CN110076396B - 一种大导程螺纹的加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种大导程螺纹的加工工艺，所述加工工艺采用专用刀具，所述刀具包括有刀盘和驱动电机；所述加工工艺包括以下步骤：步骤一，根据工件的尺寸参数，调整刀盘的高度；步骤二，将刀盘的角度调节为竖直方向，用于对工件进行螺纹深度的切削加工；步骤三，启动驱动电机，带动刀盘旋转，同时启动车床，由刀片对工件进行切削加工；步骤四，调节刀盘的角度，使刀片的朝向与工件螺纹面的S面相适配，完成对工件S面的切削加工；步骤五，调节刀盘的角度，使刀片的朝向与工件螺纹面的N面相适配，完成对工件N面的切削加工。本发明能够采用车加工的方式加工出高精度、表面光洁度较高的螺纹，能够高效地加工大导程螺纹，而且无需抛光处理。

Description

一种大导程螺纹的加工工艺
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种大导程螺纹的加工工艺。
背景技术
螺纹指的是在圆柱或圆锥母体表面上制出的螺旋线形的、具有特定截面的连续凸起部分。螺纹按其母体形状分为圆柱螺纹和圆锥螺纹；按其在母体所处位置分为外螺纹、内螺纹。在机械加工中，螺纹是在一根圆柱形的轴上(或内孔表面)用刀具或砂轮切成的，此时工件转一转，刀具沿着工件轴向移动一定的距离，刀具在工件上切出的痕迹就是螺纹。在外圆表面形成的螺纹称外螺纹。在内孔表面形成的螺纹称内螺纹。螺纹的基础是圆轴表面的螺旋线。通常若螺纹的断面为三角形，则叫三角螺纹；断面为梯形叫做梯形螺纹。
对于导程较大的螺纹，目前在机械加工时会存在较大困难。目前螺纹的加工方法主要有以下几种。第一种是车加工，即在车床上车削螺纹。采用成形车刀车削，由于刀具结构简单，是单件和小批生产螺纹工件的常用方法。但刀具结构复杂，只适于中、大批量生产中车削细牙的短螺纹工件。普通车床车削梯形螺纹的螺距精度一般只能达到8～9级。第二种是铣削加工，在螺纹铣床上用盘形铣刀或梳形铣刀进行铣削。盘形铣刀主要用于铣削丝杆、蜗杆等工件上的梯形外螺纹。梳形铣刀用于铣削内、外普通螺纹和锥螺纹。螺纹铣削的螺距精度一般只能达到8～9级，表面粗糙度为R5～0.63微米。这种方法只适用于生产一般精度的螺纹工件或磨削前的粗加工。第三种是滚压加工，用成形滚压模具使工件产生塑性变形以获得螺纹。滚压螺纹的外径一般不超过25毫米，长度不大于100毫米，螺纹精度可达2级。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。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种大导程螺纹的加工工艺，能够采用车加工的方式加工出高精度、表面光洁度较高的螺纹，能够高效地加工大导程螺纹，而且无需抛光处理。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种大导程螺纹的加工工艺，所述加工工艺采用专用刀具，所述刀具包括有刀盘和驱动电机，刀盘与驱动电机相连，由其带动旋转，刀片固定设置在刀盘的两侧；所述刀具还包括有角度调节机构和高度调节机构，所述角度调节机构包括固定在驱动电机底部的电机座和连接块，电机座的一端与连接块铰接，所述高度调节机构包括连杆和基座，连杆分别与基座和连接块铰接；
所述加工工艺包括以下步骤：
步骤一，根据工件的尺寸参数，调整刀盘的高度，使之与工件相适配；
步骤二，将刀盘的角度调节为竖直方向，用于对工件进行螺纹深度的切削加工；
步骤三，启动驱动电机，带动刀盘旋转，同时启动车床，使工件旋转靠近，由刀片对工件进行切削加工；
步骤四，调节刀盘的角度，使刀片的朝向与工件螺纹面的S面相适配，而后重复步骤三的操作，完成对工件S面的切削加工；
步骤五，调节刀盘的角度，使刀片的朝向与工件螺纹面的N面相适配，而后重复步骤三的操作，完成对工件N面的切削加工。
本发明的有益效果是：采用刀盘配置刀片作为切削工具，由电机驱动，能够有效提高进刀的速度，避免退刀；设置调节机构用于对刀盘的角度进行调整，能够在螺纹加工时便捷地调整进刀的角度，便于对螺纹斜面的精确加工；采用先对螺纹深度进行切削加工，而后加工螺纹的S面和N面，能够有效避免退刀现象，极大提高加工精度和被加工面表面的光洁度。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述刀片交替布置在刀盘的两侧。
采用上述进一步方案的有益效果是：在两侧交替布置刀片，能够仅通过调节角度，就能对螺纹的S面和N面都进行切削加工。
进一步，所述相邻两个交替布置的刀片的间距为20～45mm。
采用上述进一步方案的有益效果是：在刀盘上较密集的配置多组刀片，能够有效提高加工的精度和被加工工件表面的光洁度。
进一步，所述步骤三中，启动驱动电机1，带动刀盘2旋转，同时启动车床，使工件旋转靠近，由刀片3对工件进行切削加工的操作步骤重复进行6～8次。
采用上述进一步方案的有益效果是：能够有效降低毛刺和毛边的产生，被加工工件的表面能够保持较高的光洁度，而且表面平滑，强度和机械性能也较好。
进一步，所述步骤四中，对工件S面的切削加工分两步进行，首先将刀盘的角度调整30度，重复步骤三的操作；然后将刀盘的角度调整到与螺纹面S面相适配，重复步骤三的操作，完成对工件S面的切削加工。所述步骤五中，对工件N面的切削加工也可以分两步进行，首先将刀盘的角度调整30度，重复步骤三的操作；然后将刀盘的角度调整到与螺纹面N面相适配，重复步骤三的操作，完成对工件N面的切削加工。
采用上述进一步方案的有益效果是：能够有效在加工螺纹斜面时，控制每次切削加工的加工量，彻底避免退刀现象，进一步提高加工的精度。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明所加工的螺纹面的结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、驱动电机，2、刀盘，3、刀片，4、电机座，5、基座，6、连接块，7、连杆。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，本发明设计的一种大导程螺纹的加工工艺，所述加工工艺采用专用刀具，所述刀具包括有刀盘2和驱动电机1，刀盘2与驱动电机1相连，由其带动旋转，刀片3固定设置在刀盘2的两侧；所述刀具还包括有角度调节机构和高度调节机构，所述角度调节机构包括固定在驱动电机1底部的电机座4和连接块6，电机座4的一端与连接块6铰接，所述高度调节机构包括连杆7和基座5，连杆7分别与基座5和连接块6铰接。
本发明方案采用刀盘2配置刀片3作为切削工具，由电机驱动，能够有效提高进刀的速度，保证加工面的光洁度。并且配置了角度调节机构和高度调节机构，能够在加工时便捷地调整进刀的角度和进刀的位置，便于对螺纹斜面的精确加工。
本发明还提供了改进的技术方案，在改进的技术方案中，所述刀片3交替布置在刀盘2的两侧。所述相邻两个交替布置的刀片3的间距为20～45mm。
本方案能够仅通过调节角度，就能对螺纹的正面和反面都进行切削加工。而在刀盘上较密集的配置多组刀片3，能够有效提高加工的精度和工件表面的光洁度。
本发明的工艺步骤如下：
步骤一，根据工件的尺寸参数，调整刀盘2的高度，使之与工件相适配；
步骤二，将刀盘2的角度调节为竖直方向，用于对工件进行螺纹深度的切削加工；
步骤三，启动驱动电机1，带动刀盘2旋转，同时启动车床，使工件旋转靠近，由刀片3对工件进行切削加工；
步骤四，调节刀盘2的角度，使刀片3的朝向与工件螺纹面的S面相适配，而后重复步骤三的操作，完成对工件S面的切削加工；
步骤五，调节刀盘2的角度，使刀片3的朝向与工件螺纹面的N面相适配，而后重复步骤三的操作，完成对工件N面的切削加工。
本发明是将传统的车加工与铣削加工结合起来的一种技术方案，单纯采用车加工或者铣削加工，对于大尺寸的螺纹加工都较难实现，切削的深度较深，加工时极易发生退刀的现象，加工的精度很难保证。发明人经过研究，将上述两种加工方式结合起来，用改进的类似铣刀的工具替代了车加工的车刀，提高了进刀时的切削速度和切削力度，避免退刀现象。同时还设置调节机构用于对刀盘的角度和高度进行调整，能够在螺纹加工时便捷地调整进刀的角度和位置，便于对螺纹斜面的精确加工。在加工时采用先对螺纹深度进行切削加工，而后切削加工螺纹的S面和N面，分步骤地进行加工，能够保证每次加工的切削量控制在一个较小的范围，能够进一步有效避免退刀现象，极大提高加工精度和被加工面表面的光洁度。
为了进一步提高加工的精度和被加工面表面的光洁度，本发明还提供了改进的技术方案。在改进的技术方案中，上述步骤三中，启动驱动电机1，带动刀盘2旋转，同时启动车床，使工件旋转靠近，由刀片3对工件进行切削加工的操作步骤重复进行6～8次。这样能够有效降低毛刺和毛边的产生，被加工工件的表面能够保持较高的光洁度，而且表面平滑，强度和机械性能也较好。
为了进一步提高加工的精度，避免退刀，本发明还提供了改进的技术方案。在改进的技术方案中，所述步骤四中，对工件S面的切削加工分两步进行，首先将刀盘2的角度调整30度，重复步骤三的操作；然后将刀盘2的角度调整到与螺纹面S面相适配，再次重复步骤三的操作，完成对工件S面的切削加工。所述步骤五中，对工件N面的切削加工也可以分两步进行，首先将刀盘2的角度调整30度，重复步骤三的操作；然后将刀盘2的角度调整到与螺纹面N面相适配，再次重复步骤三的操作，完成对工件N面的切削加工。这样能够有效在加工螺纹斜面时，精确控制每次切削加工的加工量，彻底避免退刀现象，进一步提高加工的精度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种大导程螺纹的加工工艺，其特征在于：所述加工工艺采用专用刀具，所述刀具包括有刀盘(2)和驱动电机(1)，刀盘(2)与驱动电机(1)相连，由其带动旋转，刀片(3)固定设置在刀盘(2)的两侧；所述刀具还包括有角度调节机构和高度调节机构，所述角度调节机构包括固定在驱动电机(1)底部的电机座(4)和连接块(6)，电机座(4)的一端与连接块(6)铰接，所述高度调节机构包括连杆(7)和基座(5)，连杆(7)分别与基座(5)和连接块(6)铰接；
所述加工工艺包括以下步骤：
步骤一，根据工件的尺寸参数，调整刀盘(2)的高度，使之与工件相适配；
步骤二，将刀盘(2)的角度调节为竖直方向，用于对工件进行螺纹深度的切削加工；
步骤三，启动驱动电机(1)，带动刀盘(2)旋转，同时启动车床，使工件旋转靠近，由刀片(3)对工件进行切削加工；
步骤四，调节刀盘(2)的角度，使刀片(3)的朝向与工件螺纹面的S面相适配，而后重复步骤三的操作，完成对工件S面的切削加工；
步骤五，调节刀盘(2)的角度，使刀片(3)的朝向与工件螺纹面的N面相适配，而后重复步骤三的操作，完成对工件N面的切削加工；
所述步骤四中，对工件S面的切削加工分两步进行，首先将刀盘(2)的角度调整30度，重复步骤三的操作；然后将刀盘(2)的角度调整到与螺纹面S面相适配，重复步骤三的操作，完成对工件S面的切削加工；
所述步骤五中，对工件N面的切削加工分两步进行，首先将刀盘(2)的角度调整30度，重复步骤三的操作；然后将刀盘(2)的角度调整到与螺纹面N面相适配，重复步骤三的操作，完成对工件N面的切削加工。
2.根据权利要求1所述的大导程螺纹的加工工艺，其特征在于：所述刀片(3)交替布置在刀盘(2)的两侧。
3.根据权利要求2所述的大导程螺纹的加工工艺，其特征在于：所述相邻两个交替布置的刀片(3)的间距为20～45mm。
4.根据权利要求1所述的大导程螺纹的加工工艺，其特征在于：所述步骤三中，启动驱动电机（1），带动刀盘（2）旋转，同时启动车床，使工件旋转靠近，由刀片（3）对工件进行切削加工的操作步骤重复进行4～10次。
5.根据权利要求4所述的大导程螺纹的加工工艺，其特征在于：所述步骤三中，启动驱动电机（1），带动刀盘（2）旋转，同时启动车床，使工件旋转靠近，由刀片（3）对工件进行切削加工的操作步骤重复进行6～8次。
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