涉及一（yī）種機床加工方法，尤其是一種用於石墨工件的加工方法

本發明涉及（jí）一（yī）種機床加工方法，尤其是一（yī）種用於石（shí）墨（mò）工件的加工方法。



背景技術：

目前，在對（duì）石墨工件加（jiā）工時，需要對石墨工件進行油幕封閉（bì），防止石墨粉末對石墨加工機造成損壞，但是所（suǒ）產（chǎn）生（shēng）的油幕大小是固定的，不能夠根據石墨（mò）工件的大小（xiǎo）進行調節油幕尺（chǐ）寸（cùn），對石墨（mò）加（jiā）工機的使用造（zào）成了限製，而且並沒有在（zài）工件夾具上設置專門的封閉油收集（jí）結構（gòu），造成了大量（liàng）的封閉（bì）油（yóu）損失，增加了加工成本。



技術實現（xiàn）要素：

本發明要解決的技術問題是現有的石墨工件加工時油幕封閉（bì）的大小固定且封閉油難以（yǐ）收集再利用。

為了解決上述技術問題，本發明提供（gòng）了一種用於石墨加工機的工件加工方法，包括如下步驟：

步驟1，在石墨加（jiā）工機的主軸外殼上套裝主轉軸環狀出油機（jī）構，並使機床主軸從主轉軸環狀出油機構的下端伸出；

步驟2，在石墨加（jiā）工機（jī）的工作台（tái）上安裝工件夾具，並使工件夾具的中心與工作台的中心位置相對應；

步驟3，在工件夾具（jù）上安裝（zhuāng）夾持石墨工件，再啟動主轉軸（zhóu）環狀出油機構，在機床主軸下方形成包圍在石墨（mò）工件周圍的（de）圓形油幕（mù）；

在上（shàng）述步驟中，主轉軸環（huán）狀出油機構包括安裝支架、限位套筒、環（huán）形密封腔、環（huán）形儲油腔、限流套管、固定套管、內喇叭口（kǒu）、外喇叭口以及調節步進電機；限位套筒和固定套管同心設置在安裝支架的下方，且限位套筒位（wèi）於固定套管的外（wài）圍；在（zài）環形密封腔內設有密封圈卡位，在密封圈卡位上嵌有環繞在固定套管上的密封圈；在環形密封腔的外（wài）圍設有外（wài）螺（luó）紋，在限（xiàn）位套筒的內側設有與外螺紋相齧合的內螺紋；環（huán）形儲油腔的上邊緣固定在環形密封腔上，下邊緣與限流（liú）套管的上（shàng）邊緣相對接；限流套管套（tào）設在固定（dìng）套管上（shàng）；環形儲油腔的（de）內腔與限流套管及固（gù）定套管之間的空隙相連通；外喇叭口的上側小口對接安裝在（zài）限流套管的下邊（biān）緣上；內喇叭口的上側小口對接安裝在（zài）固定套管（guǎn）上；調節（jiē）步進電機立式安裝在（zài）環形儲油腔的外側，並在調節步進（jìn）電機的（de）輸出軸上（shàng）設有驅動齒輪；在限位套筒的外圓周上設（shè）有一圈寬齒牙；驅動（dòng）齒輪與寬齒牙相齧合；在環形儲油腔上設有進油口；外喇叭口的內側錐度與內喇叭口的外側錐度（dù）相等；在安裝支架上設有與固定套管（guǎn）相連通的通孔；

工件夾具包括底座、工（gōng）件夾持台、環狀油幕收集盤、兩根調節螺杆、兩個限位步進電機以及四個夾持器；夾（jiá）持器包（bāo）括夾持柱、滑塊以及三（sān）角夾持頭（tóu）；在滑塊上設有螺紋過孔；夾持柱豎直安裝在滑塊上；三角夾持頭安裝在夾持柱頂端上；工件夾持台安（ān）裝在底座上（shàng），並在工件夾持（chí）台的上側麵（miàn）上設有十字形分布（bù）的T形槽；四個滑塊分別（bié）嵌於T形槽的四個（gè）分（fèn）支上；兩根調節螺杆從工件夾持台的側麵邊緣插（chā）入T形槽的兩個（gè）分支後分別旋合（hé）到（dào）相應滑塊上的螺紋過（guò）孔上，且調節螺杆轉動式安裝在工（gōng）件夾持台的（de）側麵邊緣上；兩個限位步進電機的輸出（chū）軸上均對接（jiē）設（shè）有一個驅動螺（luó）杆，兩根（gēn）驅動螺杆分別旋合在另外兩個滑塊上的螺紋過孔上；環狀油幕（mù）收集（jí）盤為喇叭狀圓盤，且喇（lǎ）叭（bā）狀圓（yuán）盤的下（xià）小口（kǒu）安裝在底座上，工（gōng）件夾持（chí）台的底部位於環狀油幕收集盤內。

采用環（huán）形密封腔（qiāng）結構能夠實現（xiàn）沿固定管套上下滑動（dòng）且不會出現從上側漏（lòu）油的問題；采用環形密封腔（qiāng）能夠緩存當量的（de）封閉油，確保下（xià）方形成（chéng）的（de）油幕連續不（bú）間斷；采用限流套管既能夠確保下側外喇叭口（kǒu）與內喇叭（bā）口具有較（jiào）好的同心度不晃動（dòng），又能夠與（yǔ）固定套管（guǎn）想成均勻的環（huán）形縫隙出油，有效控製出油量（liàng）的（de）同時使得出油均勻；采用（yòng）外螺紋和內螺紋的配合，使（shǐ）下側外喇（lǎ）叭口（kǒu）與內喇叭口間隙均勻可（kě）調（diào），從（cóng）而改變從間隙出油的壓力來進一步改（gǎi）變下方油（yóu）幕的直徑範圍，適用於不（bú）同尺寸大小的（de）石（shí）墨工件加工；采用十字形（xíng）分布的T形（xíng）槽（cáo）使得四個夾持器分別從（cóng）四個方向對石墨工件進行夾持，確保工件（jiàn）夾持的穩定性；采用環狀油幕收集盤能夠有效（xiào）收集上方（fāng）油幕的封閉油，避免封閉油損失。

作（zuò）為（wéi）本發明的進一步限定方案，在三角（jiǎo）夾持頭的三個側麵上分別設有圓弧凹（āo）麵、圓弧凸麵以及平（píng）麵；在三角夾持（chí）頭的下方設有（yǒu）三角柱；在夾持柱的頂端設有三角插孔；在三角插孔底部（bù）設有拉簧；三角柱插（chā）裝在三（sān）角插孔上（shàng），且拉簧上端固定在三角柱的下端上。采用三種不同表麵的三角夾（jiá）持頭能夠適應於多種不同表麵的石墨工（gōng）件，確保石墨工（gōng）件在夾持時（shí）表麵（miàn）不會受損；采用拉簧能夠將（jiāng）拉動三角柱插裝（zhuāng）在三角插孔上，而在更換（huàn）夾持麵時隻要拉出轉動三角柱即可，使需要的夾持麵正對待加工工件的夾持麵。

作為本發明的進一步限定方案，在調節螺杆位於T形（xíng）槽內（nèi）的一端設（shè）有限製凸（tū）圈，另一端設有蝶形手持部。采用（yòng）蝶形手持部能夠方便進行（háng）手（shǒu）動（dòng）調節，有效提高（gāo）了調節效率。

作為本發明的進一步限定方案，在調節螺杆上且位於滑塊（kuài）與（yǔ）工件夾持（chí）台的側麵（miàn）邊緣之間旋（xuán）合有定位螺母。采用定位螺母能夠對調節螺杆進行鎖定，防止在工件加工過程中出現螺杆（gǎn）鬆動。

作為（wéi）本發明的進一步限定方案，在（zài）十字形分布（bù）的T形槽的中心處設（shè）有連通（tōng）至環狀油幕收集盤處的排（pái）油孔。采用排油（yóu）孔能夠迅速將T形槽內的封閉油（yóu）排（pái）出，達到回（huí）收再利用的目的（de）。

作為本發明的進一步限（xiàn）定方案，在環狀油幕收（shōu）集盤的側麵設有排油管。采用排油管能夠方便回收利用環狀油幕收集盤內的封閉油。

作為本發明的進一（yī）步限定方案，在（zài）安裝支架（jià）的側邊（biān）上設有兩個（gè）安（ān）裝側（cè）耳。采用兩個安裝側耳能夠方便主軸環狀出油機構在機床主軸外（wài）殼上的安裝固定。

作為本發明的進一步限定（dìng）方案，在環形儲油腔（qiāng）的上側設有油（yóu）壓傳感（gǎn）器和液位傳感器。采用采用油壓傳感器實時檢測環形儲（chǔ）油腔（qiāng）內的油壓，便於合理控製下方油幕直徑（jìng）範圍；采用液位傳感器能夠防止環形儲油腔內液位不足，避免（miǎn）造成油幕終端。

作為本發明的進一步限定（dìng）方案，限流套管的內圓與固定套管的外（wài）圓之前的間隙為1～2mm。采用1～2mm的間隙能夠確保環狀出油，且不會造成油幕過厚（hòu）而聚集難以均勻分布的問題。

作為本發明的進一步限定方案，寬齒（chǐ）牙的豎向寬度（dù）大於環形密封腔上外螺紋的占用寬度。該（gāi）設計能夠確保在上下運動中，驅動齒輪始終與寬齒牙（yá）相齧合，而不會出現脫離的問題。

本發明的（de）有益效果在於：(1)采（cǎi）用環形密封腔結構能夠實現沿固定管套上下滑動且不會出現從上側漏油的問題；(2)采用環形密封腔能夠緩存當量的封閉油，確保下方形成的油幕（mù）連續（xù）不間斷；(3)采用限流套管既能夠確保下側外喇叭口與內喇叭口具有較好（hǎo）的（de）同心度不晃動，又能夠與固定套管想成均勻的環形縫隙出油，有效（xiào）控製出油量（liàng）的同時使得出油均勻；(4)采用外螺紋和內螺紋的配合，使下側外（wài）喇叭口與內喇叭（bā）口間隙均勻可調，從而改變從間隙出油的壓力來進一步改變下方油幕的直徑範圍，適用（yòng）於不同尺寸大（dà）小的石墨工件加工；(5)采用十字形分布的T形槽使得四個夾（jiá）持器分別從四個方向對石墨工件進行夾持，確保工件夾持的穩定性（xìng）；(6)采用環狀油幕收集（jí）盤能夠有效收集上方油幕（mù）的封閉油，避免封閉（bì）油損失。

附圖說明

圖1為本發明的方法流程圖；

圖（tú）2為本發明的主轉軸環狀（zhuàng）出（chū）油機構側麵結構示意圖；

圖3為圖（tú）2中A-A處剖視圖；

圖4為本發明的工件夾具側麵結構示意圖；

圖5為本發明（míng）的底座俯視結構（gòu）示意圖；

圖6為本發明的夾持器俯視結構示意圖；

圖7為本發明（míng）的夾持器側麵結構示意圖；

圖8為圖（tú）7中B-B剖視（shì）結構示（shì）意圖。

圖中:1、安（ān）裝（zhuāng）支架，2、限位套筒，3、環形（xíng）密封腔，4、環形儲油腔（qiāng），5、限（xiàn）流套（tào）管（guǎn），6、固定套管，7、內喇（lǎ）叭口，8、外喇叭口，9、密封圈卡位，10、密封圈，11、油壓傳感器，12、液位傳感器，13、進油口，14、加強筋板，15、通孔，16、安裝側耳，17、調節步進電機，18、驅動齒輪（lún），19、寬齒牙，20、外螺紋，21、底座，22、工件夾持台，23、環狀油幕收集盤，24、限製凸圈，25、三角夾持（chí）頭（tóu），26、蝶形手持部，27、夾（jiá）持柱，28、滑塊，29、T形槽，30、調節螺（luó）杆，31、定位螺母，32、限位（wèi）步進電機，33、排油孔，34、限製凸圈，35、平麵，36、圓弧凹麵，37、圓弧（hú）凸麵，38、螺紋過（guò）孔，39、三角柱，40、三角插（chā）孔，41、拉簧。

具體實施方（fāng）式

如圖1-8所示，本發明公開的一種用於石（shí）墨加工機（jī）的工件加工方法，包括（kuò）如下步驟：

步驟1，在石墨加工機的主軸外殼上套裝主轉（zhuǎn）軸環狀（zhuàng）出油機構，並使機床主軸從主轉軸環狀出油機構的下端伸出（chū）；

步驟2，在石（shí）墨加工（gōng）機的工作台上安裝工件夾具（jù），並使工件夾具的中心與工作台的中心位置相對應；

步驟3，在工件（jiàn）夾具上安裝夾持石墨工件，再啟（qǐ）動主轉軸環狀（zhuàng）出油機構，在機床主（zhǔ）軸下方形（xíng）成包圍在（zài）石墨工件周圍的（de）圓形油幕；

在上述步驟中，主軸環狀（zhuàng）出油（yóu）機構包括：安裝支架1、限位套（tào）筒2、環（huán）形密封腔3、環形（xíng）儲油腔4、限流套管5、固定套管（guǎn）6、內喇叭口7、外喇叭口8以及調節步進電機17。

其中（zhōng），限位套筒2和固定套管6同心設（shè）置在安裝支架1的下方，且限位套（tào）筒2位（wèi）於固定套管6的外圍；在環形密（mì）封腔3內設有（yǒu）密封圈（quān）卡位9，在密封圈卡位9上嵌有環繞在固定套（tào）管6上的密封圈10；在環形（xíng）密封腔3的外圍設有外螺紋20，在限位套筒2的內側設有（yǒu）與外螺紋20相齧合的內螺紋；環形儲油腔4的上邊緣固定在環形密封腔3上，下邊緣與限流套管5的上邊緣相對（duì）接；限流套管5套設在固定套管6上；環形儲油腔4的內腔與限流套管5及固定套管6之（zhī）間的空隙相連通；外喇叭口8的上側小口對接安裝在限流（liú）套管5的下邊緣上；內喇叭口7的上側小口對接安裝在固定套管6上；調節步進電機17立式安（ān）裝在環形（xíng）儲油腔4的（de）外側，並在調節（jiē）步進（jìn）電機17的輸出軸上設有驅動齒輪18；在限位套（tào）筒（tǒng）2的外（wài）圓周上設有一圈（quān）寬齒牙19；驅動齒輪18與寬齒牙19相齧合；在環（huán）形儲油（yóu）腔4上設有進油（yóu）口13；外喇叭口（kǒu）8的內側錐度與內喇叭口7的外側錐（zhuī）度相等；在安（ān）裝支架1上設有與固定套管6相連通的通孔15。

工件夾具包括（kuò）：底座21、工件夾持台（tái）22、環狀油幕收集盤23、兩根調節（jiē）螺杆30、兩（liǎng）個限位步進電機32以及（jí）四個夾持器（qì）。

其中，夾持器包括夾持柱27、滑塊28以及三角夾持頭25；在滑塊28上設有螺紋過孔38；夾持柱（zhù）27豎直安裝（zhuāng）在滑塊28上；三角夾（jiá）持（chí）頭25安裝在夾持柱（zhù）27頂端上；工（gōng）件夾持（chí）台22安裝在底座21上，並在工件（jiàn）夾持台22的上側麵上設有十字形分布的T形槽29；四（sì）個滑塊28分別嵌於T形槽29的四個分（fèn）支上；兩根調節螺杆30從工件夾持台22的側麵邊緣插入（rù）T形槽29的兩個分支後分別（bié）旋合到相應滑塊28上的螺紋過孔38上，且調節螺杆30轉動式安裝在工件夾持（chí）台22的側麵邊緣上；兩（liǎng）個限（xiàn）位步進電（diàn）機32的輸出軸上均對接（jiē）設（shè）有一個驅動螺杆，兩根驅動螺杆分別旋合在另外兩個滑塊28上的螺紋過孔38上；環狀（zhuàng）油幕收集盤23為喇叭狀圓盤（pán），且喇叭狀圓盤的下小口安裝在底座21上，工件夾持台22的底部位於環狀油幕收集盤23內。

為了能夠適應於多種不同表麵的石墨工件（jiàn），確保石墨工件在夾持時表麵不會受損，本發明在三角夾（jiá）持頭25的三個側麵上（shàng）分別設有圓（yuán）弧凹麵36、圓弧凸麵37以及（jí）平（píng）麵35；在三角（jiǎo）夾持頭25的下方設有三角柱39；在夾持（chí）柱27的頂（dǐng）端設有三角插孔40；在三角插孔40底部設有拉簧41；三角柱39插裝在三角插孔40上，且拉簧41上（shàng）端（duān）固（gù）定在三（sān）角柱39的下端上。

為（wéi）了能夠方便進行手動調節，有效提高了調節效率，在調節螺杆30位於T形槽29內的一（yī）端設有限製凸圈34，另一端設有蝶形手持部26。

為了（le）能夠對調節（jiē）螺杆30進行鎖定，防止在工件加工（gōng）過程中（zhōng）出現螺杆鬆動，在調節螺杆30上（shàng）且位於滑塊28與（yǔ）工件夾持台22的側麵邊緣之（zhī）間旋合有定位（wèi）螺母31。

為了能夠迅速將T形槽29內的封閉油排出，達到回收再（zài）利用的目的，在十字形分布的T形槽29的中心處設有連通至（zhì）環狀油幕收集盤（pán）23處的排油孔33。

為了能夠（gòu）方便回（huí）收（shōu）利用環狀油幕收集盤23內的封閉油，在環狀油幕（mù）收集盤23的側麵設有排油管24。

為了增強環形儲油腔4與環形密（mì）封腔3之間的連接強度，本發明在環（huán）形儲油腔4的上邊緣與環形密封腔3的連接處內側設（shè）有加強筋板14。

為了方便主軸環狀出油（yóu）機構在機床（chuáng）主軸外殼（ké）上的安裝固定，本發明在安裝支架1的側邊上設有兩個（gè）安裝側耳（ěr）16。

為了（le）能（néng）夠實（shí）時檢測（cè）環形儲油腔4內的（de）油壓和油液（yè）位，便於合理控製下方油幕的直徑範圍，同時防止環形儲油腔4內液位不足（zú），避免造成油（yóu）幕中（zhōng）斷，本發明在（zài）環形儲油腔4的上（shàng）側設有油壓傳感器11和（hé）液位傳感器12，油壓傳感器11采用現有的液壓傳感器即可，液位傳感（gǎn）器12采用（yòng）現有的液位傳感器即可。

為了能夠確保環狀出油，且不會造（zào）成油幕過厚而（ér）聚集難以均勻分布的問題，本發（fā）明的限流（liú）套管5的內（nèi）圓（yuán）與固定套管6的外圓之前的間隙為1～2mm，優選為1.5mm。

為了能夠確保在上下（xià）運動中，驅動齒輪18始終與寬齒（chǐ）牙19相齧合，而不會（huì）出現脫離（lí）的（de）問題，本（běn）發（fā）明的寬齒牙19的（de）豎向寬度大於環形密封腔3上外螺紋20的占（zhàn）用（yòng）寬度。

本發明的主軸（zhóu）環狀出油機構在安裝使（shǐ）用時，首先通過兩個（gè）安裝側（cè）耳16將主軸環狀出（chū）油機構安裝（zhuāng）在機床主軸外殼上，並（bìng）使機床主軸從下端伸出；再從進油口13通入油幕（mù）用油，同時（shí）通過油壓傳感器11和液（yè）位傳感器12實（shí）時監（jiān）測環形儲油腔4內的液壓和液位，從而控製進油量；通過控（kòng）製調節步進電機17帶動環形密封腔3、環形儲油腔（qiāng）4以及限流套管5相對固定套管6上下滑動（dòng），從而控製外喇叭口8與內喇叭口7之（zhī）間（jiān）的間隙來調節下方（fāng）油幕的直徑；可（kě）根據加工工件的尺寸進行預（yù）調（diào）節。

本發明的工件（jiàn）夾具在（zài）操作使用時，需要將底座21安裝（zhuāng）在石墨加工機的（de）工作台上（shàng），並使得底座21的中心位於石墨加工機工作（zuò）台的中心處；再根據石墨工件的夾持表麵（miàn）選擇相（xiàng）應的夾持麵為圓弧凹麵36、圓弧（hú）凸麵（miàn）37或平麵35，再調節兩根調節螺杆30至相應位置進行定位，在調節螺杆30至相應位置後，通過定位（wèi）螺母31進行相應的定位固定；再控（kòng）製兩個限位步進電機32進行夾持控製，提高石墨工件的夾持效率；環狀（zhuàng）油幕收（shōu）集（jí）盤23收集從（cóng）上方油幕落下的封閉油，同時排油孔（kǒng）33也將T形（xíng）槽29內的（de）封閉油導入（rù）環狀（zhuàng）油幕收集盤23內，再從排油管24排出循環再利用（yòng）。