[實用新型]一種用于車床曲面加工的仿形定位裝置

有效

• 申請號: 201020574946.6
• 申請日: 2010-10-25
• 公開（公告）號: CN201889676U
• 公開（公告）日: 2011-07-06
• 發明（設計）人: 陳濤;傅禎海;蔡斌;欒昊
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B23Q35/04
• 分類號: B23Q35/04;B23B5/36
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所 31230
• 代理人: 劉立平

技術領域

本實用新型涉及一種機械加工過程中用到的工裝夾具，尤其涉及一種用于連續曲面加工所使用的車床仿形定位裝置。

背景技術

在許多行業經常會用到一些軸向中心對稱的工件作為工具或零配件，這些工件通常具有連續的外觀表面結構，要加工這些工件通常需要借助車床來完成；而在采用普通車床加工這些工件時會遇到一些問題；下面將以冶金、機械行業生產無縫鋼管變形工模具時所遇到的問題為例進行說明。

無縫鋼管的生產流程是：管坯生產、鋼管坯料、管坯準備，將圓形鋼材機加工成為合格的管坯；荒管生產(熱軋穿孔)；根據成品管的技術要求，采用相應的冷變形(冷軋、冷拔)加工工藝，按規定的工序要求進行冷變形加工，將荒管生產成為符合規定要求的成品無縫鋼管；最后經檢驗合格的成品無縫鋼管進行定切、噴印、包裝等其它工序。其中無縫鋼管生產中，熱軋穿孔與冷變形加工生產是主要的生產工序。

在熱軋穿孔與冷軋變形加工中，必然使用到變形工具，而穿孔頂頭(用于熱軋穿孔；通常根據不同的鋼種使用不同材質的穿孔頂頭，例如不銹鋼常用的是鉬頂頭)與冷軋頂頭(用于冷軋變形加工；通常材質為模具鋼，常用的是GCr15、7Cr7Mo2V2Si)是2個重要的變形工具；如圖1-1和圖1-2所示，為了便于金屬的變形加工，它們通常都具有連續曲面結構形狀，而且穿孔頂頭與冷軋頂頭加工尺寸與精度要求非常高，其中冷軋頂頭由螺紋連接段61、過渡段62、變形段63、定徑段64以及精整段65組成。根據不同的穿孔或軋制規格，穿孔頂頭與冷軋頂頭具有相應的加工尺寸與精度要求；由于頂頭的工作性質決定了其表面曲線必須達到連續性、均勻性、光滑性，無凹凸坑洼的要求。

目前，熱軋與冷軋頂頭通常采用車床作為主要加工設備；其中，傳統的穿孔頂頭加工工序是燒結澆鑄→車削(粗車、精車、鉆孔攻絲)；傳統的冷軋頂頭加工工序是落料→車削→熱處理→磨削，即：

1)、落料：根據頂頭規格需要，采用鋸床將符合規格要求的金屬圓鋼按照所需長度放置合理余量后切斷；

2)、車削：采用車床，按照技術要求，適當留有余量粗加工、半精加工頂頭的外形及加工螺紋、螺紋孔、中心孔等部位成型；

3)、熱處理：采用加熱爐對車削加工后的頂頭進行淬火，確保頂頭的硬度符合生產要求，連接段螺紋部熱處理，前端螺紋孔采用螺堵防止變形；

4)、磨削：采用磨床對熱處理后的頂頭，按照技術要求進行精加工，主要就是磨制變形段、定徑段、精整段的外形，保證曲線的連續性，無凹凸坑洼；

車床主要有普通車床與數控車床之分，主要通過車刀對旋轉的工件進行車削加工；普通臥式車床能對軸、盤、環等多種類型工件進行多種工序加工，應用最廣泛，加工對象廣，主軸轉速和進給量的調整范圍大，常用于加工工件的內外回轉表面、端面和各種內外螺紋，同時也能滿足曲面加工的需要；普通車床加工曲面時采用手動與機動聯動的方式，即：大拖板做機動軸向移動，中拖板根據直徑尺寸要求，做手動徑向移動，小拖板機動或手動做端面倒角或短距離曲線加工；數控車床匯集了通用性好的萬能型車床、加工精度高的精密型車床和加工效率高的專用型車床的特點，通過數字信息，控制機床按給定的運動軌跡，進行自動加工，目前在國內使用量最大，覆蓋面最廣，數控車床有效的解決了連續曲面的精密加工問題，實現了軸向與徑向的數字化聯動機加工。

由于各企業在設備保有形式上的差別以及實際加工時選用的差異，故企業目前在利用車床進行穿孔頂頭與冷軋頂頭的連續曲面加工中，存在的生產實際及主要問題如下：

1)、加工精度波動大，不易控制，為確保加工精度符合要求增加了測量工序，而頻繁測量則會影響到加工效率；還有增加冷軋頂頭切削余量的形式，但這樣又會導致下道磨床切削加工量的增加；

2)、為提高加工效率與精度，通常采用仿型樣板作為加工連續曲面的依據，但常用的仿形加工裝置定位困難，使用維護不便，不能滿足普通車床的使用要求；

3)、通過外購，企業不再自行加工的形式解決，而這樣會出現采購周期長、費用高，且不能適應軋制規格的實時變化的生產需要，反饋較為滯后，會影響到生產的安排；

4)、購置專用機床加工，而新增一套數控車床的費用比較高，還要考慮其實際利用率，得不償失；

由此可知，采用普通車床進行穿孔頂頭與冷軋頂頭的連續曲面加工還存在著許多不足與困難。同樣，在普通車床上加工其它一些具有連續曲面的軸中心對稱的工件產品時也會遇到類似的問題。

實用新型內容