CN101386094A - 大直径锥管内螺纹的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大直径锥管内螺纹的加工方法，该方法按照以下步骤实施：在数控机床主轴上安装螺纹铣刀，将工件上锥管内螺纹的一个螺距沿轴线分为若干等份，对每一等份对应的工件内壁圆弧按照圆柱形螺纹的加工方式实施；当加工完一个等份圆柱形螺纹后，机床Z轴就进给了一个等份的螺距，同时将螺纹铣刀对应的X、Y坐标轴合成圆弧加工直径相应减小，对每一等份对应的工件内壁圆弧按照圆柱形螺纹的加工方式实施，依此类推，将若干个不同直径的圆柱形螺纹线首尾连通，直到加工到需要的锥管内螺纹深度即成。用本发明方法加工的锥管内螺纹，完全能够满足精度及使用要求，降低了生产成本。

Description

大直径锥管内螺纹的加工方法

技术领域

本发明属于机械设备制造技术领域，涉及一种大直径锥管内螺纹的加工方法。

背景技术

锥管内螺纹密封性能好，广泛用于气体及液压管路的连接中。对于机件上锥管内螺纹的加工方法一般采用丝锥进行，但由于大直径锥管内螺纹的丝锥制造比较困难，价格也昂贵，因此大直径锥管内螺纹的加工成为机械设备制造中经常遇到的难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种，解决大直径锥管内螺纹加工难度大，生产成本高的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种大直径锥管内螺纹的加工方法，该方法按照以下步骤实施，

首先，在数控机床的主轴上安装螺纹铣刀，再将工件上锥管内螺纹的一个螺距沿轴线分为若干等份，对每一等份对应的工件内壁圆弧按照圆柱形螺纹线的加工方式实施；

其次，当加工完一个等份圆柱形螺纹线后，机床Z轴就进给一个等份的螺距，同时将螺纹铣刀对应的X、Y坐标轴合成圆弧加工直径相应减小，对每一等份对应的工件内壁圆弧按照圆柱形螺纹线的加工方式实施，依此类推，将若干个不同直径的圆柱形螺纹线首尾连通，加工到需要的锥管内螺纹深度，即成。

本发明的方法工艺简单，用本发明方法加工的锥管内螺纹，完全能够满足精度及使用要求，降低了加工制作成本。

附图说明

图1是本发明方法的原理示意图；

图2是本发明方法中将锥管内螺纹的一个螺距等份后在圆周上所对应等份点的示意图。

图中，1.工件，2.锥管内螺纹，3.螺纹铣刀，X为机床水平位移坐标，Y为机床垂直位移坐标，Z为机床主轴前进位移坐标，A、B、C、D、E为等份点。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明的大直径锥管内螺纹的加工方法，按照以下步骤实施：

如图1所示，P为锥管内螺纹螺距，R_C为锥管内螺纹大端直径，R₀为锥管内螺纹铣刀半径，R₁为刀具起始点内螺纹的理论半径，R₅为刀具起始点距锥管内螺纹端面距离。首先在数控机床上安装与工件1上需要加工的锥管内螺纹2的牙形角一致的螺纹铣刀3，再将该锥管内螺纹2的一个螺距P沿轴线分为N等份，对每一等份螺距P/N所对应的工件1内壁圆弧按圆柱形螺纹线的加工方式进行加工，随着机床Z轴的进给，将每一等份圆弧所对应的X、Y坐标轴合成的圆弧直径逐渐地相应减小，即同时将螺纹铣刀3的加工直径相应的减小，依此类推，将若干个不同直径的圆柱形螺纹线首尾连通，加工到需要的锥管内螺纹深度，得到近似圆锥形的螺纹线，即成。

本发明的方法在数控机床上采取铣削的方法加工大直径锥管内螺纹，将锥管内螺纹的一个螺距进行等份，每一等份按圆柱形螺纹线的方式进行加工，随着机床Z轴的进给，锥管内螺纹的直径逐渐变小，螺纹铣刀的加工直径也逐渐地相应减小，将不同直径的圆柱形螺纹线首尾相连，扩展成近似圆锥形的螺纹线，从而实现了锥管内螺纹的加工。

实施例

如图2所示，本发明方法的锥管内螺纹的加工采用若干段不同直径的圆柱形螺纹线首尾相连的方法进行，一个螺距螺纹沿轴向的投影近似为一个整圆，将其分成若干等份，为方便计算及编程，将此整圆分成16等份，每等份为22.5°，在每等份角度范围内，将内螺纹按圆柱螺纹加工，即Z轴走P/16(P为螺距)，X、Y轴走1/16圆弧，每一段圆弧结束时，X、Y的坐标值按内螺纹的斜度值逐渐减小设定的数值，移到下一段圆弧的起点，加工下一段圆弧，X、Y轴走一个整圆后，Z轴刚好走一个螺距，以次类推，直至加工到锥管内螺纹的有效长度。这样，将不同直径的圆柱形螺纹线首尾相连，扩展成近似圆锥形的螺纹线，等份分得越密，加工出的内螺纹精度越高。

以Rc2 1/2锥管内螺纹为例，其大径尺寸R_C为75.184mm，螺距P为2.309mm，将螺距分成16等份后，每等份Z轴方向的行程为0.144mm；加工一个螺距，在半径上将减小0.072mm，每段圆弧半径相对于前一段圆弧半径减小0.0045mm，由此可见，将螺距分成16等份后，每段圆弧首尾相接的跳动量是很小的，符合加工工艺的要求。

编制此加工程序时，需要涉及到的有关数值：

SIN(22.5°)＝COS(67.5°)＝0.3827，

SIN(67.5°)＝COS(22.5°)＝0.9239，

SIN(45°)＝0.7071。

编程时的刀具起始点应选在工件外面，距离螺纹端面有一段距离，并将起始点到工件端面的距离换算到锥螺纹上，这样锥螺纹的起刀点的半径应比螺纹大径稍大一些(按锥螺纹的斜度换算)。

设定起刀点为距螺纹端面2mm，经过计算铣刀起点处锥管螺纹直径为75.31mm，半径为37.655mm。

对Rc2 1/2锥管螺纹实施例的加工编程如下：

从A点到E程序：

N1 R5＝2            R5为铣刀起点到距螺纹端面的距离为2mm

N4 R1＝37.655-R0                   R0为螺纹铣刀半径

N5 R15＝2R2＝0.9239*R1R3＝0.3827*R1

N10 G1 X＝R1 Y0 Z＝R5           移到下一段圆弧起点A点

N11 G02 X＝R2 Y＝-R3 Z＝R5-0.144 CR＝R1(-22.5)    从A到B点的螺纹线

N15 R11＝R1-0.0045

N20 R12＝0.9239*R11

N25 R13＝0.3827*R11

N30 R14＝0.7071*R11

N35 G01 X＝R12 Y＝-R13               移到下一段圆弧起点B点

N40 G02 X＝R14 Y＝-R14 Z＝R5-0.289 CR＝R11(-45)     从B到C点的螺纹线

N45 R21＝R11-0.0045

N50 R22＝0.9239*R21

N55 R23＝0.3827*R21

N60 R24＝0.7071*R21

N65 G01 X＝R24 Y＝-R24                      移到下一段圆弧起点C点

N70 G02 X＝R23 Y＝-R22 Z＝R5-0.433 CR＝R21(-67.5)     从C到D点的螺纹线

N75 R1＝R21-0.0045

N80 R2＝0.9239*R1

N85 R3＝0.3827*R1

N90 R4＝0.7071*R1

N95 G01 X＝R3 Y＝-R2               移到下一段圆弧起点D点

N100 G02 X0 Y＝-R1 Z＝R5-0.577 CR＝R1(-90)从    D到E点的螺纹线

以此方法编制出一个圆周上各段圆弧的加工程序，然后将一个圆周编制成一个子程序，按锥螺纹的有效螺纹长度计算需要循环的次数，即可加工出此锥螺纹。

上述编程的实施过程相当于以下步骤，

将螺纹铣刀先移到圆弧起点A点，从A到B点的螺纹线按圆柱螺纹加工；当螺纹铣刀沿Z轴方向给进行程为0.144mm时，螺纹铣刀转为下一段圆弧起点B点，B到C段圆弧半径相对于A到B段圆弧半径减小0.0045mm，从B到C点的螺纹线按圆柱螺纹加工；当螺纹铣刀沿Z轴方向再给进行程为0.144mm时，螺纹铣刀转为下一段圆弧起点C点，C到D段圆弧半径相对于B到C段圆弧半径再减小0.0045mm，从C到D点的螺纹线按圆柱螺纹加工；当螺纹铣刀沿Z轴方向再给进行程为0.144mm时，螺纹铣刀转为下一段圆弧起点D点，D到E段圆弧半径相对于C到D段圆弧半径另减小0.0045mm，从D到E点的螺纹线按圆柱螺纹加工。

用本发明方法加工的锥管内螺纹，完全能够满足精度及使用要求，降低了生产成本。

Claims (1)

1、一种大直径锥管内螺纹的加工方法，其特征在于，该方法按照以下步骤实施，

在数控机床的主轴上安装螺纹铣刀(3)，将工件(1)上锥管内螺纹(2)的一个螺距沿轴线分为若干等份，对每一等份对应的工件(1)内壁圆弧按照圆柱形螺纹线的加工方式实施；

当加工完一个等份圆柱形螺纹线时，机床Z轴进给一个等份的螺距，同时将螺纹铣刀(3)对应的X、Y坐标轴合成圆弧加工直径相应减小，对每一等份对应的工件(1)内壁圆弧按照圆柱形螺纹线的加工方式实施，依此类推，将若干个不同直径的圆柱形螺纹线首尾连通，直到加工到需要的锥管内螺纹深度，即成。

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