CN103357974A - 一种可调式波形螺纹加工装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可调式波形螺纹加工装置，包括动力头主轴、铣削刀盘、刀排，铣削刀盘与动力头主轴相连接，刀排固定在所述的铣削刀盘上，刀排设置有两个，两个刀排结构长度大小均相同，在其中一个刀排上设置有刀具，刀具可在所述的刀排上移动，在另一个刀排上设置有平衡螺杆，在刀盘上设置有滑套，滑套与动力头主轴同心，在滑套的顶端设置有一凸柱体，凸柱体嵌入在所述的动力头主轴内，在凸柱体上设置有弹簧，在滑套上设置有刀盘撞头，加工方法为动力头主轴带动铣削刀盘快速旋转，转动方向与工件转动方向相反，通过刀具的旋转，能够一次性切削到位，节省了三把刀具，降低了刀具成本，比原来减少四分之三，提高工效。
Description
技术领域
本发明涉及一种机械加工装置，特别涉及一种可调式波形螺纹加工装置及方法。
背景技术
我国钢厂的高炉容量从50年代一千多立方米发展到现在的四千多立方米，扩大了四倍，对高炉开口钎具的要求也相应提高了许多，其中螺纹连接长度需要加长，以适应钎具开口时强大的扭矩力，螺纹的螺距需要加大，以方便钎具开口时快速装卸。
现有的机床铣削刀盘在加工钎具波形螺纹时只能加工90毫米以下长度螺纹，螺距尺寸不超过12.7毫米，而南钢等高炉开口钎具螺距长度要125毫米以上，螺距15.7毫米，因此满足不了目前高炉开口钎具的加工需要。即使在加工90毫米及以下波形螺纹时也存在一些缺陷，加工中有大量铁屑进入滑套，裹在撞头上或填充在滑套中，导致螺纹长度变短和影响螺纹表面粗糙度。
目前加工高炉开口钎具螺纹长度100毫米以上时，都是在普通车床上采用五把刀具，工序内容有平端面、倒角、车外圆、切退刀槽、车内R、车外R，全部加工好需耗时一个小时；加工螺纹根部进刀时会产生尖槽，客户使用时在此部位易产生应力集中而使钎具折断。因此现有加工方法存在使用刀具数量多导致刀具成本高，加工工序多导致生产效率低下，质量不稳定等缺陷。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种可调式波形螺纹加工装置及方法。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可调式波形螺纹加工装置，包括动力头主轴、铣削刀盘、刀排，所述的铣削刀盘与动力头主轴相连接，所述的刀排固定在所述的铣削刀盘上，所述的刀排设置有两个，所述的两个刀排结构长度大小均相同，在其中一个刀排上设置有刀具，所述的刀具可在所述的刀排上移动，在另一个刀排上设置有平衡螺杆，在所述的刀盘上设置有滑套，所述的滑套与动力头主轴同心，在滑套的顶端设置有一凸柱体，所述的凸柱体嵌入在所述的动力头主轴内，在凸柱体上设置有弹簧，在所述的滑套上设置有刀盘撞头。
作为本发明的一种改进，在所述的刀盘撞头上设置有小孔，在所述的凸柱体以及动力头主轴设置有风管。
作为本发明的一种改进，在所述的刀排上设置有方形槽，所述的刀具安装在所述的方形槽内。
作为本发明的一种改进，在所述的刀排的正上面设置有刻度。
作为本发明的一种改进，在所述的刀盘与滑套之间还是设置有套体。
作为本发明的一种改进，在刀盘上垂直于滑套方向设置一顶销，其一端由镶块和弹簧固定，另一端穿过套体顶在滑套表面，在滑套表面有一环形滑槽，滑套采用键定位。
作为本发明的一种改进，在所述的滑套与所述的套体之间设置有密封件。
一种可调式波形螺纹加工方法，包括如下步骤：
a、将待加工工件夹入在车床卡盘上，启动车床带动工件慢速转动；
b、根据待加工的工件的螺纹长度等参数固定刀具的位置，调节平衡螺杆使得铣削刀盘保持平衡；
c、动力头主轴带动铣削刀盘快速旋转，转动方向与工件转动方向相反；
d、连接在动力头主轴上的铣削刀盘按着需要的螺距慢速进给；
e、当被加工的工件接触到刀盘撞头时，继续进给，刀排带动刀具在退刀时是逐步往上抬进行退刀。
作为本发明的一种改进，在加工时启动风管，以适量的风从刀盘撞头的四个小孔中吹出。
本发明与现有钎具加工技术比较，其显著优点是：
1.刀排加长加粗后提高了切削时的刀具刚性，方便加工15.7毫米及以上大螺距的螺纹。
2.很方便调节刀具位置来加工50—150毫米长度不等的螺纹，基本上满足目前国内高炉开口钎具对波形螺纹长度加工的需要，刀排中槽孔既不影响刀具刚性，又减轻了刀具重量。
3.改变原刀排在前端用两个螺丝紧固刀具的方法，可避免紧固螺丝撞及机床卡盘和缠裹铁屑。
4.无需通过制作不同的铣削刀盘来加工不同长度的螺纹钎具，可降低铣削刀盘制作成本。
5.作业时在刀盘撞头中通风，可避免铣削钎具时铁屑进入滑套中，影响产品质量。
6.通过刀具的旋转，能够一次性切削到位，与原来在车床上加工100毫米以上螺纹时比较，节省了3把刀具，降低了刀具成本60%，加工时间加上车床倒角工序，只需25分钟，比原来减少四分之三，提高工效75%。
7.加工出的钎具解决了在车床上多刀加工时螺纹根部出现应力集中的问题，一次加工成形使质量更加稳定。
8.该铣削刀盘可安装在普通车床、专用机床和数控车床等设备上使用，具有一定的推广使用价值。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的A-A向结构示意图；
图中各部件为：1.套体 、2.密封件、 3.滑套 、4.刀盘撞头 、5.螺母 、6.垫片、 7.平衡螺杆、8.刀排 、9.销轴 、10.镶块 、11.弹簧 、12.顶销 、13. 铣削刀盘 、14.弹簧15.风管、 16.动力头主轴、17.键 、18.刻度 19.调节螺母20.刀具 21.工件 22.车床卡盘。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
如图1所述的一种可调式波形螺纹加工装置，动力头主轴16、铣削刀盘13、刀排8，铣削刀盘13用螺栓固定于动力头主轴16上，,所述的刀排8设置有两个，所述的两个刀排8结构长度大小均相同，在其中一个刀排8上设置有刀具20，所述的刀具20可在所述的刀排8上移动，在另一个刀排8上设置有平衡螺杆7。
刀具20按照螺纹长度要求选定刻度，以螺母5、垫片6和螺母5固定在刀排8上，刀排8通过销9固定在铣削刀盘13上，滑套3与动力头主轴16同心，其顶端凸柱体嵌入动力头主轴16且在凸柱体上套有弹簧14，在铣削刀盘13上垂直于滑套方向设置一顶销12，其一端由镶块10和定位弹簧11固定，另一端穿过套体1顶在滑套3表面，在滑套3表面有一环形滑槽，滑套采用键17定位。
本发明的可调式波形螺纹加工方法，具体如下所述：在车床卡盘22上夹入工件21，被夹紧后随车床慢速转动，动力头主轴16带动铣削刀盘13快速旋转，加工的工件21为R38螺纹，两者转动方向相反，连接在动力头主轴16上的刀盘13快速旋转的同时随着车床大拖板按着需要的螺距慢速进给，当被加工的工件21接触到刀盘撞头5时，继续进给，并推动滑套3压缩弹簧14，在滑套3的环槽移位到顶销12时，弹簧11作用并压缩刀排18，此时刀具开始上抬，因为顶销12是沿着滑套3的环槽移动，刀排18带动刀具20在退刀时是逐步往上抬，从而使螺纹根部为圆弧形过度。加工时启动风管15，以适量的风从撞头4的四个小孔中吹出，保证滑套3中铁屑和灰尘可及时排出，同时对高速铣削中的刀具与工件进行适当降温，避免大量铁屑积累在滑套，裹在撞头上或填充在滑套中，导致打刀、螺纹长度变短和影响螺纹表面粗糙度等缺陷。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。
Claims (9)
1.一种可调式波形螺纹加工装置，其特征在于：包括动力头主轴、铣削刀盘、刀排，所述的铣削刀盘与动力头主轴相连接，所述的刀排固定在所述的铣削刀盘上，所述的刀排设置有两个，所述的两个刀排结构长度大小均相同，在其中一个刀排上设置有刀具，所述的刀具可在所述的刀排上移动，在另一个刀排上设置有平衡螺杆，在所述的刀盘上设置有滑套，所述的滑套与动力头主轴同心，在滑套的顶端设置有一凸柱体，所述的凸柱体嵌入在所述的动力头主轴内，在凸柱体上设置有弹簧，在所述的滑套上设置有刀盘撞头。
2.根据权利要求1所述的一种可调式波形螺纹加工装置，其特征在于：在所述的刀盘撞头上设置有小孔，在所述的凸柱体以及动力头主轴设置有风管。
3.根据权利要求1所述的一种可调式波形螺纹加工装置，其特征在于：在所述的刀排上设置有方形槽，所述的刀具安装在所述的方形槽内。
4.根据权利要求1所述的一种可调式波形螺纹加工装置，其特征在于：在所述的刀排的正上面设置有刻度。
5.根据权利要求1所述的一种可调式波形螺纹加工装置，其特征在于：在所述的刀盘与滑套之间还是设置有套体。
6.根据权利要求5所述的一种可调式波形螺纹加工装置，其特征在于：在刀盘上垂直于滑套方向设置一顶销，其一端由镶块和弹簧固定，另一端穿过套体顶在滑套表面，在滑套表面有一环形滑槽，滑套采用键定位。
7.根据权利要求6所述的一种可调式波形螺纹加工装置，其特征在于：在所述的滑套与所述的套体之间设置有密封件。
8.一种可调式波形螺纹加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
a、将待加工工件夹入在车床卡盘上，启动车床带动工件慢速转动；
b、根据待加工的工件的螺纹长度等参数固定刀具的位置，调节平衡螺杆使得铣削刀盘保持平衡；
c、动力头主轴带动铣削刀盘快速旋转，转动方向与工件转动方向相反；
d、连接在动力头主轴上的铣削刀盘按着需要的螺距慢速进给；
e、当被加工的工件接触到刀盘撞头时，继续进给，刀排带动刀具在退刀时是逐步往上抬进行退刀。
9.权利要求8所述的一种可调式波形螺纹加工方法，其特征在于：在加工时启动风管，以适量的风从刀盘撞头的四个小孔中吹出。
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