制造技术/工艺装备
现代制造工程( Modern Manufacturing Engineering
2012年第10期
连杆小端椭圆孔的砂带倒角加工
王友林,姜英
(山东理工大学精密制造与特种加工省级重点实验室,淄博255049
摘要:分析了连杆小头斜端面上的椭圆孔倒角加工存在的问题,介绍了砂带倒角加工方法及椭圆孔砂带倒角机床的结
构与工作原理;在砂带倒角机床上,利用砂带的挠性和卷曲变形,替代加工中刀具或工件沿椭圆的长轴移动的附加运
动,工.件端面上椭圆孔的棱边在砂带的压力与运动作用下被砂带上的暦料切除,形成倒角平面,实现了椭圆孔的倒角
加に。
关键词:连杆;椭圆孔;砂带;机床;倒角加T
中图分类号:TC58文献标志码:B文章编号:1671-313(2012)10-00504
Chamfer machining of oval hole on small end of link by abrasive belt
Wang Youlin
Jiang
Ying
Shandong Provincial Key Laboratory of Precision Manufacturing and Non-traditional Machining
Shandong University of Technology, Zibo 255049, Shandong, China)
Abstract: The chamfer of oval hole on oblique surace of small end of link method presented problems are analyzed, the structure
and working principle of oval holes abrasive belt chamfering machine tool are introduced, on the abrasive belt chamfering machine
tool, using of the flexible deformation and curling deformation of abrasive belt method substitute that additional movement of cut
ting tool or the workpieee along the long axis of oval hole, the edge of oval hole be
e remove
ed by grinding material on abrasive be
under the influence of movement and pressure, obtain a chamfer plane, achieve chamfer machining of oval hole
Key words: link; oval hole; abrasive belt; machine tool; chamfer machining
0问题的提出
1.5X45
随着科技的进步,新技术不断出现,在内燃机设
计上出现了一种小头端面为斜面的连杆,如图1所示。
这种连杄与活塞销连接的孔的轴线与端面不垂直,倾
斜了一个角度,这种连杆孔(压人轴瓦后的孔)的倒
角在加工上遇到了麻烦,在与孔的轴线垂直的面上,
孔是圆的,但端面是斜的,在斜面上倒角,用传统的加
工方法(钻镗或锪)是无法完成的,而端面上的孔又
是椭形的,在与端面垂直的轴线上用传统的加工方
法(钻、镗或锪)加工孔的倒角,不能将孔的全部边绿
加工出来,只是将短轴处部分边缘加工出来,还有
部分加工不到,见图2,影响了加工质量,造成装配时
图1连杆
安装困难
沿椭圆长轴移动的运动,即在刀具(钻头或锪刀)旋转
问题的分析
的同时刀具沿椭圆长轴移动一个位移量,刀具移动的
量等于椭圆长轴与短轴的数值差δ;这个数值差δ
若要完整地加工椭圆孔的倒角,按传统的加工方倾角值有关,还与孔径d的大小有关;对于不同型
法需要在刀具与工件相对运动过程中附加一个刀具号的连杆,即便两种连杆的相等,但孔径不同,则椭
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现代制造工程( Modern Manufacturing Engineering)
圆孔长、短轴的差值也不相同;由于端面与孔轴线倾
斜了一个角度a,椭圆孔长轴长度变为d,=d/cosa,短
轴长度仍然为d,长、短轴尺寸之差δ=d[(1/cosc)
],即附加运动的移动量δ是不同的,这给加工机床
或夹具的设计带来很多困难,而且每更换一种规格的
零件就需要有与之对应的专用机床或专用夹具,从加
工的经济性考虑,任何一个企业都难以接受。
图4砂带的卷曲变形状态
3椭圆孔砂带倒角机床的设计
3.1机床的结构组成
栯圆孔砂带倒角机床如图5所示。
34
图2斜端面上钻出的孔的倒角
18
拆除夹具后
17
2解决问题的途径
16
近年发展起来的砂带磨削具有很好的柔性、很强
15
的切(磨)削能力和很高的切削效率;由于砂带有弹
性,砂带与工件孔接触时产生挠性变形,其状态见图
3,砂带的周边卷曲,增大了砂带与工件孔的接触面
积,其状态见图4,提高了切(磨)削效率,当工件的椭
圆孔长、短轴发生变化时,会使砂带与工件之间的压
图5椭圆孔砂带倒角机床
力发生改变,引起砂带挠性和卷曲变形产生变化,导
1.升降电动机2.谐波齿轮减速机3.滚珠丝杠副4.联轴器
致砂带与工件孔的接触面积发生一些变化,但还能保
5.螺母座6.滚动导轨副7.砂带电动机8.砂带
9.
升降台10.立柱11.回转工作台12.回转台架
证砂带与工件的孔有较大的接触面积,工件端面上椭
13.回转工作台驱动电动机14.底座15.夹具
圆孔的棱边在砂带的压力与运动作用下,被砂带上的
16.工件17.支撑轮架18.张紧轮
磨料切除,形成倒角平面,利用砂带的挠性和卷曲变
机床中,回转工作台11和回转工作台驱动电动
形替代加工中的附加运动,可以解决椭圆孔倒角的问机13安装在回转台架12上;滚珠丝杠副3和滚动
题,实现对椭圆孔的倒角加工。
导轨副6安装在立柱10上;升降台9与滚动导轨副
6的滑块相联;螺母座5安装在升降台9上,另一端
与滚珠丝杠副3的螺毋相联;升降电动机1安装在
谐波齿轮减速机2上,谐波齿轮减速机2通过联轴
器4与滚珠丝杠相联,砂带电动机7、支撑轮架17、
张紧轮18安装在升降台9上,砂带8套在砂带电动
机7的带轮、支撑轮架17的转轮和张紧轮18上;立
柱10和回转台架安装在底座14上;夹具15安装在
图3砂带挠性变形状态
回转工作台11上。
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