CN107626995A - 拉锁端部t型外螺纹或回转件的加工方法和数控旋风车床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了拉锁端部T型外螺纹或回转件的加工方法，本发明提供一种拉锁端部T型外螺纹或回转件的加工方法，包括：装夹工件并定位所述工件的中心；所述工件穿过刀盘，通过径向差动进给和纵向进给控制所述工件的进给，主轴带动所述刀盘上的刀板一次性对所述工件的外螺纹进行加工。以及一种拉锁端部T型外螺纹或回转零件加工的数控旋风车床。以解决现有超长拉锁端部T型外螺纹的加工质量难以保证的问题，也就是说，解决了现有超长拉锁端部T型外螺纹的难于加工的问题，利用高速钢或硬质合金刀具对工件外表进行粗、半精车削，可一次装夹完成外螺纹加工。

Description

拉锁端部T型外螺纹或回转件的加工方法和数控旋风车床

技术领域

本发明涉及加工机床领域，具体说是一种拉锁端部T型外螺纹或回转件的加工方法和数控旋风车床。尤其是一种专用于加工超长拉锁端部T型外螺纹，也可用于其它细长型管、轴类回转零件的加工方法以及数控旋风车床。

背景技术

在加工超长拉锁部T型外螺纹时，由于端部后有很长的钢锁相连，现有的加工机床很困难进行端部螺纹的加工，由于加工螺纹时，工件不能旋转，这样现有设备根本完不成加工，人力加工又具有人员劳动强度大，加工质量难以保证，不利于推广应用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供拉锁端部T型外螺纹或回转件的加工方法和数控旋风车床，以解决现有超长拉锁端部T型外螺纹的加工质量难以保证的问题，也就是说，解决了现有超长拉锁端部T型外螺纹的难于加工的问题，利用高速钢或硬质合金刀具对工件外表进行粗、半精车削，可一次装夹完成外螺纹加工。

第一方面，本发明提供一种拉锁端部T型外螺纹或回转件的加工方法，包括：

装夹工件并定位所述工件的中心；

所述工件穿过刀盘，通过径向差动进给和纵向进给控制所述工件的进给，主轴带动所述刀盘上的刀板一次性对所述工件的外螺纹进行加工。

优选地，所述所述工件纵向进给时，不对所述工件进行径向差动进给，所述刀板按照预设的方向和速度沿径向正、反方向进给。

优选地，所述刀板上具有若干把刀，根据所述工件的中心微调所述若干把刀的刀尖停留在所述工件的预定直径尺寸，根据螺纹形状信息确定所述若干把刀之间的角度。

第二方面，本发明提供一种拉锁端部T型外螺纹或回转零件加工的数控旋风车床，包括：

存储器和处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序为上述一种拉锁端部T型外螺纹或回转件的加工方法，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

装夹工件并定位所述工件的中心；

所述工件穿过刀盘，通过径向差动进给和纵向进给控制所述工件的进给，主轴带动所述刀盘上的刀板一次性对所述工件的外螺纹进行加工；以及

床身；

所述床身上具有滑轨和工件支承架，滑座通过所述滑轨与所述床身滑动连接；所述滑座的上方具有主轴箱、随动中心架和进给箱，所述随动中心架安装在刀盘的外侧；所述主轴箱的一端与驱动装置连接，所述主轴箱的另一端与所述刀盘连接；

所述主轴箱的主轴带动所述刀盘同步转动；

所述工件支承架和所述随动支承架，用于工件的装夹；

所述进给箱，用于通过径向差动进给和纵向进给控制所述工件的进给。

优选地，所述随动中心架把合在所述主轴箱的箱体上，所述随动中心架可沿所述工件的表面纵向滚动，并压紧所述工件。

优选地，所述随动支承架和所述刀盘采用闭式三点支撑方式连接。

优选地，所述刀盘的刀盘体上具有通孔；

所述通孔，用于所述工件的通过。

优选地，所述主轴的径向采用进口高精度径向间隙可调的双列滚子轴承定心；

所述主轴的轴向采用了高精度的推力滚子轴承，并在轴向加有预载。

优选地，所述滑座采用恒压闭式静压导轨结构。

优选地，所述主轴箱轴箱与所述主轴穿轴式结构连接。

本发明具有如下有益效果：

发明提供一种本发明提供一种拉锁端部T型外螺纹或回转件的加工方法，首先对装夹工件并定位所述工件的中心；工件穿过刀盘，通过径向差动进给和纵向进给控制工件的进给，主轴带动刀盘上的刀板一次性对工件的外螺纹进行加工。通过主轴带动刀盘主动进给以及通过径向差动进给和纵向进给控制工件的进给的配合方式，可对工件可一次装夹完成外螺纹加工，并能满足加工精度的要求。

同时，发明提供一种用于拉锁端部T型外螺纹或回转件的数控旋风车床，床身上具有滑轨和工件支承架，滑座通过滑轨与床身滑动连接；滑座的上方具有主轴箱、随动中心架和进给箱，随动中心架安装在刀盘的外侧；主轴箱的一端与驱动装置连接，主轴箱的另一端与刀盘连接；主轴箱带动刀盘同步转动；工件支承架和随动支承架装夹工件；可一次装夹完成外螺纹加工，也可更换刀具进行外圆、端面、倒角和切断等工序的车削加工。

附图说明

通过以下参考附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点更为清楚，在附图中：

图1是发明实施例的一种拉锁端部T型外螺纹或回转件的加工方法流程框图；

图2是发明实施例的一种拉锁端部T型外螺纹或回转零件加工的数控旋风车床第一个立体示意图；

图3是发明实施例的一种拉锁端部T型外螺纹或回转零件加工的数控旋风车床第二个立体示意图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是值得说明的是，本发明并不限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。然而，对于没有详尽描述的部分，本领域技术人员也可以完全理解本发明。

此外，本领域普通技术人员应当理解，所提供的附图只是为了说明本发明的目的、特征和优点，附图并不是实际按照比例绘制的。

同时，除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包含但不限于”的含义。

图1是发明实施例的一种拉锁端部T型外螺纹或回转件的加工方法流程框图。如图1所示，一种拉锁端部T型外螺纹或回转件的加工方法，包括：步骤101装夹工件并定位所述工件的中心和步骤102所述工件穿过刀盘，通过径向差动进给和纵向进给控制所述工件的进给，主轴带动所述刀盘上的刀板一次性对所述工件的外螺纹进行加工。

图1中，一种拉锁端部T型外螺纹或回转件的加工方法，进一步包括：所述所述工件纵向进给时，不对所述工件进行径向差动进给，所述刀板按照预设的方向和速度沿径向正、反方向进给。

图1中，一种拉锁端部T型外螺纹或回转件的加工方法，进一步包括：所述刀板上具有若干把刀，微调所述若干把刀的刀尖停留在所述工件的预定直径尺寸，根据螺纹形状信息确定所述若干把刀之间的角度。

在图1中的一种拉锁端部T型外螺纹或回转件的加工方法，具体可详见图2和图3中关于一种拉锁端部T型外螺纹或回转零件加工的数控旋风车床的描述。

图2是发明实施例的一种拉锁端部T型外螺纹或回转零件加工的数控旋风车床第一个立体示意图。图3是发明实施例的一种拉锁端部T型外螺纹或回转零件加工的数控旋风车床第二个立体示意图。如图2和图3所示，一种拉锁端部T型外螺纹或回转零件加工的数控旋风车床，包括：床身1、主轴箱2、旋风刀盘3、滑座4、工件支承架5、随动中心架6和进给箱7，随动中心架6安装在刀盘3的外侧。

图2和图3中，一种拉锁端部T型外螺纹或回转零件加工的数控旋风车床，还包括：存储器和处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序为上所述一种拉锁端部T型外螺纹或回转件的加工方法，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：步骤101装夹工件并定位所述工件的中心；步骤102所述工件穿过刀盘，通过径向差动进给和纵向进给控制所述工件的进给，主轴带动所述刀盘上的刀板一次性对所述工件的外螺纹进行加工。

在图2和图3中，床身1上具有滑轨和工件支承架5，滑座4通过滑轨与床身1滑动连接；滑座4的上方具有主轴箱2、随动中心架6和进给箱7，随动中心架6安装在刀盘3的外侧；主轴箱2的一端与驱动装置连接，主轴箱2的另一端与刀盘3连接；主轴箱2带动刀盘3同步转动；工件支承架5和随动支承架6，用于工件的装夹。

进一步地，在图2和图3中，随动中心架6把合在所述主轴箱2的箱体上，随动中心架6可沿所述工件的表面纵向滚动，并压紧所述工件。

在图2和图3中，进给箱7，进一步包括：径向差动进给箱和纵向进给箱。

在图2和图3中，主轴箱2固定于滑座4之上，主轴箱2与风刀盘3连接，主轴箱2用于旋风刀盘3的主动力供给。主轴箱2的箱体与滑座4连接处采用热对称键结构，从而有效的减小了主轴的热漂移，提高了加工精度。主电机安装在主轴箱2的箱体后面，连通座板与滑座4相连，传动刚度高，抗震性强。

其中，主轴为穿轴式结构，推力轴承受力均匀，主轴回转精度高。径向采用进口高精度径向间隙可调的双列滚子轴承定心，经优化设计取得最佳支撑跨距，提高了主轴的四转精度和动、静刚度；轴向采用了高精度的推力滚子轴承，并在轴向加有预载。齿圈位于前后轴承间挠度最佳部位，提高了齿轮啮合质量与传动平稳性，受力状态好，主轴与齿轮配合后经静平衡校正，确保高速下的稳定度。

在图2和图3中，滑座4置于床身1的导轨上，滑座4上具有进给箱7，纵向进给箱安装于床身1尾端，纵向进给箱利用箱内齿轮降速、滚珠丝杆传递，带动滑座4沿床身导轨作纵向进给及快速运动。滑座4采用的是恒压闭式静压导轨结构，其底面导轨镶板上开有静压油区，通过给相对运动的导轨面间注入恒值压力油使之滑座4浮起。这种导轨的精度保持性好，抗震性最佳，使用寿命长。

在图2和图3中，旋风刀盘3位于主轴箱前端，刀盘3采用通孔形式有利于工件通过，旋风刀盘3的后端与主轴箱2内空心主轴紧密相连为一体，这样可使驱动空心主轴带动刀盘3一同旋转，实现对工件的多刀旋风式车削主运动。

在图2和图3中，旋风刀盘3上共安装有四组刀板，按圆周分布并在轴向沿螺纹断面层叠装卡，这样可保证螺纹单螺距的粗、半精车削在2π弧度内一次加工完成。刀具的径向进给由固定在主轴箱2的后端的径向差动进给箱来实现，通过径向差动机构将进给运动配入旋风刀盘3。在工作过程中需要刀具径向进给时，进给箱7的交流伺服电机便会提供动力，进给齿轮会带动浮动齿圈共同旋转，浮动齿圈同时带动旋风刀盘3上的各组齿轮、滚珠和丝杆来驱动四组刀板同时动作，以保证刀具径向进给的同步性及传动刚度。当刀盘3以主动旋转时，主轴连同旋风刀盘3及四组刀具共同旋转，此时径向进给，伺服电机的输入转速为零，刀板相对旋风刀盘3不动，而当径向进刀时，进给电机将按要求输入相应转速n﹢或n﹣，刀板便可沿径向正、反方向进给。螺纹成形刀具共同四把，分别固定在带锲面的专用刀板上，初始可通过手动或者自动微调将刀尖准停在预定直径尺寸，四把刀按不同角度分配，第一把刀尖夹角最大，主要用于粗车重切削，其余三把刀尖夹角逐渐缩小，最后一把用于精车成形。

在图2和图3中，工件支承架5由上中下三层组成，用于工件的装夹及中心定位找正。

其中，最下层支架体与床身1相连，并可沿床身导轨作手动纵向移动，用于不同工件长度的调整，调整后手动锁紧在床身1上。

其中，中层支架体通过燕尾导轨副与下层支架体相连，由交流伺服电机驱动可沿下层导轨作横向移动，中层支架体的上导轨采用倾斜式导轨。上层支架体也由一伺服电机驱动，可沿中层倾斜导轨横向移动，以实现工件中心的上下调节功能，上层支架体的上部为工件夹紧装置，采用对开锁紧结构，通过两相对的V型卡块机构将工件定心并卡紧。

在图3中，随动中心架6采用闭式三点支承方式安装在旋风刀盘3外侧，随动中心架6的底部与滑座4相连，随动中心架6的上部把合在主轴箱2的箱体上，随动中心架6的滚轮可沿工件外表面纵向滚动，由油缸推动靠近并压紧工件。

在图3中，该专用数控旋风机床的主传动与进给传动采用分离式传动方式，工件通过工件支承架5及随动支承架6的装夹后，通过调试径向差动进给箱、纵向进给箱及旋风刀盘3的四把刀，可一次性对工件的外螺纹进行加工，其加工精度高操作简便。

结合图2和图3，进一步地进行说明，发明采用主轴箱2的主轴穿轴式结构，推力轴承受力均匀，主轴回转精度高，由于旋风刀盘3同样采用通孔形式有利于工件通过，且旋风刀盘3与主轴配合连为紧固的一体，旋风刀盘3上共安装有四组刀板，按圆周分布，并在轴向沿螺纹断面层叠装夹，工件支承架5主要用于装夹及中心定位找正，工件支承架5分为上、中、下三层组成。随动中心架6能对工件起到很好的支撑与定位效果，由于装夹方便，主轴四组刀板能将工件一次粗、半精车削加工完成，有精度高、效率高、操作简单易行等特点。

结合图2和图3，进一步地进行说明，主轴箱2固定于滑座4上，主轴箱2主要用于旋风刀盘3的主动力供给，旋风刀盘3位于主轴箱2前端，旋风刀盘3的刀盘体采用通孔形式有利于工件通过，旋风刀盘3的刀盘的后端与主轴箱2内空心主轴配合并紧固连为一体，滑座4置于床身导轨上，滑座4上安装有纵向进给箱置于床身尾部，工件支承架5用于工件的装夹及中心定位找正，工件支承架5由上中下三层组成。工件支承架5的最下层支架体与床身1相连，随动中心架6安装在旋风刀盘3外侧，具体地说，随动中心架6采用闭式三点支撑方式与旋风刀盘3连接，随动中心架6的底部与滑座4相连，随动中心架6的上部把合在主轴箱2的箱体上，径向差动进给箱固定主轴箱2后端，通过径向差动机构将进给运动配入卡盘。

发明解决了现有超长拉锁端部T型外螺纹的难于加工的问题利用高速钢或硬质合金刀具对工件外表进行粗、半精车削，可一次装夹完成外螺纹加工，也可更换刀具进行外圆、端面、倒角和切断等工序的车削加工，具有加工精度高，操作简单的特点。

以上所述实施例仅为表达发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离发明构思的前提下，还可以做出若干变形、同等替换、改进等，这些都属于发明的保护范围。因此，发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各单元或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路单元，或者将它们中的多个单元或步骤制作成单个集成电路单元来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述实施例仅为表达本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、同等替换、改进等，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种拉锁端部T型外螺纹或回转件的加工方法，其特征在于，包括：

装夹工件并定位所述工件的中心；

所述工件穿过刀盘，通过径向差动进给和纵向进给控制所述工件的进给，主轴带动所述刀盘上的刀板一次性对所述工件的外螺纹进行加工。

2.一种拉锁端部T型外螺纹或回转件的加工方法，其特征在于，包括：

所述所述工件纵向进给时，不对所述工件进行径向差动进给，所述刀板按照预设的方向和速度沿径向正、反方向进给。

3.一种拉锁端部T型外螺纹或回转件的加工方法，其特征在于，包括：

所述刀板上具有若干把刀，根据所述工件的中心微调所述若干把刀的刀尖停留在所述工件的预定直径尺寸，根据螺纹形状信息确定所述若干把刀之间的角度。

4.一种拉锁端部T型外螺纹或回转零件加工的数控旋风车床，其特征在于，包括：

存储器和处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序为权利要求1～3任一项所述一种拉锁端部T型外螺纹或回转件的加工方法，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

装夹工件并定位所述工件的中心；

所述工件穿过刀盘，通过径向差动进给和纵向进给控制所述工件的进给，主轴带动所述刀盘上的刀板一次性对所述工件的外螺纹进行加工；以及

床身（1）；

所述床身（1）上具有滑轨和工件支承架（5），滑座（4）通过所述滑轨与所述床身（1）滑动连接；所述滑座（4）的上方具有主轴箱（2）、随动中心架（6）和进给箱（7），所述随动中心架（6）安装在刀盘（3）的外侧；所述主轴箱（2）的主轴一端与驱动装置连接，所述主轴箱（2）的主轴另一端与所述刀盘（3）连接；

所述主轴箱（2）的主轴带动所述刀盘（3）同步转动；

所述工件支承架（5）和所述随动支承架（6），用于工件的装夹；

所述进给箱（7），用于通过径向差动进给和纵向进给控制所述工件的进给。

5.根据权利要求1所述一种拉锁端部T型外螺纹或回转零件加工的数控旋风车床，其特征在于：

所述随动中心架（6）把合在所述主轴箱（2）的箱体上，所述所述随动中心架（6）可沿所述工件的表面纵向滚动，并压紧所述工件。

6.根据权利要求1所述一种拉锁端部T型外螺纹或回转零件加工的数控旋风车床，其特征在于：

所述随动支承架（6）和所述刀盘（3）采用闭式三点支撑方式连接。

7.根据权利要求1所述一种拉锁端部T型外螺纹或回转零件加工的数控旋风车床，其特征在于：

所述刀盘（3）的刀盘体上具有通孔；

所述通孔，用于所述工件的通过。

8.根据权利要求1所述一种拉锁端部T型外螺纹或回转零件加工的数控旋风车床，其特征在于：

所述主轴的径向采用进口高精度径向间隙可调的双列滚子轴承定心；

所述主轴的轴向采用了高精度的推力滚子轴承，并在轴向加有预载。

9.根据权利要求1所述一种拉锁端部T型外螺纹或回转零件加工的数控旋风车床，其特征在于：

所述滑座（4）采用恒压闭式静压导轨结构。

10.根据权利要求1所述一种拉锁端部T型外螺纹或回转零件加工的数控旋风车床，其特征在于：

所述主轴箱（2）主轴箱与所述主轴穿轴式结构连接。