轴端球头加工方法研究.pdf

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第2O卷第3期湖北工业大学学报2005年O6月V0I．2ONO．3JournalofHubeiUniversityofTechnologyJun．2005[文章编号]1003—4684(2005)06—0060—03轴端球头加工方法研究段彬礼，杨光，陈通海(武汉理工大学机电工程学院，湖北武汉430070)[摘要]轴端球头类零件在普通机床上直接加工比较困难．根据球面的特点，将普通机床稍加改造，可以方便地实现球头类零件的加工．[关键词]球头加工；球面；工装[中图分类

2、号]TH111[文献标识码]：A轴端球头类零件在普通机床上直接加工比较困3)用双手操作法先车去两端多余部分，使其形难．其加工通常采用双手操作法在车床上进行，效率状近似于球状，然后用带有小圆头的外圆精车刀精低，精度较差．因此许多生产厂家将机床的结构进行车．此时车床主轴的转速应高些．适当地改造或者通过增添一些辅件，使现有的机床4)用锉刀和砂纸修光．设备在保持原有技术性能和用途的基础上，又能完该方法对加工者的操作技术有较高要求，而且成球头的加工．本文对各种轴端球头加工方法的原加工效率低，精度差，只适用于小批量生产．

3、理以及实现进行了分析和研究．2双刀旋风铣削轴端球头1双手操作法加‘工球面根据球体的几何性质，球体上任意一个截面都双手操作法是指在车床上用双手同时操作小拖是圆，其中圆心为球心在该截平面上的投影．在加工板和中拖板．通过双手的协调动作，使刀尖轨迹形成球面时，只要使工件的旋转轴线和铣刀的旋转中心所需要的球面(见图1)．线在同一个平面内，且成一定夹角a．铣削时，铣刀绕其中心线旋转做主运动，工件绕其轴线做进给运动，两个旋转运动的包络线即为球面，两旋转中心线的交点即是球心．由于加工球头直径大小不同，铣刀的回转半径和夹角a也

4、不相同，因此只要确定夹角a和铣刀回转半径就可以确定一个球面．铣削轴端球图l双手操作法加工球头不意图头的原理见图2．理论上，采用一把铣刀或多把铣刀都可以达到目的，但单铣刀会造成旋转不平衡，从而1．1参数计算在铣削时产生振动，若采用多铣刀，又会造成对刀困1L一÷(D+~／D一d)．难．所以为保证加工精度，一般采用双铣刀．厶．2．1参数计算[’式中：L为应车削的长度；D为球头直径；d为轴径；根据原理图，得E为弦心距．sin2a=／D，D一Dsina．1．2加工步骤1)将工件外圆车削到直径等于球径D．当球头大于半球时

5、，45。

6、：2刀架杆：3滑杆：4工件不同值时，就可以加工出不同直径的球头．在实际生图3连杆基本原理车削轴端球头原理图产中，铣刀刀尖回转直径应选择比计算值稍大，这样3．2受力分析可以防止因对刀误差引起漏切削．铰链A处受到滑杆3施加的垂直方向的力F，将该力沿切向和径向分解，得1F一Fcos0，F：Fsin0．当0—90。时，F一0，F：F，回转杆1只在Y2方向受力，因此在该位置机构很容易卡死．所以，这种连杆机构一般只适用于小于半球的轴端球头的加工．由于该连杆机构制造方便，换不同尺寸的杆件即1刀架：2铣刀：3工件可加工出不同

7、直径的球头来，因此解决了大型轴端图2铣削轴端球头原理图球头的制造困难．3．3在车床上的实现2．2在铣床上的实现利用此原理，并结合双柱立式车床具有双刀架利用此方法，将现有的铣床稍加改造，就可以生的特点，可以设计一套车削球头的工装．加工时，将产出符合要求的球头类零件，粗糙度可达到(1．6～0点固定在左刀架上，滑杆3固定在右刀架上，随右0．8)m，球面度也可以达到技术要求．具体方法如刀架上下移动，从而带动车刀做圆周运动，工作台同下：将铣刀架(已装好双铣刀)安装在铣床主轴上，工时带动工件绕回转中心旋转，即可加工出所需

8、球面．件安装在铣床工作台上的分度头或专门设计的夹具左刀架在加工时保持固定不动，加工前可左右移动上，按参数D，a调整好刀具与工件之间的相对位用来对刀．该方法加工出的球面质量较高，表面粗糙置，并保证两轴线在同一平面内．因为采用双铣刀，度一般在3．2m．不足之处在于，刀架杆2和滑杆3为了确保对刀的精度，对刀时两把刀必须与刀架中之间采用移动副连接，润滑条件差时，容易产生振心对称并保证等高，否则，由于切削过程