操作，就需要停机，将工件夹头向旁边摆动，并装卸下一个套筒坯料。为了进行上述装卸，在每次切削行程中要使刀具刀刃轨迹轴向延伸移出所述孔。这种多余的行程增加了机械的惯性的不稳定性，因此其工作慢，以致该设计已被取消。在美国专利US4，154，145中所公开的开槽机的更进一步的精细结构能够克服上述缺点。该结构的机械已使用了许多年，然而正如该说明书中所述，工件夹头的装卸需该机构在一精确的位置上停止。为了实现这一点，用一个电制动装置和独立的电马达将该朵构慢慢地移到所需的准确位置上。如上述说明书图2所示，然后将一止动件41移开，借助空气缸(未示出)的作用使一双臂曲柄摆动，以便摆动刀架移离工件。为了实现该操作而不让刀架干涉在直径上与切削中的槽相对的套筒孔的顶部，切削轴7的中心8与切削轴托架9的中心10之间的连线通常需要比图2所示的更接近水平位置，然而，所希望的该连线应是垂直的，如同美国专利US3，765，305所公开的开槽机的情况。这种被迫的折衷导致了在每一切削行程中切削的材料深度在行程结束时比行程开始时要大3倍。然而所希望的是具有相同的切削深度。因此所形成的切屑的刀具进入套筒材料时较薄，而在材料中时较厚。这样的切削几何形状在其它金属加工领域无疑被认为是次优的。例如，在铣床中，常用“顺铣”来避免在“逆铣”时铣刀的每一个齿加工出逐渐变厚的切屑。由于有关的使用者忧虑与通常所采用的拉削方法中的几百个切削刀刃的拉削相比，本方法只用单一切削刀刃来加工套筒中所有槽，因而进一步妨碍了这种开槽机的广泛使用。由于要用一种爪钩形刀具，其形状根据摆动刀具移出套筒孔以装卸工件夹盘需要来确定，这一缺点进一步突出。这就需要采用把碳化钨刀片钎接到刀柄上的刀具，或在套筒的直径比较大时，采用专用的单刃不重磨碳化钨刀片。这两种办法都不能令人满意，尤其是对于日益增多的小孔直径套筒的加工。目前在工业中可供应的适于加工槽的标准碳化钨不重磨刀片通常是等边三角形的，它具有三个切削刃并符合国际尺寸标准。这些可供应的刀片有多种等级的碳化钨、陶瓷材料，常常用氮化钛涂盖，它们可以用于生产大批量套筒的开槽工艺中。然而这种刀片的宽度是相应于给定孔径的典型的套筒槽确定的，故其尺寸与这样的孔径相比是太大了，因此，不能用在美国专利US4，154，145中公开的刀架上。这是因为在装卸操作中需要弧形地退回刀架而产生的上述缺点。本专利技术的工件夹头位于工件安装轴中，当刀具径向移离套筒件孔时，工件安装轴沿着它的轴线滑动一个足够的距离，使套筒能从工件夹头中取下而不干涉到刀架。结果，在装卸循环时其刀具的往复运动可继续进行，只是在刀具的横向进给和工件安装轴的分度时暂停一会。由于在相对意义上，刀架现在相对工件轴向地退回，而不是象美国专利US4，154，145中公开的开槽机那样弧形地退刀，刀架的几何形状适合于标准碳化钨不重磨刀片，现在可用来加工甚至小孔径的套筒，从而大大减少了用这种机器生产大批量套筒的操作费用。由于不需要刀架弧形地退刀，还可获得上面提及的最佳切屑几何形状，其中在该机械一个切削行程中切去的材料深度在整个切削行程中基本相同。本专利技术是一种用于加工位于套筒件孔内纵向盲端槽的机械，它包括一个可围绕一个旋转轴线转位的工件安装轴，所述轴装有一夹持所述套筒件的工件夹头，在切削轴上装有一个刀具，所述切削轴的轴线偏离且垂直于所述工件安装轴的旋转轴线，支承所述切削轴作角度往复运动的装置，横切进给装置，它使刀具实现连续渐增深度的切削，然后相对所述套筒件的孔作返回行程，随后所述工件安装轴作一系列的转位后，在套筒件上加工出所述的盲端槽，其特征在于，提供了滑动地支承所述工件安装轴，使其平行于所述工件安装轴的旋转轴线作轴线运动的装置，加工完所有所述的槽后使横切进给装置不工作的装置，使所述工件安装轴相对于所述切削轴轴向滑动一段距离，以便使所述切削刀具径向和轴向地移离所述孔的装置。最好在切削刀具径向和轴向地移离孔后，工件安装轴和切削轴之间的附加相对动动能使套筒件在不干涉仍在作往复运动的切削刀具的情况下从工件夹头中轴向退出。然后该套筒件可被横向传递到装载台上，之后再被送到输送皮带上等。另外最好的是工件安装轴的轴向滑动通过枢轴将其连接而完成的，以使它在滑动的工件轴支座中旋转，而支座可相对机身作轴向滑动。不过，工件安装轴的旋转和轴向滑动也可能通过直接把该元件单纯地枢轴联接在机身而获得。使用直线滚球滚道也可以获得以上两种运动。在该实施例中，滑动的工件轴支座通过升降凸轮机构向上驱动到切削位置，向下驱动到装载位置。在上面的切削位置最好是滑动的轴支座外部上的锥形表面用力抵住在机座中的相应锥形孔穴，以便在整个机械工寿命内的切削过程中提供工件安装轴的稳固和准确的位置。所希望的是，安装一装载机构随着滑动工件安装轴支座上下驱动，它平行于该滑动工件安装轴支座的轴线，不过与该轴线偏离，它装有一对夹头，夹住突出于工件夹头的套筒外径的一个短的部分。在一个优选的结构中，当滑动工件安装轴支座开始下降时，在其中的工件夹头松开，短暂时间后，装载机构被制动，而滑动工件安装轴支座却继续下降。用这方法套筒从工件夹头中拔出，然而仍离开往复运动的刀具的向下偏移，并可在一个水平面摆动移离工件夹头摆动到装载台，在那从夹头上卸下加工好的套筒件并装入新的工件。最好装载机构上装上两个夹头，并可绕垂直轴线转位半周。采用该装置，机械工作时不会由于夹头装卸工件而浪费时间。值得注意的是夹头仅在切削操作和套筒件转位时处于松开状态，因而避免了浪费额外时间的运动过程，即在切削开始之前把它们从切削区移开而在完成槽的切削后再移回的运动过程。本专利技术优选结构的不同形式将参照附图通过实施例进行描述。图1是通过本专利技术开槽机工件夹持部分的垂直断面图，包括滑动的工件安装轴支座在切削刀具在返回行程时处于中间位置的情况;图2是图1所示的滑动的工件安装轴支座的垂直断面图，表示了切削几何形状细节;图3是本专利技术开槽机的等角透视图;本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在套筒件孔内纵向加工出盲端槽的机械，它包括一可围绕一旋转轴线转位的工件安装轴，所述轴装有一安装该套筒件的工件夹头，装在切削轴上的切削刀具，所述切削轴的轴线偏离且垂直于所述工件安装轴的旋转轴线；罢承所述切削轴作角度往复运动的装置，横切进给装置，它使得刀具实现连续渐增深度的切削，然后相对所述套筒件的所述孔返回的行程，从而所述工件安装轴进行一系列的转位后，在套筒件上加工出所述的盲端槽，其特征在于，提供了可滑动地支承所述工件安装轴的装置，它沿着平行于所述工件安装轴的所述旋转轴线的轴线运动，和加工完所有所述槽后使横切进给装置不工作的装置，以及使所述工件安状轴相对于所述切削轴轴向滑动一段距离的装置，以便使所述切削刀具径向地和轴向地移出所述孔。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：AE毕晓普，DW斯科特，
申请(专利权)人：AE毕晓普及合夥人有限公司，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]