專利名稱：鏜桿的夾緊力測(cè)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械受力測(cè)定方法，具體說(shuō)是涉及一種鏜桿的裝夾刀具時(shí)的夾緊
力測(cè)定方法。
背景技術(shù)：
鏜桿是鏜削加工中的一個(gè)重要部件，利用鏜削頭加工零件，特別是利用精密級(jí)的 鏜削頭鏜削精度要求較高的零件，如氣缸體精加工工序，曲軸孔同軸度允差0 0. 03(相鄰 孔①0.01);曲軸孔對(duì)缸體底面和對(duì)凸輪軸孔平行度允差0.025/100。 一般鏜桿結(jié)構(gòu)如圖l 所示。鏜桿的長(zhǎng)度取決于所加工零件的長(zhǎng)度，A-A，B-B等截面是裝夾刀具的部位，每組刀具 裝夾部位均是裝夾一粗一精刀具，為使刀具定向穿過(guò)導(dǎo)套與多層孔壁、鏜桿上加工有導(dǎo)向 槽。用精鏜頭加工具有高精度孔的缸體，除了鏜頭本身的精度、鏜桿的制造精度、材質(zhì)選擇、 加工方法是保證被加工零件精度的重要因素之外，鏜桿在裝夾刀具時(shí)的受夾緊力狀況因素 同樣是加工高精度零件的重要因素；也就是說(shuō)，如果只注意精鏜頭本身的精度及鏜桿的制 作精度，而忽視了加工零件裝配前對(duì)鏜桿的裝配夾緊刀具時(shí)的夾緊力分析，同樣也加工不 出理想的缸體。 保證被加工零件精度的三大要素除了鏜頭本身的裝配精度、鏜桿的制造精度外， 就是鏜桿上裝夾刀具的受力穩(wěn)定狀態(tài)。通常情況下，裝夾刀具時(shí)只注意刀具的夾緊和刀具 尺寸的調(diào)整，而不注意考慮刀具夾緊力的大小，實(shí)際上，在鏜桿上裝夾刀具時(shí)，由于每個(gè)刀 具所受的夾緊力不同，鏜桿上每個(gè)截面將發(fā)生不同的變形，這些變形會(huì)使刀具在鏜桿上徑 向尺寸發(fā)生變化，直接影響被加工零件的圓度，圓柱度等項(xiàng)精度，因此需要分析和測(cè)定出鏜 桿裝夾刀具的合理夾緊力，保證不因夾緊力因素降低對(duì)被加工零件的精度質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決在鏜桿上裝夾刀具時(shí)只注意刀具的夾緊和對(duì)刀具尺寸的調(diào)整，而不 注意考慮刀具夾緊力的大小，導(dǎo)致對(duì)加工高精度零件產(chǎn)生精度不利影響現(xiàn)狀而提供的一種 在鏜桿上裝夾刀具進(jìn)行加工前，對(duì)其所能使用的夾緊力進(jìn)行測(cè)定的一種鏜桿的夾緊力測(cè)定 方法。 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的具體技術(shù)方案為在鏜桿的裝夾截面處外周 上設(shè)置測(cè)量點(diǎn)，對(duì)鏜桿在裝夾刀具時(shí)的受力變形量分析采用先進(jìn)行非定量夾緊力方法，測(cè) 量分析裝夾刀具時(shí)的鏜桿受力變形量及變形趨勢(shì)；再進(jìn)行定值力矩方法，測(cè)量分析夾緊刀 具時(shí)的鏜桿受力變形量及變形趨勢(shì)；然后分析確定得到鏜桿裝夾刀具時(shí)鏜桿受力變形趨于 穩(wěn)定、受力變形量趨于一致的狀態(tài)時(shí)應(yīng)使用的夾緊力方法及其理論數(shù)據(jù)值。從鏜桿上裝夾 刀具的受夾緊力狀態(tài)進(jìn)行分析控制，進(jìn)一步提高被加工零件的精度，為加工高精度零件提 供了更可靠的保證。 作為優(yōu)選，非定量夾緊力方法為將刀具裝夾在鏜桿上到隨意夾緊為止，進(jìn)行對(duì)鏜 桿上的受力變形分析測(cè)定，測(cè)量鏜桿被裝夾處截面的測(cè)量點(diǎn)受力變形量及受力變形趨勢(shì)圖；然后拆下鏜桿上的刀具后，進(jìn)行對(duì)鏜桿上的受力變形分析測(cè)定，測(cè)量鏜桿被裝夾處截面 的測(cè)量點(diǎn)受力變形量及受力變形趨勢(shì)圖；再把刀具裝夾在鏜桿上，隨意夾緊為止，進(jìn)行對(duì)鏜 桿上的受力變形分析，測(cè)量鏜桿被裝夾處截面的測(cè)量點(diǎn)受力變形量及受力變形趨勢(shì)圖。
作為優(yōu)選，定值力矩測(cè)定方法為采用分步在鏜桿上逐漸增加定值力矩夾緊刀具的 方法，進(jìn)行對(duì)不同定值力矩作用下鏜桿上的受力變形量分析，多次測(cè)量、分析鏜桿被裝夾處 截面的測(cè)量點(diǎn)受力變形量及受力變形趨勢(shì)圖。 作為優(yōu)選，測(cè)量點(diǎn)為在鏜桿被裝夾處截面的外周上對(duì)稱分布的多個(gè)測(cè)量點(diǎn)。
作為優(yōu)選，定值力矩選值范圍覆蓋常規(guī)隨意裝夾時(shí)能夾緊加工的力矩值。
本發(fā)明的有益效果是利用根據(jù)本方法測(cè)定得到鏜桿的夾緊力理論數(shù)據(jù)進(jìn)行裝夾 刀具可以更好的保證鏜桿上刀具夾緊后產(chǎn)生的變形量趨于一致并保持穩(wěn)定值，為加工高精 度零件提供有效保證，提高了被加工零件的精度，提升產(chǎn)品品質(zhì)，測(cè)定方法簡(jiǎn)單有效。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
圖1是本發(fā)明鏜桿的夾緊力測(cè)定方法的一般鏜桿結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本發(fā)明鏜桿的夾緊力測(cè)定方法的鏜桿在刀具裝夾部位A-A、B-B剖面截面處
設(shè)置的8個(gè)測(cè)量點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3、圖6、圖9、圖12、圖15、圖18、圖21、圖24、圖27是本發(fā)明鏜桿的夾緊力測(cè)定 方法中對(duì)應(yīng)圖1中鏜桿部位A處裝夾刀具的受力測(cè)量示意圖。 圖4、圖7、圖10、圖13、圖16、圖19、圖22、圖25、圖28是本發(fā)明鏜桿的夾緊力測(cè) 定方法的對(duì)應(yīng)圖1中鏜桿部位B處裝夾刀具的受力測(cè)量示意圖。 圖3、圖4、圖5是本發(fā)明鏜桿的夾緊力測(cè)定方法的非定量夾緊力裝夾刀具時(shí)的鏜 桿受力變形測(cè)量示意圖表。 圖6、圖7、圖8是本發(fā)明鏜桿的夾緊力測(cè)定方法的非定量夾緊力中拆下裝夾刀具 后的鏜桿受力變形測(cè)量示意圖表。 圖9、圖10、圖11是本發(fā)明鏜桿的夾緊力測(cè)定方法的非定量夾緊力中再次裝夾刀 具時(shí)的鏜桿受力變形測(cè)量示意圖表。 圖12、圖13、圖14是本發(fā)明鏜桿的夾 刀具時(shí)的鏜桿受力變形測(cè)量示意圖表。
圖15、圖16、圖17是本發(fā)明鏜桿的夾 具時(shí)的鏜桿受力變形測(cè)量示意圖表。
圖18、圖19、圖20是本發(fā)明鏜桿的夾 具時(shí)的鏜桿受力變形測(cè)量示意圖表。
圖21、圖22、圖23是本發(fā)明鏜桿的夾 緊刀具時(shí)的鏜桿受力變形測(cè)量示意圖表。
圖24、圖25、圖26是本發(fā)明鏜桿的夾 具松開(kāi)后再用6N. m力矩夾緊刀具的鏜桿受力變形》
圖27、圖28、圖29是本發(fā)明鏜桿的夾 緊刀具時(shí)的鏜桿受力變形測(cè)量示意圖表。
緊力測(cè)定方法的采用2. 5N. m定值力矩夾緊
緊力測(cè)定方法的采用4N. m定值力矩夾緊刀
緊力測(cè)定方法的采用6N. m定值力矩夾緊刀
緊力測(cè)定方法的多次采用8N. m定值力矩夾
緊力測(cè)定方法的采用6N. m定值力矩夾緊刀
l量示意圖表。 緊力測(cè)定方法的多次采用6N. m定值力矩夾
具體實(shí)施例方式
鏜桿裝夾刀具時(shí)的刀具的夾緊力測(cè)定方法如下 圖l所示，鏜桿結(jié)構(gòu)中A-A，B-B等截面為裝夾刀具的部位，為便于分析鏜桿上裝夾 刀具的夾緊力與截面變形情況，在裝夾截面處設(shè)置等分的8個(gè)測(cè)量點(diǎn)(見(jiàn)圖2)，下面按不同 情況進(jìn)行測(cè)定鏜桿裝夾刀具時(shí)的受力與變形
1非定量夾緊力裝夾刀具時(shí)鏜桿的受力測(cè)定 (1).刀具裝夾在鏜桿上時(shí)到隨意夾緊為止，A、B截面上各點(diǎn)變形情況見(jiàn)圖3、圖4、 圖5。 (2).拆下鏜桿上的刀具后檢測(cè)A、B截面變形情況見(jiàn)圖6、圖7、圖8。 (3).再把刀具裝夾在鏜桿上，也是隨意夾緊為止，檢測(cè)A、 B截面受力后變形情況
見(jiàn)圖9、圖10、圖11。 從圖3、圖4、圖5中不難看出，在刀具夾緊時(shí)鏜桿發(fā)生了彈性變形，受力情況不同， 兩個(gè)截面變形不同；圖6、圖7、圖8表明，在裝夾刀具的夾緊力放松后，鏜桿沒(méi)有恢復(fù)到常 態(tài)，鏜桿受刀具夾緊力的作用，不僅發(fā)生了彈性變形，同時(shí)也產(chǎn)生了塑性變形；圖9、圖10、 圖11表明，再用力夾緊刀具時(shí)，鏜桿的彈性變形、塑性變形并非與第一次相同。刀具夾緊 時(shí)，鏜桿截面主要是產(chǎn)生了彈性、塑性變形；實(shí)際上鏜桿受力情況是比較復(fù)雜的，但是通過(guò) (1)、 (2)、 (3)情況的分析，我們可以得出這樣的結(jié)論，即刀具每次夾緊，鏜桿每次截面變形 不同。 2定值力矩夾緊刀具時(shí)鏜桿的受力測(cè)定 為了得到刀具夾緊鏜桿后，測(cè)量變形的規(guī)律性數(shù)據(jù)，用一定值的力矩夾緊刀具夾 緊鏜桿并進(jìn)行測(cè)定鏜桿裝夾刀具時(shí)的受力與變形 (1).用2. 5N m力矩夾緊刀具，測(cè)試A、 B截面受力后的變形情況見(jiàn)圖12、圖13、 圖14。 (2).用4N'm力矩夾緊刀具，測(cè)試A、 B截面受力后的變形情況見(jiàn)圖15、圖16、圖 17。(3).用6N'm力矩夾緊刀具，測(cè)試A、 B截面受力后的變形情況見(jiàn)圖18、圖19、圖 20。 (4).用8N m力矩夾緊刀具，測(cè)試A、 B截面受力后的變形情況見(jiàn)圖21、圖22、圖 23。 以上各圖表僅列出了刀具裝夾在鏜桿上時(shí)鏜桿的變形情況，而未列出松開(kāi)刀具后 的變形情況；再用大于8N m的力矩夾緊時(shí)，變形量明顯產(chǎn)生變化，且?jiàn)A緊刀具的螺紋孔的 螺紋開(kāi)始產(chǎn)生變形。夾緊零件易損壞；就其刀具夾緊后鏜桿的受力情況來(lái)看，每次裝夾刀具 的力矩不同，鏜桿的變形也不同；同樣在松開(kāi)刀具后的變形情況，鏜桿的變形也不同；鏜桿 變形與刀具夾緊力大小有密切關(guān)系，且呈現(xiàn)無(wú)規(guī)則性變化。 測(cè)定中，用不同大小的力矩夾緊刀具和松開(kāi)刀具都反復(fù)多次進(jìn)行測(cè)量分析，當(dāng)用 6N m夾緊，松開(kāi)刀具后，再用6N m夾緊松開(kāi)刀具時(shí)，測(cè)試A、 B截面變形情況見(jiàn)圖24、圖 25、圖26 ;松開(kāi)刀具后，再用6N'm力矩夾緊刀具時(shí)，測(cè)試A、B截面變形情況見(jiàn)圖27、圖28、 圖29。
多次用6N m夾緊、松開(kāi)刀具，鏜桿變形情況基本上與圖27、圖28、圖29相同，也 就是說(shuō)明6N *m力矩夾緊刀具或松開(kāi)刀具再夾緊時(shí)，鏜桿的彈性、塑性等較復(fù)雜的受力變形 趨于穩(wěn)定，鏜桿截面變化量基本趨于一致。 3使用6N m的定值力矩是鏜桿上裝夾刀具的理論數(shù)據(jù) 從以上刀具在鏜桿上夾緊的受力變形測(cè)量狀態(tài)可確定刀具的安裝不能采用非定 量夾緊方法隨意用力夾緊，而應(yīng)按一定力矩夾緊；鏜桿上刀具夾緊后，截面的變形還與鏜桿 材料、結(jié)構(gòu)尺寸等有關(guān)，上述用6N^力矩夾緊刀具使鏜桿變形量趨于一致、趨于穩(wěn)定的值， 一般情況下可供實(shí)際生產(chǎn)中使用，當(dāng)鏜桿上裝夾刀具較多，鏜桿材料、結(jié)構(gòu)尺寸有所變動(dòng)， 受力情況復(fù)雜時(shí)，可按上述工藝分析方法實(shí)測(cè)出合理的夾緊力矩。
權(quán)利要求
一種鏜桿的夾緊力測(cè)定方法，其特征在于在鏜桿的裝夾截面處外周上設(shè)置測(cè)量點(diǎn)，對(duì)鏜桿在裝夾刀具時(shí)的受力變形量測(cè)定采用先進(jìn)行非定量夾緊力方法，測(cè)量分析裝夾刀具時(shí)的鏜桿受力變形量及變形趨勢(shì)；再進(jìn)行定值力矩測(cè)定方法，測(cè)量分析夾緊刀具時(shí)的鏜桿受力變形量及變形趨勢(shì)；然后分析確定得到鏜桿裝夾刀具時(shí)鏜桿受力變形趨于穩(wěn)定、受力變形量趨于一致的狀態(tài)時(shí)應(yīng)使用的夾緊力方法及其理論數(shù)據(jù)值。
2. 按照權(quán)利要求1所述的鏜桿的夾緊力測(cè)定方法，其特征在于所述的非定量夾緊力方法為將刀具裝夾在鏜桿上到隨意夾緊為止，進(jìn)行對(duì)鏜桿上的受力變形分析，測(cè)量分析鏜桿裝夾處截面的測(cè)量點(diǎn)受力變形量及受力變形趨勢(shì)圖；然后拆下鏜桿上的刀具后，進(jìn)行對(duì)鏜桿上的受力變形分析，測(cè)量鏜桿裝夾處截面的測(cè)量點(diǎn)受力變形量及受力變形趨勢(shì)圖；再把刀具裝夾在鏜桿上，隨意夾緊為止，進(jìn)行對(duì)鏜桿上的受力變形分析，測(cè)量鏜桿裝夾處截面的測(cè)量點(diǎn)受力變形量及受力變形趨勢(shì)圖。
3. 按照權(quán)利要求1所述的鏜桿的夾緊力測(cè)定方法，其特征在于所述的定值力矩方法為采用分步在鏜桿上逐漸增加定值力矩夾緊鏜桿的方法，進(jìn)行對(duì)不同定值力矩作用下鏜桿上的受力變形量分析，多次測(cè)量、分析鏜桿裝夾處截面的測(cè)量點(diǎn)受力變形量及受力變形趨勢(shì)圖。
4. 按照權(quán)利要求1或2或3所述的鏜桿的夾緊力測(cè)定方法，其特征在于所述的測(cè)量點(diǎn)為在鏜桿裝夾刀具處截面的外周上對(duì)稱分布的多個(gè)測(cè)量點(diǎn)。
5. 按照權(quán)利要求1或3所述的鏜桿的夾緊力測(cè)定方法，其特征在于所述的定值力矩選值范圍覆蓋常規(guī)隨意裝夾時(shí)能夾緊加工的力矩值。
6. 按照權(quán)利要求1或3所述的鏜桿的夾緊力測(cè)定方法，其特征在于所述的定值力矩為鏜桿裝夾刀具時(shí)鏜桿受力變形趨于穩(wěn)定、受力變形量趨于一致的狀態(tài)時(shí)應(yīng)使用的夾緊力方法。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鏜桿的夾緊力測(cè)定方法，在鏜桿的裝夾截面處外周上設(shè)置測(cè)量點(diǎn)，對(duì)鏜桿在裝夾刀具時(shí)的受力變形量測(cè)定采用先進(jìn)行非定量夾緊力方法，測(cè)量分析裝夾刀具時(shí)的鏜桿受力變形量及變形趨勢(shì)；再進(jìn)行定值力矩測(cè)定方法，測(cè)量分析夾緊刀具時(shí)的鏜桿受力變形量及變形趨勢(shì)；然后分析確定得到鏜桿裝夾刀具時(shí)鏜桿受力變形趨于穩(wěn)定、受力變形量趨于一致的狀態(tài)時(shí)應(yīng)使用的夾緊力方法及其理論數(shù)據(jù)值。得出定值力矩為鏜桿裝夾刀具時(shí)鏜桿受力變形趨于穩(wěn)定、受力變形量趨于一致的狀態(tài)時(shí)應(yīng)使用的夾緊力方法，此方法從夾緊力方法上提高了被加工零件的精度，測(cè)定方法簡(jiǎn)單有效。
文檔編號(hào)G01L3/00GK101706333SQ20081016392
公開(kāi)日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日
發(fā)明者安聰慧, 李書福, 杜盛文, 楊健 申請(qǐng)人:浙江吉利汽車有限公司;浙江吉利控股集團(tuán)有限公司