CN112108726B - 一种高效螺纹加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种高效螺纹加工方法，包括以下步骤：S1：准备螺纹加工机床；S2：通过头架和尾架将螺栓柱体装夹固定在螺纹加工机床的移动平台上；安装完毕后，启动砂轮和转动平台，通过转动平台带动螺栓柱体进行自转；S3：移动螺栓柱体向砂轮靠近，并让螺栓柱体与砂轮互相接触，通过砂轮的磨削刃进行磨削螺纹，通过大径磨削边磨削螺纹的大径；S4：驱动头架和尾架在X轴滑轨上移动，使得螺栓柱体逐渐沿其轴线方向移动，让螺栓柱体另一端向砂轮靠近，并结合螺栓柱体自转，在螺栓柱体外壁上磨削形成螺纹；S5：启动修复轮，在磨削的同时，通过修复轮对砂轮进行修复。能够同时对螺纹的大径进行磨削加工的加工方法，提高加工效率。

Description

一种高效螺纹加工方法
技术领域
本发明涉及螺纹加工技术领域，具体涉及一种高效螺纹加工方法。
背景技术
螺纹磨床，是指用成形砂轮作为磨具加工精密螺纹的螺纹加工机床。在生产时，通常采用螺纹磨床对螺栓或丝锥进行牙形加工。
目前常见的螺纹加工机床需要对螺栓或丝锥的大径进行磨削后，再进行磨削螺纹，需要更换两个不同的磨削装置或者进行更换装夹，从而易导致同轴度低，易产生误差，增加了装夹时间，加工效率低。因此，急需一种能够同时对螺纹的大径进行磨削加工的加工方法，提高加工效率。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种高效螺纹加工方法。
为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种高效螺纹加工方法，包括以下步骤：
S1：准备螺纹加工机床；所述螺纹加工机床包括加工台、位于加工台上方的磨削装置，且磨削装置除下端外均位于罩壳内，所述罩壳内安装有磨削装置的动力机组；所述罩壳顶部设有抽油烟机，所述抽油烟机排放口处连通有排烟管，所述加工台设有轴线前后延伸的Y轴滑轨，所述Y轴滑轨上滑动连接有移动平台，所述移动平台上设有轴线左右延伸的X轴滑轨，所述X轴滑轨上一左一右间隔滑动连接有头架和尾架，且头架和尾架相对的一侧均设有顶针，通过头架和尾架的顶针将螺栓柱体两端顶紧；所述头架右侧壁上设有转动平台，所述头架的顶针固定在转动平台的中心，所述头架配备有紧固夹具，所述紧固夹具包括固定框，所述固定框上的通孔用于供螺栓柱体穿过，所述固定框顶部螺纹连接有伸到通孔内的顶紧螺栓，通过顶紧螺栓将螺栓柱体压紧在通孔内壁上，所述紧固夹具底部竖向设有卡位销，所述转动平台上设置有夹具固定件，所述夹具固定件为L型直角板，所述L型直角板的一侧板固定在转动平台上，另一侧板靠顶针设置，且开设有右开口的卡槽，所述卡位销卡在卡槽中；
所述磨削装置包括轴线左右延伸的砂轮和位于砂轮上方的修复轮，所述砂轮外圆侧壁上设置有一圈环形的凹槽，所述凹槽内设有至少一圈磨削刃，且磨削刃的刃口伸出凹槽外，所述磨削刃与凹槽侧壁之间留有间距，形成一个能够容纳冷却油的容纳槽，所述砂轮的外圆侧壁与螺栓柱体外壁相抵，从而使得凹槽两侧的直边作为大径磨削边，通过大径磨削边磨削螺纹的大径；
所述砂轮轮面靠大径磨削边设置有过渡斜面，使得外部的冷却油沿着过渡斜面进入大径磨削边与螺栓柱体未磨削的部位之间；两个所述大径磨削边对称设置在磨削刃两侧，且仅有一个螺纹波峰的大径落入大径磨削边的磨削范围内；
所述修复轮的外圆逐渐收口形成修整刃，且修整刃倾斜角度与磨削刃倾斜角度互补，所述修复轮配备有位置调整机构，通过位置调整机构移动修复轮在磨削刃两侧来回移动，交替修整磨削刃的两侧刃面，所述位置调整机构安装在罩壳内；
S2：通过头架和尾架将螺栓柱体装夹固定在螺纹加工机床的移动平台上；安装完毕后，启动砂轮和转动平台，通过转动平台带动螺栓柱体进行自转；
S3：移动螺栓柱体向砂轮靠近，并让螺栓柱体与砂轮互相接触，通过砂轮的磨削刃进行磨削螺纹，通过大径磨削边磨削螺纹的大径；
S4：驱动头架和尾架在X轴滑轨上移动，使得螺栓柱体逐渐沿其轴线方向移动，让螺栓柱体另一端向砂轮靠近，并结合螺栓柱体自转，在螺栓柱体外壁上磨削形成螺纹；
S5：启动修复轮，在磨削的同时，通过修复轮对砂轮进行修复。
上述方案中：步骤S2还包括以下步骤：
S2-1：通过紧固夹具与螺栓柱体固定形成一体，将螺栓柱体的一端穿过通孔，并与紧固夹具形成T字型，再通过顶紧螺栓将螺栓柱体压紧在通孔内壁上；
S2-2：将卡位销卡在卡槽内，同时将螺栓柱体的一端顶在头架上的顶针上；
S2-3：驱动尾架在X轴滑轨上向头架移动，直至尾架的顶针顶住螺栓柱体的另一端，通过头架和尾架将螺栓柱体顶持在其中；
S2-4：启动砂轮和转动平台发生转动，通过转动平台上的夹具固定件带动紧固夹具转动，通过紧固夹具带动螺栓柱体自转。
上述方案中：步骤S2还包括：
S2-5：启动喷油系统，通过喷油系统对磨削加工工位喷淋冷却油；
S2-6：启动抽油烟机，通过抽油烟机将磨削过程中产生的油烟抽离并向外排出。
上述方案中：在步骤S3中，螺栓柱体的转动方向与砂轮的转动方向相反。
上述方案中：在步骤S3中，螺栓柱体的转动速度慢于砂轮的转动速度。
上述方案中：在步骤S3中移动螺栓柱体的位置时，先驱动头架和尾架沿X轴滑轨移动至螺栓柱体靠尾架的一端与砂轮位于同一垂直线上，再驱动移动平台沿Y轴滑轨靠近砂轮，让螺栓柱体靠尾架的一端先与砂轮接触，磨削螺纹。
上述方案中：步骤S3中还包括：
S3-1：在磨削时，通过喷淋系统的冷却油淋在砂轮与螺栓柱体的磨削部位上，从而对磨削部位进行降温；
S3-2：通过容纳槽容纳冷却油，让冷却油进入砂轮与螺栓柱体之间，通过冷却油与砂轮与螺栓柱体充分接触，提高对磨削部分的降温效果；
S3-3：冷却油沿着容纳槽流至砂轮与螺栓柱体接触部位的下方，并在离心力的作用下，甩至螺栓柱体上，对已经进行磨削的部位加强冷却效果，便于定型。
上述方案中：在步骤S5中还包括：
S5-1：通过修复轮的修复刃刃壁与砂轮的磨削刃刃壁互相贴紧，进行修复；
S5-2：当砂轮一侧的刃壁修复完成后，通过修复轮的位置调整机构带动修复轮移动到砂轮的另一侧，与磨削刃另一侧的刃壁贴紧，进行修复；
S5-3：磨削刃两侧刃壁均修复完成后，通过位置调整机构带动修复轮退离砂轮。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、能够在磨削螺纹的同时，磨削螺纹的大径，无需二次装夹，避免产生装夹误差，保证同轴度，确保加工精度，也不用更换不同的磨削砂轮，减少了工序，节约了加工时间，提高加工效率，减少工人工作量；
2、通过修复轮与砂轮形成线接触，提高修复效率，同时还能避免砂轮刃面不平直的情况发生，提高砂轮磨削精度；再结合位置调整机构对砂轮两侧刃面进行修复，提高效率，无需采用两个修复轮，节约成本；
3、设置的容纳槽，使得砂轮与螺栓之间形成缝隙，便于冷却油进入砂轮与螺栓之间，不仅仅能够冷却砂轮与螺栓接触点上方的部分，还能沿着容纳槽流到接触点下方，对位于接触点下方的部分进行冷却，实现360°包裹式冷却，提高冷却效果，防止产品烧伤，减少次品率；
4、相对于现有技术中的砂轮，本技术方案能够通过大径磨削边与螺栓柱体之间抵紧，能够更好的与螺栓柱体接触，能够与螺栓柱体之间形成约束力，防止磨削之间产生的抖动，提高砂轮与螺栓柱体之间的稳固性；
5、砂轮仅设有一个刃时，能够适用于不同级的螺纹加工，适用范围更广，生产多级螺纹加工时，砂轮更新换代快，能够提高工人检测积极性，能够避免工人惰性思维，提高生产加工效率，增加产品合格率；砂轮设置多个刃时，能够同时加工出多级螺纹，减少加工所需时间，提高效率。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明中螺纹加工机床的结构示意图；
图2是本发明中砂轮与修复轮的结合示意图；
图3是本发明中砂轮与螺栓柱体的结合示意图；
图4是本发明中紧固夹具与螺栓柱体的安装示意图；
图5是本发明中头架的立体图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明提供了一种高效螺纹加工方法，包括以下步骤：
S1：准备螺纹加工机床；如图1-图5所示，所述螺纹加工机床包括加工台6、位于加工台6上方的磨削装置2，且磨削装置2除下端外均位于罩壳1内，所述罩壳1内安装有磨削装置2的动力机组；所述罩壳1顶部设有抽油烟机7，所述抽油烟机7排放口处连通有排烟管8，所述加工台6设有轴线前后延伸的Y轴滑轨，所述Y轴滑轨上滑动连接有移动平台5，所述移动平台5上设有轴线左右延伸的X轴滑轨51，所述X轴滑轨51上一左一右间隔滑动连接有头架41和尾架42，且头架41和尾架42相对的一侧均设有顶针a，通过头架41和尾架42的顶针a将螺栓柱体两端顶紧；所述头架41右侧壁上设有转动平台41a，所述头架41的顶针a固定在转动平台41a的中心，所述头架41配备有紧固夹具9，所述紧固夹具9包括固定框91，所述固定框91上的通孔92用于供螺栓柱体穿过，所述固定框91顶部螺纹连接有伸到通孔内的顶紧螺栓93，通过顶紧螺栓93将螺栓柱体压紧在通孔92内壁上，所述紧固夹具9底部竖向设有卡位销94，所述转动平台41a上设置有夹具固定件41b，所述夹具固定件41b为L型直角板，所述L型直角板的一侧板固定在转动平台41a上，另一侧板靠顶针a设置，且开设有右开口的卡槽41c，所述卡位销94卡在卡槽41c中；
所述磨削装置2包括轴线左右延伸的砂轮21和位于砂轮21上方的修复轮22，所述砂轮21外圆侧壁上设置有一圈环形的凹槽，所述凹槽内设有至少一圈磨削刃21a，且磨削刃21a的刃口伸出凹槽外，所述磨削刃21a与凹槽侧壁之间留有间距，形成一个能够容纳冷却油的容纳槽21b，所述砂轮21的外圆侧壁与螺栓柱体外壁相抵，从而使得凹槽两侧的直边作为大径磨削边21c，通过大径磨削边21c磨削螺纹的大径；
所述砂轮21轮面靠大径磨削边21c设置有过渡斜面21d，使得外部的冷却油沿着过渡斜面21d进入大径磨削边21c与螺栓柱体未磨削的部位之间；两个所述大径磨削边21c对称设置在磨削刃21a两侧，且仅有一个螺纹波峰的大径落入大径磨削边21c的磨削范围内；
所述修复轮22的外圆逐渐收口形成修整刃，且修整刃倾斜角度与磨削刃21a倾斜角度互补，所述修复轮22配备有位置调整机构，通过位置调整机构移动修复轮22在磨削刃21a两侧来回移动，交替修整磨削刃21a的两侧刃面，所述位置调整机构安装在罩壳1内；
S2：通过头架41和尾架42将螺栓柱体装夹固定在螺纹加工机床的移动平台5上；安装完毕后，启动砂轮21和转动平台41a，通过转动平台41a带动螺栓柱体进行自转；
S2-1：通过紧固夹具9与螺栓柱体固定形成一体，将螺栓柱体的一端穿过通孔92，并与紧固夹具9形成T字型，再通过顶紧螺栓93将螺栓柱体压紧在通孔92内壁上；
S2-2：将卡位销94卡在卡槽41c内，同时将螺栓柱体的一端顶在头架41上的顶针a上；
S2-3：驱动尾架42在X轴滑轨上向头架41移动，直至尾架42的顶针a顶住螺栓柱体的另一端，通过头架41和尾架42将螺栓柱体顶持在其中；
S2-4：启动砂轮21和转动平台41a发生转动，通过转动平台41a上的夹具固定件41b带动紧固夹具9转动，通过紧固夹具9带动螺栓柱体自转；
S2-5：启动喷油系统3，通过喷油系统3对磨削加工工位喷淋冷却油；
S2-6：启动抽油烟机7，通过抽油烟机7将磨削过程中产生的油烟抽离并向外排出；
S3：移动螺栓柱体向砂轮21靠近，并让螺栓柱体与砂轮21互相接触，通过砂轮21的磨削刃21a进行磨削螺纹，通过大径磨削边24磨削螺纹的大径；
S3-1：在磨削时，通过喷淋系统3的冷却油淋在砂轮21与螺栓柱体的磨削部位上，从而对磨削部位进行降温；
S3-2：通过容纳槽21b容纳冷却油，让冷却油进入砂轮21与螺栓柱体之间，通过冷却油与砂轮21与螺栓柱体充分接触，提高对磨削部分的降温效果；
S3-3：冷却油沿着容纳槽21b流至砂轮21与螺栓柱体接触部位的下方，并在离心力的作用下，甩至螺栓柱体上，对已经进行磨削的部位加强冷却效果，便于定型；
S4：驱动头架41和尾架42在X轴滑轨51上移动，使得螺栓柱体逐渐沿其轴线方向移动，让螺栓柱体另一端向砂轮21靠近，并结合螺栓柱体自转，在螺栓柱体外壁上磨削形成螺纹；
S5：启动修复轮22，在磨削的同时，通过修复轮22对砂轮21进行修复；
S5-1：通过修复轮22的修复刃刃壁与砂轮21的磨削刃21a刃壁互相贴紧，进行修复；
S5-2：当砂轮21一侧的刃壁修复完成后，通过修复轮22的位置调整机构带动修复轮22移动到砂轮21的另一侧，与磨削刃21a另一侧的刃壁贴紧，进行修复；
S5-3：磨削刃21a两侧刃壁均修复完成后，通过位置调整机构带动修复轮22退离砂轮21。
其中，在步骤S3中，螺栓柱体的转动方向与砂轮21的转动方向相反。
其中，在步骤S3中，螺栓柱体的转动速度慢于砂轮21的转动速度。
其中，在步骤S3中移动螺栓柱体的位置时，先驱动头架41和尾架42沿X轴滑轨51移动至螺栓柱体靠尾架42的一端与砂轮21位于同一垂直线上，再驱动移动平台5沿Y轴滑轨靠近砂轮21，让螺栓柱体靠尾架42的一端先与砂轮21接触，磨削螺纹。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种高效螺纹加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：准备螺纹加工机床；所述螺纹加工机床包括加工台(6)、位于加工台(6)上方的磨削装置(2)，且磨削装置(2)除下端外均位于罩壳(1)内，所述罩壳(1)内安装有磨削装置(2)的动力机组；所述罩壳(1)顶部设有抽油烟机(7)，所述抽油烟机(7)排放口处连通有排烟管(8)，所述加工台(6)设有轴线前后延伸的Y轴滑轨，所述Y轴滑轨上滑动连接有移动平台(5)，所述移动平台(5)上设有轴线左右延伸的X轴滑轨(51)，所述X轴滑轨(51)上一左一右间隔滑动连接有头架(41)和尾架(42)，且头架(41)和尾架(42)相对的一侧均设有顶针(a)，通过头架(41)和尾架(42)的顶针(a)将螺栓柱体两端顶紧；所述头架(41)右侧壁上设有转动平台(41a)，所述头架(41)的顶针(a)固定在转动平台(41a)的中心，所述头架(41)配备有紧固夹具(9)，所述紧固夹具(9)包括固定框(91)，所述固定框(91)上的通孔(92)用于供螺栓柱体穿过，所述固定框(91)顶部螺纹连接有伸到通孔内的顶紧螺栓(93)，通过顶紧螺栓(93)将螺栓柱体压紧在通孔(92)内壁上，所述紧固夹具(9)底部竖向设有卡位销(94)，所述转动平台(41a)上设置有夹具固定件(41b)，所述夹具固定件(41b)为L型直角板，所述L型直角板的一侧板固定在转动平台(41a)上，另一侧板靠顶针(a)设置，且开设有右开口的卡槽(41c)，所述卡位销(94)卡在卡槽(41c)中；
所述磨削装置(2)包括轴线左右延伸的砂轮(21)和位于砂轮(21)上方的修复轮(22)，所述砂轮(21)外圆侧壁上设置有一圈环形的凹槽，所述凹槽内设有至少一圈磨削刃(21a)，且磨削刃(21a)的刃口伸出凹槽外，所述磨削刃(21a)与凹槽侧壁之间留有间距，形成一个能够容纳冷却油的容纳槽(21b)，所述砂轮(21)的外圆侧壁与螺栓柱体外壁相抵，从而使得凹槽两侧的直边作为大径磨削边(21c)，通过大径磨削边(21c)磨削螺纹的大径；
所述砂轮(21)轮面靠大径磨削边(21c)设置有过渡斜面(21d)，使得外部的冷却油沿着过渡斜面(21d)进入大径磨削边(21c)与螺栓柱体未磨削的部位之间；两个所述大径磨削边(21c)对称设置在磨削刃(21a)两侧，且仅有一个螺纹波峰的大径落入大径磨削边(21c)的磨削范围内；
所述修复轮(22)的外圆逐渐收口形成修整刃，且修整刃倾斜角度与磨削刃(21a)倾斜角度互补，所述修复轮(22)配备有位置调整机构，通过位置调整机构移动修复轮(22)在磨削刃(21a)两侧来回移动，交替修整磨削刃(21a)的两侧刃面，所述位置调整机构安装在罩壳(1)内；
S2：通过头架(41)和尾架(42)将螺栓柱体装夹固定在螺纹加工机床的移动平台(5)上；安装完毕后，启动砂轮(21)和转动平台(41a)，通过转动平台(41a)带动螺栓柱体进行自转；
S3：移动螺栓柱体向砂轮(21)靠近，并让螺栓柱体与砂轮(21)互相接触，通过砂轮(21)的磨削刃(21a)进行磨削螺纹，通过大径磨削边(21c)磨削螺纹的大径；
S4：驱动头架(41)和尾架(42)在X轴滑轨(51)上移动，使得螺栓柱体逐渐沿其轴线方向移动，让螺栓柱体另一端向砂轮(21)靠近，并结合螺栓柱体自转，在螺栓柱体外壁上磨削形成螺纹；
S5：启动修复轮(22)，在磨削的同时，通过修复轮(22)对砂轮(21)进行修复；
步骤S2还包括以下步骤：
S2-1：通过紧固夹具(9)与螺栓柱体固定形成一体，将螺栓柱体的一端穿过通孔(92)，并与紧固夹具(9)形成T字型，再通过顶紧螺栓(93)将螺栓柱体压紧在通孔(92)内壁上；
S2-2：将卡位销(94)卡在卡槽(41c)内，同时将螺栓柱体的一端顶在头架(41)上的顶针(a)上；
S2-3：驱动尾架(42)在X轴滑轨上向头架(41)移动，直至尾架(42)的顶针(a)顶住螺栓柱体的另一端，通过头架(41)和尾架(42)将螺栓柱体顶持在其中；
S2-4：启动砂轮(21)和转动平台(41a)发生转动，通过转动平台(41a)上的夹具固定件(41b)带动紧固夹具(9)转动，通过紧固夹具(9)带动螺栓柱体自转；
在步骤S3中移动螺栓柱体的位置时，先驱动头架(41)和尾架(42)沿X轴滑轨(51)移动至螺栓柱体靠尾架(42)的一端与砂轮(21)位于同一垂直线上，再驱动移动平台(5)沿Y轴滑轨靠近砂轮(21)，让螺栓柱体靠尾架(42)的一端先与砂轮(21)接触，磨削螺纹；
步骤S3中还包括：
S3-1：在磨削时，通过喷淋系统(3)的冷却油淋在砂轮(21)与螺栓柱体的磨削部位上，从而对磨削部位进行降温；
S3-2：通过容纳槽(21b)容纳冷却油，让冷却油进入砂轮(21)与螺栓柱体之间，通过冷却油与砂轮(21)与螺栓柱体充分接触，提高对磨削部分的降温效果；
S3-3：冷却油沿着容纳槽(21b)流至砂轮(21)与螺栓柱体接触部位的下方，并在离心力的作用下，甩至螺栓柱体上，对已经进行磨削的部位加强冷却效果，便于定型。
2.根据权利要求1所述的一种高效螺纹加工方法，其特征在于：步骤S2还包括：
S2-5：启动喷油系统(3)，通过喷油系统(3)对磨削加工工位喷淋冷却油；
S2-6：启动抽油烟机(7)，通过抽油烟机(7)将磨削过程中产生的油烟抽离并向外排出。
3.根据权利要求1所述的一种高效螺纹加工方法，其特征在于：在步骤S3中，螺栓柱体的转动方向与砂轮(21)的转动方向相反。
4.根据权利要求3所述的一种高效螺纹加工方法，其特征在于：在步骤S3中，螺栓柱体的转动速度慢于砂轮(21)的转动速度。
5.根据权利要求1所述的一种高效螺纹加工方法，其特征在于：在步骤S5中还包括：
S5-1：通过修复轮(22)的修复刃刃壁与砂轮(21)的磨削刃(21a)刃壁互相贴紧，进行修复；
S5-2：当砂轮(21)一侧的刃壁修复完成后，通过修复轮(22)的位置调整机构带动修复轮(22)移动到砂轮(21)的另一侧，与磨削刃(21a)另一侧的刃壁贴紧，进行修复；
S5-3：磨削刃(21a)两侧刃壁均修复完成后，通过位置调整机构带动修复轮(22)退离砂轮(21)。
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