專利名稱：開槽構件的制造技術
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在一構件的孔內制造多個縱向延伸槽的方法。這種構件的一個例子是汽車動力轉向旋轉閥的套管件。更具體說，本發(fā)明涉及一種盡量減小套管件的槽邊毛刺的一種方法。
背景技術：
與本發(fā)明的技術最接近的現(xiàn)有技術由US專利5,328,309(Bishop etal),US專利5,292,214(Bishop et al)公開。這些現(xiàn)有技術參考文獻涉及在動力轉向閥的套管的孔內加工出槽的“開槽機械”。這些機械的設計要求各槽用指狀切削刀具自轉動的坯件的孔內挖出，其中，指狀切削刀具安裝在一切削軸上，該切削軸以一系列逐步加深的切削行程和回復行程繞軸作往復角運動，從而形成(通常)呈封閉腔形式的槽，該封閉腔在縱向斷面上呈弧形或部分弧形。套管夾在一工件夾緊卡爪內，接著再裝到工件夾緊軸上，該工件夾緊軸的旋轉軸線相對于切削軸軸線垂直并偏置。通過每加工一個槽之后精確地分度旋轉工件夾緊軸，就在套管中精確地加工出所要求數(shù)目的槽，通常對大部分應用于汽車的場合而言是4,6,8,10或12個槽。
開槽引起的一個問題是，鉆孔材料往往會在每個被切削的槽的邊緣產(chǎn)生毛刺。一旦在套管的孔內加工出一排槽后，可采用一鏜孔刀具實現(xiàn)孔的精整操作。這種方法在US專利5,390,408(Bishop et al)中公開過。但是在該操作中，發(fā)現(xiàn)鏜孔刀具將毛刺沿旋轉方向推到槽邊緣，造成毛刺材料從各槽的一邊向槽伸出。對一典型的槽寬為如4.5mm的槽而言，毛刺伸出量大概在如30-70μm的量級。
槽邊毛刺的問題是它們影響“助力操縱”并增加操作動力轉向閥過程中產(chǎn)生的噪音。業(yè)已發(fā)現(xiàn)對套管的槽加工的上述限制制約了轉向器閥的設計，本發(fā)明的目的是通過將套管邊緣產(chǎn)生的毛刺減到最少來緩和該狀況。
發(fā)明概述根據(jù)第一個主要方面，本發(fā)明涉及一種在一構件的孔內加工至少一個縱向延伸槽的方法，包括以下幾步將所述構件夾緊在工件夾具的夾緊裝置內；完成第一次切削操作，其中，通過刀具的一系列逐步加深的切削行程在該孔內加工出所述槽；進一步加工該構件的所述孔，對該孔的所述進一步加工過程是在構件仍被夾緊在所述夾緊裝置內的同時進行，其特征在于，在所述構件仍被夾緊在所述夾緊裝置內的同時，所述槽經(jīng)歷類似于第一次切削操作的第二次切削操作。
根據(jù)第二個主要方面，本發(fā)明涉及一種在一構件的孔內切削加工一排按角度分布的平行的縱向延伸槽的方法，包括以下幾步將所述構件夾緊在工件夾具的夾緊裝置內，該工件夾具安裝在一可分度的工件夾緊軸上；完成第一次切削操作，其中通過第一刀具的一系列逐步加深的切削行程在所述孔內加工出該排槽，切削出各槽之后使所述工件夾緊軸分度旋轉；進一步加工該構件的所述孔，對該孔的所述進一步加工是在所述構件仍被夾緊在所述夾緊裝置內的同時進行，其特征在于，在所述構件仍被夾緊在所述夾緊裝置內的同時，所述槽經(jīng)歷類似于第一次切削操作的第二次切削操作。
最好在對所述孔的所述加工和所述第二切削操作期間，構件仍被夾緊在與所述第一切削操作期間相同的位置和方向。
在所述孔的所述加工之后，并在該構件仍被夾緊在所述夾緊裝置內的同時，所述工件夾緊軸最好在所述切削操作之前被順時針或逆時針作小量分度旋轉。
在第一實施例中最好利用第一切削刀具完成第二次切削操作。
在第二實施例中，第二次切削操作最好采用寬度大于所述第一切削刀具的第二切削刀具。第一和第二切削刀具最好都安裝在同一刀具頭上。
附圖簡要說明下面借助附圖舉例說明本發(fā)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的開槽機械的局部剖開的立體圖；圖2是一套管的垂直局部剖視圖，該套管帶有與圖1所示機械的切削刀具相關的端部封閉槽；圖3(a),3(b),3(c)是沿Ⅱ-Ⅱ線所取的套管上的槽的橫剖視圖，分別是在第一次切削操作，鏜孔操作和第二次切削操作之后。
本發(fā)明實施方式圖1是一開槽加工機械，該機械在工件夾緊軸3的卡爪2內夾有套管1，工件夾緊軸3安裝在機座4上可旋轉和軸向滑動。切削刀具5固定在從切削軸7伸出的臂上。切削軸7可在大約45度角內擺動，圖示為切削刀具5位于上極限位置。切削軸7被樞軸支承以便繞軸線8在軸托架9內旋轉，其中軸托架9本身繞軸線10被樞軸支承在切削艙11內。軸托架9典型的擺動角是大約8度。
將往復運動傳遞給裝在切削艙11內的切削刀具5的凸輪驅動裝置，這里不作說明，因為在US專利5,292,214(Bishop et al)已充分公開。橫切進給機構可以是上述參考現(xiàn)有技術中所描述的機械凸輪驅動型，或者是適當?shù)臄?shù)控伺服驅動機構，適于傳遞切削艙11和套管之間的相對線性水平運動，從而為切削過程中橫向進給切削刀具5提供一種手段。
工件夾緊軸也適于作軸向(垂直方向)的線性運動，該線性運動在操作中類似于上述供參考的現(xiàn)有技術US專利5,328,309(Bishop et al)中所述的線性運動，或者作為另一種選擇也可采用適當?shù)臄?shù)控伺服驅動方法。這允許套管可軸向離開切削刀具。
但是，在另一種未示出的實施例中，工件夾緊軸與切削刀具之間相對的垂直方向線性運動可通過設置一個可垂直移動的切削艙來實現(xiàn)。
開槽機械包括一鏜孔組件20，其操作類似于US專利5,390,408(Bishop et al)中所述的鏜孔組件，其中有更詳盡的說明。鏜孔組件20有一滑動主軸21，該主軸軸線被加工成與機座4內支承工件夾緊軸3的軸承精確地保持在一條線上。主軸21包括可旋鏜鉆桿30，鏜桿上裝有鏜孔刀具22。當切削刀具5讓開時，就可以完成對套管1的鏜孔操作，在該操作過程中，工件夾緊軸3保持靜止，旋轉鏜孔刀具22插入到套管1的孔內?；蛘咩@桿30也可以不轉而工件夾緊軸3由一電機(未示出)驅動旋轉。從而實現(xiàn)鏜孔工序。
圖2示出了在切削一個端部封閉的弧形槽12時套管1與切削刀具5的相對位置關系。為便于說明，該實施例將描述切削一排槽，其中各槽均與槽12類似。但是，應該理解，本發(fā)明的方法可以用于加工多種構形的槽，如下述專利申請所公開的槽1995年10月31日提交的名稱為“構件及其制造方法”的澳大利亞臨時專利中請No.PN6288，和1996年6月26日提交的名稱為“開槽構件及其制造方法”的澳大利亞臨時專利申請No.PO0647。
在第一次切削操作中，在套管1的孔內切削出一排端部封閉的槽12，是用切削刀具5在一系列逐漸加深的切削行程中挖出各槽。工件夾緊軸3，以及被夾緊套管1，在切削各槽之前被精確分度。一旦所有槽都切出，用鏜孔組件20完成鏜孔操作，同時套管1仍被夾緊在工件夾緊軸3的卡爪2上與第一次切削操作期間相同的位置和方向上。完成鏜孔操作之后，用切削刀具5完成第二次切削操作，同樣套管1仍被夾緊在工件夾緊軸3的卡爪2上與第一次切削操作期間相同的位置和方向上。該第二次切削操作通過將第一次切削操作和其后的鏜孔操作中產(chǎn)生的毛刺突起清除掉，減少了槽的側邊緣上存在的毛刺量。
圖3(a)所示為套管1的槽12在第一次切削操作后的橫截面。作為第一次切削操作的結果，毛刺在槽12的邊緣14,15上形成，沿徑向伸入套管的孔內。
圖3(b)所示為套管1的槽12在鏜孔操作后的橫截面。該鏜孔操作中，鏜桿30沿箭頭B方向旋轉，或者作為另一種選擇鉆桿30不轉。而工件夾緊軸沿與箭頭B相反的方向旋轉，作為該鏜孔操作的結果，邊緣14上的毛刺沿周向偏轉，并且現(xiàn)在懸垂在槽12上，而邊緣15上的毛刺大致被清除掉了。
圖3(c)所示為套管1的槽12在第二次切削操作后的橫截面。作為第二次切削操作的結果，殘留在邊14上的毛刺被大致清除掉了。
在完成鏜孔操作之后以及在第二次切削操作之前，可以完成一個附加步驟在套管仍被夾緊的同時，使工件夾緊軸順時針和/或逆時針小量地分度旋轉。該小量的分度旋轉可以在例如0.05度的數(shù)量級，并容許切削刀具5在第二次切削操作中能刮削過槽邊。
在可選的另一實施例中，第二次切削操作可以例如用一寬度稍大于第一次切削操作中所用切削刀具的切削刀具來完成。為了進行這樣的切削操作，可以采用備有兩個或多個獨立切削刀具的機械。這樣一種在同一刀具頭上安裝兩個切削刀具的切削裝置，可參見前面提過的澳大利亞臨時專利申請No.PO0647，其公開的內容在此作為參考。
通過按上述方式在開槽套管件鏜孔后再進行第二次切削操作，發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)生的槽邊上毛刺的減少改善了“助力操縱”特性并降低了在裝配動力轉向閥的操作過程中產(chǎn)生的“嘶嘶”的噪音。
該領域的熟練人員可以看出，對本發(fā)明可以作出多種改動和改良，但不超出本發(fā)明的范圍。
權利要求
1．一種在一構件的孔內切削加工出至少一個縱向延伸槽的方法，包括以下幾步將所述構件夾緊在工件夾具的夾緊裝置內；完成第一次切削操作，其中通過刀具的一系列逐步加深的切削行程在該孔內加工出所述槽；進一步加工該構件的所述孔；對該孔的所述進一步加工是在構件仍被夾緊在所述夾緊裝置內的同時進行，其特征在于，在所述構件仍被夾緊在所述夾緊裝置內的同時，所述槽經(jīng)歷類似于第一次切削操作的第二次切削操作。
2．一種在一構件的孔內切削加工一排按角度分布的平行的縱向延伸槽的方法，包括以下幾步將所述構件夾緊在工件夾具的夾緊裝置內，該工件夾具安裝在一可分度的工件夾緊軸上；完成第一次切削操作，其中通過第一刀具的一系列逐步加深的切削行程在所述孔內加工出該排槽，切削出各槽之后使所述工件夾緊軸分度旋轉，進一步加工該構件的所述孔，對該孔的所述進一步加工是在所述構件仍被夾緊在所述夾緊裝置內的同時進行，其特征在于，在所述構件仍被夾緊在所述夾緊裝置內的同時，所述槽經(jīng)歷類似于第一次切削操作的第二次切削操作。
3．按權利要求2所述的方法，其特征在于，在對所述孔的所述加工和所述第二次切削操作期間，構件仍被夾緊在與第一次切削操作期間相同的位置和方法。
4．按權利要求3所述的方法，其特征在于，在該孔的所述加工之后，并在該構件仍被夾緊在所述夾緊裝置內的同時，所述工件夾緊軸最好在所述切削操作之前被順時針或逆時針作小量分度旋轉。
5．按權利要求3所述的方法，其特征在于，利用第一切削刀具完成第二次切削操作。
6．按權利要求3所述的方法，其特征在于，第二次切削操作采用寬度大于所述第一切削刀具的第二切削刀具。
7．按權利要求6所述的方法，其特征在于，第一和第二切削刀具都安裝在同一刀具頭上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在構件(1)的孔內制造多個縱向延伸槽的方法。這種構件的一個例子是汽車動力轉向旋轉閥的套管件。更具體說,本發(fā)明旨在一種盡量減少套管件槽邊毛刺的一種方法。該方法包括以下幾步:將所述構件(1)夾緊在工件夾具的夾緊裝置(2)內;進行第一次切削操作(5),其中通過刀具(5)的一系列逐步加深的切削行程在該孔內加工出所述槽;進一步加工(30)該構件的所述孔,對該孔的所述進一步是在加工構件仍被夾緊在所述夾緊裝置內的同時進行,其特征在于,在所述構件仍被夾緊在所述夾緊裝置內的同時,所述槽經(jīng)歷類似于第一次切削操作的第二次切削操作(5)。
文檔編號B23D5/00GK1209764SQ97191835
公開日1999年3月3日 申請日期1997年9月23日 優(yōu)先權日1996年9月24日
發(fā)明者K·J·羅伊斯克 申請人:畢曉普駕駛有限公司