CN107378151A - 一种螺纹强化装置及方法 - Google Patents
一种螺纹强化装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107378151A CN107378151A CN201710816750.XA CN201710816750A CN107378151A CN 107378151 A CN107378151 A CN 107378151A CN 201710816750 A CN201710816750 A CN 201710816750A CN 107378151 A CN107378151 A CN 107378151A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- screw thread
- drive device
- slide
- carriage
- cutter head
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims abstract description 29
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 claims description 3
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 238000007514 turning Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23G—THREAD CUTTING; WORKING OF SCREWS, BOLT HEADS, OR NUTS, IN CONJUNCTION THEREWITH
- B23G9/00—Working screws, bolt heads, or nuts in conjunction with thread cutting, e.g. slotting screw heads or shanks, removing burrs from screw heads or shanks; Finishing, e.g. polishing, any screw-thread
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Turning (AREA)
Abstract
本发明涉及一种螺纹强化装置及方法，包括基座及超声波加工装置，在所述基座上设置有上下连接的X向滑动装置和Z向滑动装置，所述超声波加工装置设置在X向滑动装置上；当超声波加工装置对螺纹加工时，借助X向滑动装置和Z向滑动装置实现超声波加工装置的对准和进给。本发明螺纹强化装置及加工方法，结构设计合理，简单实用，与车床相结合能够实现螺纹工件的批量强化加工，相比传统螺纹强化方法，极大地提高了加工效率，节省企业成本；同时借助车床功能，该螺纹强化加工装置能够实现自动找准螺纹入口，且能够自动找正，能完全吻合牙底，强化加工效果好。
Description
技术领域
本发明涉及一种螺纹强化装置及方法，属于超声加工技术领域。
背景技术
目前，螺纹加工方法主要有切削加工和滚压加工两类，切削加工又分为车削﹑铣削﹑攻丝﹑套丝﹑磨削﹑研磨和旋风切削等，无论采用以上哪种切削加工方式，均为去除材料的加工方式，材料表面均为拉应力，在使用过程中由于拉应力的存在，其抗拉强度和使用寿命非常有限，只能应用于一些普通螺纹连接的场合，对螺纹要求较高的场合无法满足要求。滚压加工螺纹虽然表面预置了压应力，与切削加工螺纹相比，其性能得到了一定的提高，但滚压螺纹要求工件材料的硬度不超过HRC40；对毛坯尺寸精度要求较高；对滚压模具的精度和硬度要求也高,制造模具比较困难，不适于滚压牙形不对称的螺纹。螺纹失效主要产生于螺纹底部R弧位置，采用切削加工螺纹和滚压加工螺纹都不能很好的提高螺纹整体的强度和使用寿命，基于以上原因，采用超声波对螺纹进行强化，可使螺纹的疲劳强度和疲劳寿命得到大幅提高。
现有超声加工刀具在使用时，都是通过将超声刀具装夹于机床刀架上，通过工件旋转，然后控制机床进给机构带动超声刀具对工件表面进行超声加工。采用此种方式无法实现对螺纹进行强化加工，主要体现在超声刀头无法与螺纹形状相吻合，即容易发生我们平常所说的乱扣；如何能够将二次装夹的螺纹工件的螺纹在强化实施过程中与超声刀头快速自动接合并完成强化加工，是需要解决的技术难题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种螺纹强化装置，该装置可直接安装在车床上，配合车床使用，可以对螺纹工件进行有效超声加工。
本发明还提供上述一种螺纹强化装置的加工方法。
本发明的技术方案如下：
一种螺纹强化装置，包括基座及超声波加工装置，所述基座上设置有上下连接的X向滑动装置和Z向滑动装置，所述超声波加工装置设置在X向滑动装置上；当超声波加工装置对螺纹加工时，借助X向滑动装置和Z向滑动装置实现超声波加工装置的对准和进给。
优选的，所述Z向滑动装置包括Z向导轨、Z向滑座和Z向驱动装置，Z向导轨固定在基座上，Z向滑座设置在Z向导轨上，Z向驱动装置设置在基座上并位于Z向导轨一侧，Z向驱动装置与Z向滑座连接用于驱动Z向滑座在Z向导轨上来回滑动。
优选的，所述X向滑动装置包括X向导轨、X向滑座和X向驱动装置，X向导轨固定在Z向滑座上，X向滑座设置在X向导轨上，X向驱动装置设置在Z向滑座上并位于X向导轨一侧，X向驱动装置与X向滑座连接用于驱动X向滑座在X向导轨上来回滑动。
优选的，所述超声波加工装置包括相连接的超声波刀具头和超声波执行器。
优选的，所述Z向驱动装置和X向驱动装置分别选用气缸、液压缸或电液推杆中的一种。
优选的，所述Z向导轨和X向导轨均为两根并列平行设置的钢轨。此设计的好处在于，选用两根并列平行设置的钢轨，不管是Z向上还是X向上，可确保运动的稳定性。
一种车床，包括以上螺纹强化装置，所述基座固定设置在车床滑板上。
一种螺纹强化装置的加工方法，包括以下步骤：
(1)将待加工的螺纹工件置于整个螺纹强化装置的一侧，且使螺纹工件与超声波刀具头位于同一平面内；
(2)外力驱动螺纹工件旋转，在开始加工前让超声波刀具头移动到螺纹一端；
(3)启动X向驱动装置，驱动超声波刀具头不断接近工件螺纹部分，并使超声波刀具头与工件螺纹部分重合；
(4)接下来启动Z向驱动装置，驱动超声波刀具头沿螺纹方向进给，超声波刀具头自动找到螺纹入口，并在Z向驱动装置和螺纹升角的不断驱动和带动下，超声波刀具头对不断旋转的工件完成螺纹强化加工；
(5)工件螺纹强化完成后，X向驱动装置先带动超声波刀具头退回，然后Z向驱动装置再带动超声波刀具头退回到初始位置；
(6)换下强化后的螺纹工件，重复步骤(1)-(6)实现螺纹工件的批量加工。
本发明的有益效果在于：
本发明螺纹强化装置及加工方法，该强化结构设计合理，简单实用，与车床相结合能够实现螺纹工件的批量强化加工，相比传统螺纹强化方法，极大地提高了加工效率，节省企业成本；同时借助车床等装置的功能，该螺纹强化加工装置能够实现自动找准螺纹入口，且能够自动找正，能完全吻合牙底，强化加工效果好。
附图说明
图1为本发明螺纹强化装置的主视图；
图2为本发明螺纹强化装置的左视图；
图3为本发明螺纹强化装置的俯视图(开始加工前)；
图4为本发明螺纹强化装置的俯视图(加工过程中)；
图5为本发明螺纹强化装置的主视图(Z向气缸不同位置)；
图6为图5螺纹强化装置的左视图；
图7为图5螺纹强化装置的工作示意图；
其中：1、滑板；2、Z向导轨；3、工具头；4、超声波执行器；5、X向气缸；6、Z向滑座；7、Z向气缸；8、基座；9、螺纹工件。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。
实施例1：
如图1至图7所示，本实施例提供一种螺纹强化装置，包括基座8及超声波加工装置，在所述基座8上设置有上下连接的X向滑动装置和Z向滑动装置，超声波加工装置设置在X向滑动装置上；当超声波加工装置对螺纹加工时，借助X向滑动装置和Z向滑动装置实现超声波加工装置的对准和进给。
其中，Z向滑动装置包括Z向导轨2、Z向滑座6和Z向驱动装置，Z向导轨2固定在基座8上，Z向滑座6设置在Z向导轨2上，Z向驱动装置设置在基座8上并位于Z向导轨2一侧(如图1位于Z向导轨的前后一侧，或如图5位于Z向导轨的左右一侧，抑或位于两根Z向导轨的中间一侧)，Z向驱动装置与Z向滑座6连接用于驱动Z向滑座6在Z向导轨2上来回滑动。
X向滑动装置包括X向导轨、X向滑座和X向驱动装置，X向导轨固定在Z向滑座6上，X向滑座设置在X向导轨上，X向驱动装置设置在Z向滑座6上并位于X向导轨一侧，X向驱动装置与X向滑座连接用于驱动X向滑座在X向导轨上来回滑动。
超声波加工装置包括相连接的超声波刀具头和超声波执行器4，本实施例所采用的超声波加工装置的具体结构可参见CN1329532C(发明名称：超声波金属表面加工装置)公开的内容。
本实施例中，Z向驱动装置和X向驱动装置分别选用气缸，即Z向气缸7和X向气缸，其中Z向气缸7的活塞杆与Z向滑座6固定连接，X向气缸的活塞杆与X向滑座固定连接。利用两个气缸实现超声波加工装置在Z向和X向的移动，Z向与待加工的螺纹工件平行，X向垂直于待加工的螺纹工件。
Z向导轨和X向导轨均为两根并列平行设置的钢轨。选用两根并列平行设置的钢轨，不管是Z向上还是X向上，滑座安装在两根钢轨上可确保运动的稳定性。
实施例2：
一种螺纹强化装置，结构如实施例1所述，其不同之处在于：Z向驱动装置和X向驱动装置分别选用液压缸，两个液压缸的活塞杆分别与Z向滑座、X向滑座固定连接。
实施例3：
一种螺纹强化装置，结构如实施例1所述，其不同之处在于：Z向驱动装置和X向驱动装置分别选用电液推杆，两个电液推杆的活塞杆分别与Z向滑座、X向滑座固定连接。
实施例4：
一种车床，包括实施例1-3所述的螺纹强化装置，所述基座8固定设置在车床滑板1上。将螺纹强化装置与车床结合起来形成螺纹强化车床，可借助车床主轴和卡盘装夹螺纹工件并驱动螺纹工件旋转，可以对刚车削完成的螺纹工件，也可对已经加工好的螺纹工件进行强化加工，适用性更强、效率更高。
实施例5：
一种如实施例1所述的螺纹强化装置的加工方法，将实施例1的螺纹强化装置与车床结合起来，借助车床外力实现螺纹工件的装夹和旋转，该加工方法的具体操作过程如下：
(1)将整个螺纹强化装置与车床相结合，其中基座8固定安装在车床滑板1上；
(2)将待加工的螺纹工件9装夹在车床的卡盘上，整个螺纹强化装置位于螺纹工件一侧；
(3)开始加工前，超声波刀具头的工具头3位于螺纹一端(可通过车床滑板或Z向驱动装置实现)，启动车床，车床主轴带动螺纹工件旋转；
(4)X向驱动装置启动，驱动超声波刀具头不断接近工件螺纹部分，最终使超声波刀具头位于螺纹一端，并要求超声波刀具头在工件径向上与螺纹部分有微小重叠(以施加一定的预压力)；
(5)接下来Z向驱动装置启动，驱动超声波刀具头沿螺纹方向进给，超声波刀具头自动找到螺纹入口，并在Z向驱动装置和螺纹升角的不断驱动和带动下，超声波刀具头对不断旋转的工件完成螺纹强化加工；
(6)螺纹部分强化完成后，X向驱动装置先带动超声波刀具头退回，然后Z向驱动装置再带动超声波刀具头退回到初始位置；
(7)车床主轴停止，取下强化后的螺纹工件，重复步骤(2)-(7)实现螺纹工件的批量加工。
利用本发明螺纹强化加工装置的加工方法，在进行加工时，整个过程由控制系统控制可实现自动化加工，滑板可以不动作(若工件螺纹长过导轨，可由滑板动作补充)，只需主轴带动工件旋转，超声波执行器工作时，工具头能够实现自动认头，同时刀具具有自动找正功能，加工完成后能够完全吻合牙底，作业更便捷，加工效率更高，加工效果更好。
Claims (8)
1.一种螺纹强化装置，其特征在于，包括基座及超声波加工装置，所述基座上设置有上下连接的X向滑动装置和Z向滑动装置，所述超声波加工装置设置在X向滑动装置上；当超声波加工装置对螺纹加工时，借助X向滑动装置和Z向滑动装置实现超声波加工装置的对准和进给。
2.如权利要求1所述的螺纹强化装置，其特征在于，所述Z向滑动装置包括Z向导轨、Z向滑座和Z向驱动装置，Z向导轨固定在基座上，Z向滑座设置在Z向导轨上，Z向驱动装置设置在基座上并位于Z向导轨一侧，Z向驱动装置与Z向滑座连接用于驱动Z向滑座在Z向导轨上来回滑动。
3.如权利要求2所述的螺纹强化装置，其特征在于，所述X向滑动装置包括X向导轨、X向滑座和X向驱动装置，X向导轨固定在Z向滑座上，X向滑座设置在X向导轨上，X向驱动装置设置在Z向滑座上并位于X向导轨一侧，X向驱动装置与X向滑座连接用于驱动X向滑座在X向导轨上来回滑动。
4.如权利要求1所述的螺纹强化装置，其特征在于，所述超声波加工装置包括相连接的超声波刀具头和超声波执行器。
5.如权利要求3所述的螺纹强化装置，其特征在于，所述Z向驱动装置和X向驱动装置分别选用气缸、液压缸或电液推杆中的一种。
6.如权利要求3所述的螺纹强化装置，其特征在于，所述Z向导轨和X向导轨均为两根并列平行设置的钢轨。
7.一种车床，包括权利要求1-6任一项所述的螺纹强化装置，所述基座固定设置在车床滑板上。
8.一种如权利要求1-6任一项所述的螺纹强化装置的加工方法，包括以下步骤：
(1)将待加工的螺纹工件置于整个螺纹强化装置的一侧，且使螺纹工件与超声波刀具头位于同一平面内；
(2)外力驱动螺纹工件旋转，在开始加工前让超声波刀具头移动到螺纹一端；
(3)启动X向驱动装置，驱动超声波刀具头不断接近工件螺纹部分，并使超声波刀具头与工件螺纹部分重合；
(4)接下来启动Z向驱动装置，驱动超声波刀具头沿螺纹方向进给，超声波刀具头自动找到螺纹入口，并在Z向驱动装置和螺纹升角的不断驱动和带动下，超声波刀具头对不断旋转的工件完成螺纹强化加工；
(5)工件螺纹强化完成后，X向驱动装置先带动超声波刀具头退回，然后Z向驱动装置再带动超声波刀具头退回到初始位置；
(6)换下强化后的螺纹工件，重复步骤(1)-(6)实现螺纹工件的批量加工。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710816750.XA CN107378151A (zh) | 2017-09-12 | 2017-09-12 | 一种螺纹强化装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710816750.XA CN107378151A (zh) | 2017-09-12 | 2017-09-12 | 一种螺纹强化装置及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107378151A true CN107378151A (zh) | 2017-11-24 |
Family
ID=60351644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710816750.XA Pending CN107378151A (zh) | 2017-09-12 | 2017-09-12 | 一种螺纹强化装置及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107378151A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109848640A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-06-07 | 山东华云机电科技有限公司 | 一种圆柱滚子表面强化处理装置及工作方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2805429A1 (de) * | 1978-02-09 | 1979-08-30 | Daimler Benz Ag | Werkstoffabtragemaschine |
| CN202079438U (zh) * | 2011-05-25 | 2011-12-21 | 赵显华 | 用于磨床的超声波金属表面加工装置 |
| CN106670723A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-05-17 | 山东华云机电科技有限公司 | 一种异形金属内孔工件表面纳米化加工装置及其应用 |
| CN207289082U (zh) * | 2017-09-12 | 2018-05-01 | 济南朝文长寿零部件有限公司 | 一种螺纹强化装置及车床 |
-
2017
- 2017-09-12 CN CN201710816750.XA patent/CN107378151A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2805429A1 (de) * | 1978-02-09 | 1979-08-30 | Daimler Benz Ag | Werkstoffabtragemaschine |
| CN202079438U (zh) * | 2011-05-25 | 2011-12-21 | 赵显华 | 用于磨床的超声波金属表面加工装置 |
| CN106670723A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-05-17 | 山东华云机电科技有限公司 | 一种异形金属内孔工件表面纳米化加工装置及其应用 |
| CN207289082U (zh) * | 2017-09-12 | 2018-05-01 | 济南朝文长寿零部件有限公司 | 一种螺纹强化装置及车床 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109848640A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-06-07 | 山东华云机电科技有限公司 | 一种圆柱滚子表面强化处理装置及工作方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101961836B (zh) | 数控龙门立卧复合机床 | |
| CN203541745U (zh) | 双头倒角机 | |
| CN201792194U (zh) | 数控龙门立卧复合机床 | |
| CN104801977B (zh) | 缸套复合加工机床 | |
| CN102554007A (zh) | 一种板料拉深渐进复合成形装置 | |
| CN101966650A (zh) | 数控龙门立式复合机床 | |
| CN202804848U (zh) | 一种转子内孔双面倒角抛光机 | |
| CN103350343A (zh) | 一种刀库与主轴复合在滑鞍的数控龙门立卧复合加工中心 | |
| CN103143756B (zh) | 铣扁机 | |
| CN101486104A (zh) | 全自动轴承套圈车床 | |
| CN105798364A (zh) | 一种钓鱼竿铣扁装置 | |
| CN201792240U (zh) | 卧式高速主轴装置 | |
| CN103567527A (zh) | 一种双横梁式龙门刨床 | |
| CN204486836U (zh) | 多工位卧式钻床 | |
| CN201644858U (zh) | 数控十字轴铣钻机床 | |
| CN206764305U (zh) | 双向加工车铣复合机床 | |
| CN207289082U (zh) | 一种螺纹强化装置及车床 | |
| CN202317104U (zh) | 一种中心钻孔机床 | |
| CN102179553A (zh) | 螺杆强力铣床 | |
| CN107378151A (zh) | 一种螺纹强化装置及方法 | |
| CN201881185U (zh) | 立式高速主轴装置 | |
| CN103273543B (zh) | 一种钢琴中音弦槌自动钻孔机及钻孔加工方法 | |
| CN201677365U (zh) | 往复式自动铣床 | |
| CN101462238A (zh) | 一种板材内形加工的自动上下料装置 | |
| CN201214188Y (zh) | 牌坊粗加工双立柱卧式动柱式数控铣床 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20191105 Address after: 250101 21 / F, building 1, Aosheng building, 1166 Xinluo street, Lixia District, Jinan City, Shandong Province Applicant after: SHANDONG HUAWIN ELECTRICAL & MECHANICAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 250101 21 / F, building 1, Aosheng building, 1166 Xinluo street, high tech Zone, Jinan City, Shandong Province Applicant before: JINAN ZHAOWEN LONGEVITY COMPONENT CO.,LTD. |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20171124 |