CN103894684B - 螺纹环规的螺纹内孔数控二次车削方法及其专用夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种螺纹环规的螺纹内孔数控二次车削方法及其专用夹具，二次切削时，改变螺纹环规结构和设置专用夹具来固定主轴标记信号和车削螺纹起始点的相对位置，固定螺纹环规螺纹起始点与车削螺纹起始点的相对位置；改变的螺纹环规结构是在标准螺纹环规上设两定位销孔，两定位销孔的一端各设置一个沉台，另外再设两个安装孔；专用夹具由花盘、定位销、垫板及螺钉组成，定位销与新结构的螺纹环规上的两定位销孔对应；螺钉与新结构的螺纹环规上的安装孔对应，花盘上有锥孔及方槽，并通过花盘锥孔及方槽将花盘每次装夹的位置与主轴的标记信号的位置相对固定，再利用花盘上两定位销将改变结构后的螺纹环规与花盘的位置相对固定，进而实现二次加工时螺纹加工起始点一致，解决数控车螺纹二次加工无法定位的问题。
Description
技术领域
本发明涉及数控二次车螺纹，具体地是一种螺纹环规的螺纹内孔数控二次车削方法及其专用夹具。
背景技术
螺纹车削是车削加工的一个重要内容，相比较普通车床，数控车在螺纹加工时具有加工精度高，尺寸调整方便、劳动强度低及技术水平要求低的特点。但由于数控车螺纹加工与普通车床螺纹加工原理上的差异，在数控车上进行螺纹二次车削时会出现螺纹乱牙现象，这一现象造成数控车无法应用于需要进行二次螺纹车削的高硬度、高精度螺纹工具中，制约了数控车在工具生产中的应用。
螺纹环规是高精度、高硬度的螺纹测量工具，其螺纹部分加工分淬火前粗车和淬火后精车两个工序，工序间跨越一个热处理工序，零件需要进行二次安装和对刀，在以往的车削中，数控车在二次装夹后进行螺纹车削时会出现螺纹乱扣现象，因此要实现利用数控车加工螺纹环规，实际就是要解决如何在数控车上实现螺纹的二次切削问题。
普通车床加工螺纹是通过主轴与刀架间的传动链来保证的，即主轴每转一转，刀架就移动一个螺纹导程，整个螺纹加工过程中这条传动链不能断开。同样在数控车上，刀架与主轴间的运动关系也需要这样保持，但不同的是普车这种连接采用的是刚性连接方式，而数控车却没有这样的刚性结构链，其维持这种关系主要是依靠安装轴编码器来实现，进给轴的速度和位移量跟踪主轴的速度和转角,从而实现螺纹加工，主轴编码器的标记信号是进给轴移动的基准信号。
数控车螺纹加工时的主轴标记信号主要包括两部分即主轴转速和角度位置，为了获得上述数据，数控车在主轴上会安装两个编码器，一个主轴伺服电机自身的编码器实现速度反馈，一个主轴上的编码器实现主轴任意角度位置反馈，另外主轴编码器还在固定角度输出一个脉冲信号，这个信号就是车螺纹时刀具启动的控制信号，控制系统用主轴编码器输出的每转1024个脉冲信号来控制运动轴和主轴的同步运动，实现每转进给和螺纹进给功能。通过这样的工作流程，在中央控制系统的统一协调下，实现数控车的螺纹车削，并保证在一次装夹加工过程中不会出现乱牙现象。因此要实现螺纹的二次装夹加工，就是要解决两个问题即粗精加工主轴编码器发送进给轴驱动信号时角度位置重合及粗精加工螺纹刀刀尖距零件端面的距离相等，也就是就要解决数控车两次装夹螺纹起始点位置重合问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种螺纹环规的螺纹内孔数控二次车削方法及其专用夹具，成功的解决了高硬度、高精度螺纹工具在数控车上进行螺纹二次车削的难题，扩大了数控车的应用。
本发明的目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：
一种螺纹环规的螺纹内孔数控二次车削方法，二次切削时，改变螺纹环规结构和设置专用夹具来固定主轴标记信号和车削螺纹起始点的相对位置，固定螺纹环规螺纹起始点与车削螺纹起始点的相对位置；改变的螺纹环规结构是在标准螺纹环规上设两定位销孔A和定位销孔B，为防止二次安装时出现的位置错误；两定位销孔的一端各设置一个沉台，解决螺纹环规表面无明显的正反标识，有效的解决数控车加工时二次装夹可能出现的安装错误；另外再设两个安装孔，用于将零件紧固于夹具上的螺钉过孔；专用夹具由花盘、两定位销、垫板及两螺钉，两定位销与新结构的螺纹环规上的两定位销孔A和定位销孔B对应；螺钉与新结构的螺纹环规上的安装孔对应；花盘上有锥孔及方槽，并通过花盘锥孔及方槽将花盘每次装夹的位置与主轴的标记信号的位置相对固定，再利用花盘上两定位销将所述改变结构后的螺纹环规与花盘的位置相对固定，通过两组定位元件，实现螺纹车削时螺纹起始点与机床主轴标记信号的相对固定；实现零件螺纹起始点与刀架随动起始点的位置相对固定，进而实现二次加工时螺纹加工起始点一致，解决数控车螺纹二次加工无法定位的问题。
所述定位销孔A和定位销孔B直径分别为Φ5.5及Φ6；所述沉台直径Φ7深度0.5；所述安装孔为Φ7。
所述方法所用的专用夹具由花盘、定位销A、定位销B、垫板、螺钉A和螺钉B组成，定位销与新结构的螺纹环规上的两定位销孔A和定位销孔B对应；螺钉与新结构的螺纹环规上的安装孔对应，花盘上有锥孔及方槽。
所述锥孔Φ106.373mm，方槽宽18.85mm。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明通过改进标准螺纹环规的结构，使之可以在数控车上进行螺纹二次车削；通过设计专用夹具与新结构的螺纹环规固定，实现螺纹车削时螺纹起始点与机床主轴标记信号的相对固定，实现零件螺纹起始点与刀架随动起始点的位置相对固定，进而实现二次加工时螺纹加工起始点一致；本发明成功的解决了高硬度、高精度螺纹工具在数控车上进行螺纹二次车削的难题，扩大了数控车的应用。
附图说明
图1是本发明专用夹具结构示意图，
图2是图1的俯视图，
图3是图2的C-C剖视图，
图4是本发明结构示意图，
图5是图4的右视图。
图中标记：1、花盘，2、定位销A，3、垫板，4、螺钉A，5、定位销B，6、螺钉B。
具体实施方式
以下结合附图和较佳实施例，对依据本发明提出的螺纹环规的螺纹内孔数控二次车削方法及其专用夹具具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。
参见图1-5，一种螺纹环规的螺纹内孔数控二次车削方法，二次切削时，改变螺纹环规结构和设置专用夹具来固定主轴标记信号和车削螺纹起始点的相对位置，固定螺纹环规螺纹起始点与车削螺纹起始点的相对位置；改变的螺纹环规结构是在标准螺纹环规上设两定位销孔A和定位销孔B，为防止二次安装时出现的位置错误；两定位销孔的一端各设置一个沉台，解决螺纹环规表面无明显的正反标识，有效的解决数控车加工时二次装夹可能出现的安装错误；另外再设两个安装孔，用于将零件紧固于夹具上的螺钉过孔；专用夹具由花盘1、定位销A2和定位销B5、垫板3及螺钉A4和螺钉B6组成，定位销A2和定位销B5与新结构的螺纹环规上的两定位销孔A和定位销孔B对应；螺钉与新结构的螺纹环规上的安装孔对应；花盘1上有锥孔及方槽，并通过花盘锥孔及方槽将花盘每次装夹的位置与主轴的标记信号的位置相对固定，再利用花盘上两定位销将所述改变结构后的螺纹环规与花盘的位置相对固定，通过两组定位元件，实现螺纹车削时螺纹起始点与机床主轴标记信号的相对固定；实现零件螺纹起始点与刀架随动起始点的位置相对固定，进而实现二次加工时螺纹加工起始点一致，解决数控车螺纹二次加工无法定位的问题。
所述定位销孔A和定位销孔B直径分别为Φ5.5及Φ6；所述沉台直径Φ7深度0.5；所述安装孔为Φ7。
所述方法所用的专用夹具由花盘1、定位销A2、定位销B5、垫板3、螺钉A4和螺钉B6组成，定位销与新结构的螺纹环规上的两定位销孔A和定位销孔B对应；螺钉与新结构的螺纹环规上的安装孔对应，花盘上有锥孔及方槽。
所述锥孔Φ106.373mm，方槽宽18.85mm。
根据上述夹具和零件加工需求，将螺纹环规的工艺调整如下：
下料—粗车—调质—平磨—数铣—粗车螺纹—热处理—平磨—精车螺纹—平磨。
该工艺有两个粗车工序，第一个粗车主要加工外圆及粗车底孔，第二个粗车工序是用于半精车底孔及螺纹。数铣工序加工两个与花盘匹配的销孔及安装孔；精加工中有两个平磨工序，第一个平磨工序为磨削螺纹出口端面，用于消除热处理变形，避免压紧时出现变形；第二道平磨在精车螺纹后进行，两个平磨工序分别放置于精加工螺纹前后，其主要目的是避免精车螺纹对刀时螺纹进口起点发生变化。
本发明通过改进标准螺纹环规的结构，使之可以在数控车上进行螺纹二次车削；通过设计专用夹具与新结构的螺纹环规固定，实现螺纹车削时螺纹起始点与机床主轴标记信号的相对固定，实现零件螺纹起始点与刀架随动起始点的位置相对固定，进而实现二次加工时螺纹加工起始点一致；本发明成功的解决了高硬度、高精度螺纹工具在数控车上进行螺纹二次车削的难题，扩大了数控车的应用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对发明作任何形式上的
限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (4)
1.一种螺纹环规的螺纹内孔数控二次车削方法，其特征在于：二次切削时，改变螺纹环规结构和设置专用夹具来固定主轴标记信号和车削螺纹起始点的相对位置，固定螺纹环规螺纹起始点与车削螺纹起始点的相对位置；改变的螺纹环规结构是在标准螺纹环规上设两定位销孔A和定位销孔B，两定位销孔的一端各设置一个沉台，另外再设两个安装孔；专用夹具由花盘（1）、定位销A（2）和定位销B（5）、垫板（3）及螺钉A（4）和螺钉B（6）组成，定位销A（2）和定位销B（5）与新结构的螺纹环规上的两定位销孔A和定位销孔B对应；螺钉A（4）和螺钉B（6）分别与新结构的螺纹环规上的安装孔对应，花盘（1）上有锥孔及方槽，并通过花盘锥孔及方槽将花盘每次装夹的位置与主轴的标记信号的位置相对固定，再利用花盘上两定位销将所述改变结构后的螺纹环规与花盘的位置相对固定，通过两组定位元件，实现螺纹车削时螺纹起始点与机床主轴标记信号的相对固定，实现零件螺纹起始点与刀架随动起始点的位置相对固定，进而实现二次加工时螺纹加工起始点一致。
2.如权利要求1所述的螺纹环规的螺纹内孔数控二次车削方法，其特征在于：所述定位销孔A和定位销孔B直径分别为Φ5.5mm及Φ6mm；所述沉台直径Φ7mm深度0.5mm；所述安装孔为Φ7mm。
3.如权利要求1或2所述的螺纹环规的螺纹内孔数控二次车削方法所用的专用夹具，其特征在于：由花盘（1）、定位销A（2）、定位销B（5）、垫板（3）、螺钉A（4）和螺钉B（6）组成，定位销A（2）、定位销B（5）与新结构的螺纹环规上的两定位销孔A和定位销孔B对应；螺钉A（4）和螺钉B（6）分别与新结构的螺纹环规上的安装孔对应，花盘上有锥孔及方槽。
4.如权利要求3所述的螺纹环规的螺纹内孔数控二次车削方法所用的专用夹具，其特征在于：所述锥孔Φ106.373mm，方槽宽18.85mm。
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