CN105149705B - 一种用于大螺距螺杆加工的旋铣装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于大螺距螺杆加工的旋铣装置，包括定支架、动支架、主传动机构和转动传动机构；动支架通过铰轴铰接在定支架上，动支架上设置有与铰轴同心的弧形孔，有螺栓从所述弧形孔处穿过所述动支架后将所述动支架和定支架连接在一起；主传动机构包括轴座、传动轴、铣刀、电机和传动装置；所述转动传动机构包括齿轮转轴、弧形齿条、齿轮和手轮组件，其中，所述齿轮转轴可转动安装在所述定支架上并与所述铰轴平行，所述弧形齿条固定设置在所述动支架上，所述齿轮与所述弧形齿条啮合并固定安装在所述齿轮转轴的一端，所述手轮组件安装在所述齿轮转轴的另一端。本发明加工效率和精度均比较高，而且能极大地节约材料。

Description

一种用于大螺距螺杆加工的旋铣装置

技术领域

本发明属于电动螺旋压力机领域，更具体地，涉及一种用于大螺距螺杆加工的旋铣装置。

背景技术

现有技术中，电动螺旋压力机主螺杆加工，一般是将普通卧车进行改造，可至慢速运动状态(0.4-0.8r/min)，通过挂轮和慢速电机，实现慢速切削。

电动螺旋压力机主螺杆为多头大螺距梯型牙。在传统工艺中，慢速切削时，先用经过特殊磨制白钢刀开槽，每次进刀量在0.40mm，转速在6r/min，进行粗车，切削方式如图1.再通过特殊磨制刀具进行15°切削，切削方式如图2，工件调头，进行另一边15°切削。再进行半精车，重复上述步骤，转速控制在1r/min左右。然后再进行精车，重复上述步骤，转速控制在0.7r/min左右。

在加工过程中，必须有以下几个前提，才能确保加工质量：一是卧车精度较高；二是在机床厂定制可慢速特种机床或改造普通机床，以达到慢速运动状态；三是培养专用车工。

在传统工艺中，存在以下弊端：一是机床使用寿命短，通常情况下一台新卧车只能用3-4年；二是精度不稳定，既要对机床精度提出较高要求，又要磨制高精度切刀，还要求高水平操作工；三是效率低：以1000T电动螺旋压力机的主螺杆加工为例，一般情况下，需要100h左右才能完成。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种用于大螺距螺杆加工的旋铣装置，极大地提高了加工效率和精度等级。

为实现上述目的，按照本发明，提供了一种用于大螺距螺杆加工的旋铣装置，其特征在于，包括定支架、动支架、主传动机构和转动传动机构，其中，

所述定支架用于安装于车床的拖板上；

所述动支架通过水平设置的铰轴铰接在所述定支架上，并且所述动支架上设置有与所述铰轴同心的弧形孔，有螺栓从所述弧形孔处穿过所述动支架后将所述动支架和定支架连接在一起；

所述主传动机构包括轴座、传动轴、铣刀、电机和传动装置，其中，所述轴座固定安装在所述动支架上，所述传动轴可转动安装在所述轴座上所述传动轴水平设置且与所述铰轴垂直，所述铣刀固定安装在所述传动轴的一端，所述电机安装在所述动支架上并通过所述传动装置驱动所述传动轴旋转；

所述转动传动机构包括齿轮转轴、弧形齿条、齿轮和手轮组件，其中，所述齿轮转轴可转动安装在所述定支架上并与所述铰轴平行，所述弧形齿条固定设置在所述动支架上，所述齿轮与所述弧形齿条啮合并固定安装在所述齿轮转轴的一端，所述手轮组件安装在所述齿轮转轴的另一端。

优选地，所述弧形孔的数量为多个并且它们均与所述铰轴同心，相应地，每个弧形孔处均设置有螺栓。

优选地，所述传动轴的中心线与所述铰轴的中心线相交。

优选地，所述手轮组件包括手轮和刻度盘，以用于定量控制所述动支架的转动角度。

优选地，所述定支架上设置有轴承座，所述齿轮转轴可转动安装在所述轴承座上。

优选地，所述铣刀为三面刃铣刀。

优选地，所述齿轮转轴的轴线与所述铰轴的轴线位于同一竖直面上。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1)、本发明的成形螺杆的效率高，以加工1000T电动压力机主螺杆为例，传统工艺需100h左右，而运用该装置后，仅需20-25h，效率提高了四倍多。

2)、本发明成形螺杆的精度高。传统工艺的精度保证主要靠工人的操作经验与检具的配合，具有较大偶然性，而运用该装置后，成形的螺杆不仅表面粗糙度低，可达Ra0.8um，几何尺寸保证好，同时更稳定。

3)、本发明可以延长车床使用寿命；以加工1000T压力机主螺杆为例，传统工艺需往复2000次左右才能将牙面车好，而运用该装置后仅需不超过十次就可铣好。

4)、本发明通过手轮组件带动齿轮转轴和齿轮转动，进而带动动支架和传动轴上铣刀绕铰轴的水平轴线旋转，这样可以调整铣刀的高度和进刀角度，则螺旋升角可得到调整；另外，手轮组件还具有刻度盘，因此螺旋升角可以比较精确地调整。

5)、本发明在加工成形螺杆时不需要退刀位，可使原材料节约10-15％。

附图说明

图1是传统螺距加工中开槽车刀慢速切削时的示意图；

图2是传统螺距加工中车刀进行15°切削时的示意图；

图3是本发明中铣刀加工工件时的示意图；

图4是本发明的主视图；

图5是本发明的右视图

图6是本发明的旋转一定角度后的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

参照图3～图6，一种用于大螺距螺杆加工的旋铣装置，包括定支架1、动支架2、主传动机构和转动传动机构，其中，

所述定支架1用于安装于车床的拖板上，以跟随拖板一起移动。

所述动支架2通过水平设置的铰轴3铰接在所述定支架1上，并且所述动支架2上设置有与所述铰轴3同心的弧形孔21，有螺栓20从所述弧形孔21处穿过所述动支架2后将所述动支架2和定支架1连接在一起；当动支架2需要转动时，则可以拧松螺栓20，当动支架2的转动到所需位置后，则拧紧螺栓20以将动支架2固定在定支架1上。

所述主传动机构包括轴座5、传动轴6、铣刀14、电机13和传动装置，其中，所述轴座5固定安装在所述动支架2上，所述传动轴6可转动安装在所述轴座5上，所述传动轴6水平设置且与所述铰轴垂直，所述铣刀14固定安装在所述传动轴6的一端，优选地，所述铣刀14为三面刃铣刀，可以对梯形牙两边的15度斜面进行铣削，达到生产成品目的。所述电机13安装在所述动支架2上并通过所述传动装置驱动所述传动轴6旋转，进而驱动所述铣刀14旋转，以使铣刀14加工工件；

所述转动传动机构包括齿轮转轴15、弧形齿条19、齿轮4和手轮组件，其中，所述齿轮转轴15可转动安装在所述定支架1上并与所述铰轴3平行，所述弧形齿条19固定设置在所述动支架2上，所述齿轮4与所述弧形齿条19啮合并固定安装在所述齿轮转轴15的一端，所述手轮组件安装在所述齿轮转轴15的另一端，优选地，所述传动轴6的中心线与所述铰轴3的中心线垂直相交，所述手轮组件包括手轮18和刻度盘17，以用于定量控制所述动支架2的转动角度，进而更好地计算铣刀14转过的角度和提升的高度，以便精确地成形螺杆。工作时，转动手轮18，可以使齿轮转轴15带动齿轮4旋转，则弧形齿条19又会带动动支架2和传动轴6绕铰轴3的轴线旋转，以调节铣刀14的高度和进刀角度，便于成形螺杆。

进一步，所述弧形孔21的数量为多个并且它们均与所述铰轴3同心，相应地，每个弧形孔21处均设置有螺栓20，这样可以更好地将动支架2固定在定支架1上，以防止铣刀14在加工工件时动支架2抖动或移位。

进一步，所述定支架1上设置有轴承座16，所述齿轮转轴15可转动安装在所述轴承座16上，轴承座16的设置可以更好地支撑齿轮转轴15。

进一步，所述齿轮转轴15的轴线与所述铰轴3的轴线位于同一竖直面上，这样在使用手轮18驱动动支架2转动时比较省力。

另外，本发明的定支架1包括立板与底板，以及两侧筋板，在底板上有孔，以便于其与车床的拖板相连接。

本发明的定支架1包括上横板、齿条架，上横板上有腰孔，与电机13相连；齿条架包括竖板和弧形齿条19，弧形齿条19与与齿轮4相连，组成齿轮机构；齿条架中部前凸部位与轴座5相连，通过铰轴3与定支架1相连；本发明的电机13安装在动支架2的上横板上，以提供动力，实现传动。

本发明的轴座5包括座体、轴套、轴承和压盖，传动轴6穿过座体并通过所述轴承可转动安装在所述座体上。

本发明用于连接电机与传动轴6的传动装置包括主同步轮12、同步带11和从同步轮10，主同步轮12安装在电机13轴上，从同步轮10安装在传动轴6上，从同步轮10通过同步带11与主同步轮12相连；

进一步，轴座5通过四个螺栓20和两个定位销与齿条架固定相连，这样拆装比较方便。

进一步，齿条架上优选周向设置四个同心的弧形孔21，通过该弧形孔，用螺栓20将动支架2与定支架1固定和松动，再配合转动传动机构，可实现铣刀14转角铣削；

进一步，电机13优选为调速电机，可实现转速、切削量、走刀量配合变化，实现高效高质量加工工艺.

参照图4，L形的定支架1固定在卧式车床的中拖板上，动支架2通过铰轴3与定支架1连接，动支架2可以以铰轴3轴线为中心进行旋转，固定动支架2是靠四组螺栓20来与定支架1连接完成，旋转动支架2是靠动支架2上面的弧形齿条19与齿轮4啮合来完成，此动作之目的依工件螺旋升角而定；动支架2上固定有轴座5、传动轴6、第一向心轴承7与第二向心轴承8、平面轴承9、压盖等，第一向心轴承7与第二向心轴承8、平面轴承9等用于支撑传动轴6；传动机构Ⅰ靠4个螺栓20和2个定位销与动支架2固定。传动装置(含从同步轮10、同步带11、主同步轮12)上的从同步轮10与传动机构Ⅰ上的传动轴6连接，传动轴6一端与铣刀14连接，另一端与手轮组件连接。由电机13、传动机构Ⅱ，传动机构Ⅰ，三面刃铣刀等组成运动系统，进行铣削。

参照图5，转动传动机构包括齿轮4、齿轮转轴15、轴承座16、刻度盘17、手轮18等。通过转动传动机构带动动支架2旋转，将铣刀14的角度和高度进行调整，达到改变螺旋升角目的。

参照图6，为旋转角度后示意图。

本发明的工作过程分为两个步骤：

一、铣削：电机13转动后，电机13带动主同步轮12转动，主同步轮12通过同步带11带动从同步轮10转动，从同步轮10又通过传动轴6带动铣刀14旋转，进行铣削。铣削进给量通过操作机床来完成。

二、旋转：手轮18手动旋转，手轮18带动传动齿轮转轴15旋转，齿轮转轴15又通过齿轮4和弧形齿条19带动动支架2旋转，铣刀14与动支架2同步旋转，改变螺旋升角。

本发明在工作时，首先拧松弧形孔21处的螺栓20，根据工件的螺旋升角转动手轮18以调整铣刀14绕铰轴3轴线的旋转角度，再拧紧螺栓20以固定动支架2，然后启动电机13，配合机床，对工件进行铣削，如图3所示。

本发明对工件的加工主要是对粗加工这一步而言，其能提高工效与节约材料，涉及到精加工，此处不赘述。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于大螺距螺杆加工的旋铣装置，其特征在于，包括定支架、动支架、主传动机构和转动传动机构，其中，

所述定支架用于安装于车床的拖板上；

所述动支架通过水平设置的铰轴铰接在所述定支架上，并且所述动支架上设置有与所述铰轴同心的弧形孔，有螺栓从所述弧形孔处穿过所述动支架后将所述动支架和定支架连接在一起；

所述主传动机构包括轴座、传动轴、铣刀、电机和传动装置，其中，所述轴座固定安装在所述动支架上，所述传动轴可转动安装在所述轴座上，所述传动轴水平设置且与所述铰轴垂直，所述传动轴的中心线与所述铰轴的中心线相交，所述铣刀固定安装在所述传动轴的一端，所述电机安装在所述动支架上并通过所述传动装置驱动所述传动轴旋转；

所述转动传动机构包括齿轮转轴、弧形齿条、齿轮和手轮组件，其中，所述齿轮转轴可转动安装在所述定支架上并与所述铰轴平行，所述弧形齿条固定设置在所述动支架上，所述齿轮与所述弧形齿条啮合并固定安装在所述齿轮转轴的一端，所述手轮组件安装在所述齿轮转轴的另一端，所述手轮组件包括手轮和刻度盘，以用于定量控制所述动支架的转动角度。

2.根据权利要求1所述的一种用于大螺距螺杆加工的旋铣装置，其特征在于，所述弧形孔的数量为多个并且它们均与所述铰轴同心，相应地，每个弧形孔处均设置有螺栓。

3.根据权利要求1所述的一种用于大螺距螺杆加工的旋铣装置，其特征在于，所述定支架上设置有轴承座，所述齿轮转轴可转动安装在所述轴承座上。

4.根据权利要求1所述的一种用于大螺距螺杆加工的旋铣装置，其特征在于，所述铣刀为三面刃铣刀。

5.根据权利要求1所述的一种用于大螺距螺杆加工的旋铣装置，其特征在于，所述齿轮转轴的轴线与所述铰轴的轴线位于同一竖直面上。