CN112676928A - 一种挤压丝锥磨床及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种挤压丝锥磨床及其使用方法，该挤压丝锥磨床包括床身底座、纵向滑移机构和横向滑移机构，以及旋转机构和砂轮修整机构和监控模块，纵向滑移机构包括纵向导轨、纵向滑板和纵向驱动模块，横向滑移机构包括横向导轨、横向滑板和横向驱动模块，旋转机构包括旋转伺服电机、齿轮传动部件和左顶尖，纵向滑板上设置有右顶尖和供右顶尖安装的尾座，尾座上设置有平面金刚笔，砂轮修整机构包括砂轮转动机构和金刚笔修尖机构；该方法包括以下步骤：一、加工前准备；二、工件的加工参数设置；三、工件的螺纹加工。本发明能对砂轮进行修平、修尖，实现挤压丝锥的螺纹加工，确保挤压丝锥的质量，且提高了加工效率。

Description

一种挤压丝锥磨床及其使用方法

技术领域

本发明属于挤压丝锥磨床技术领域，尤其是涉及一种挤压丝锥磨床及其使用方法。

背景技术

挤压丝锥磨床是加工挤压丝锥螺纹的专用设备，其工作过程是砂轮旋转、砂轮进给一定的进给量、挤压丝锥工件旋转、纵向滑板工作台纵向移动带动挤压丝锥纵向移动，形成螺纹即螺距。但是目前挤压丝锥加工还存在以下不足：

第一，挤压丝锥加工操作比较复杂，手动对金刚笔进行砂轮修平、修尖；

第二，挤压丝锥加工的挤压丝锥磨床为五轴数控系统，机械结构复杂，加工效率低。

因此，现如今缺少一种挤压丝锥磨床及其使用方法，设计合理，既能实现砂轮的修平、修尖，实现挤压丝锥的螺纹加工，确保挤压丝锥的质量，且提高了加工效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种挤压丝锥磨床，其设计合理，结构简单，既能实现砂轮的修平、修尖，实现挤压丝锥的螺纹加工，确保挤压丝锥的质量，且提高了加工效率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种挤压丝锥磨床，其特征在于：包括床身底座、设置在床身底座上的纵向滑移机构和横向滑移机构，以及设置在所述纵向滑移机构上且带动工件旋转的旋转机构和设置在所述横向滑移机构上的砂轮修整机构和设置在床身底座上的监控模块；

所述纵向滑移机构包括设置在床身底座上的纵向导轨、安装在纵向导轨上的纵向滑板和驱动纵向滑板沿纵向导轨滑移的纵向驱动模块；

所述横向滑移机构包括设置在床身底座上的横向导轨、安装在横向导轨上的横向滑板和驱动横向滑板沿横向导轨滑移的横向驱动模块；

所述旋转机构包括设置在纵向滑板上的旋转伺服电机、与旋转伺服电机传动连接的齿轮传动部件和与所述齿轮传动部件传动连接的左顶尖，所述纵向滑板上设置有与左顶尖配合的右顶尖和供右顶尖安装的尾座，所述尾座上设置有平面金刚笔；

所述砂轮修整机构包括设置在横向滑板上且带动砂轮转动的砂轮转动机构和设置在横向滑板上且对砂轮进行修尖的金刚笔修尖机构；

所述监控模块包括控制器，所述控制器的输入端接有对纵向滑板限位的纵向限位传感器、对横向滑板限位的横向限位传感器、对所述金刚笔修尖机构限位的修尖限位机构。

上述的一种挤压丝锥磨床，其特征在于：所述纵向驱动模块包括设置在纵向滑板上的第一伺服电机、与第一伺服电机传动连接的第一传动部件和与所述第一传动部件传动连接的纵向丝杆，所述纵向丝杆带动纵向滑板沿纵向导轨滑移；

所述控制器的输出端接有第一伺服驱动器，所述第一伺服驱动器的输出端与第一伺服电机的输入端连接；

所述横向驱动模块包括设置在横向滑板上的第二伺服电机、与第二伺服电机传动连接的横向传动轴和与横向传动轴传动连接的横向丝杆，所述横向丝杆带动横向滑板沿横向导轨滑移；

所述控制器的输出端接有第二伺服驱动器，所述第二伺服驱动器的输出端与第二伺服电机的输入端连接；

所述齿轮传动部件包括第一齿轮传动部件和第二齿轮传动部件，所述第一齿轮传动部件包括与旋转伺服电机的输出轴连接的第一传动轴、安装在第一传动轴上的第一主动齿轮和与第一主动齿轮啮合的第一从动齿轮，以及一端穿设在第一从动齿轮中的第二传动轴；

所述第二齿轮传动部件包括依次啮合连接的第一传动齿轮、第二传动齿轮和第三传动齿轮，所述第一传动齿轮安装在第二传动轴的另一端；

所述第二传动齿轮中穿设有齿轮安装轴，所述第三传动齿轮中穿设有旋转连接轴，所述左顶尖和旋转连接轴连接。

上述的一种挤压丝锥磨床，其特征在于：所述砂轮转动机构包括交流异步电机、与交流异步电机传动连接的皮带传动部件和与所述皮带传动部件传动连接的砂轮旋转轴，砂轮安装在砂轮旋转轴的一端；

所述皮带传动部件包括主动皮带轮、从动皮带轮和传动连接主动皮带轮与从动皮带轮的皮带，所述主动皮带轮的中心安装有皮带传动轴，所述皮带传动轴远离主动皮带轮的一端与交流异步电机的输出轴传动连接，所述砂轮旋转轴的另一端和从动皮带轮传动连接。

上述的一种挤压丝锥磨床，其特征在于：所述金刚笔修尖机构包括设置在横向滑板上的修整滑板、带动修整滑板靠近或者远离砂轮移动的丝杆机构和设置在所述修整滑板上的油缸，以及设置在所述修整滑板上且供第一金刚笔和第二金刚笔安装的砂轮侧面修整机构，所述油缸和砂轮侧面修整机构连接；

所述丝杆机构包括设置在横向滑板上的丝杆伺服电机、与丝杆伺服电机的输出轴传动连接的丝杆和套设在丝杆上的丝母，所述丝母通过连接杆与所述修整滑板连接。

上述的一种挤压丝锥磨床，其特征在于：所述纵向限位传感器包括设置在床身底座上且位于纵向滑板左右两侧的第一限位开关和第一回零开关；

所述横向限位传感器包括设置在床身底座上且位于横向滑板前后两侧的第二限位开关和第二回零开关；

所述修尖限位机构包括设置在横向滑板上且对修整滑板进行前后限位的第三前限位开关和第三后限位开关，以及对油缸的活塞杆进行限位的油缸前限位开关和油缸后限位开关，所述第一回零开关、第一限位开关、第二回零开关、第二限位开关、第三前限位开关、第三后限位开关、油缸前限位开关和油缸后限位开关的输出端均与控制器的输入端连接。

同时，本发明还公开了一种方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好的挤压丝锥磨床的使用方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、加工前准备：

步骤101、设定砂轮旋转轴的轴线和工件的轴线之间的夹角满足螺旋升角设定值；其中，螺旋升角设定值大于0°小于5°；

步骤102、横向滑板、纵向滑板和工件回零复位；

步骤103、将工件安装在左顶尖和右顶尖之间；

步骤二、工件的加工参数设置：

步骤201、设定待加工螺纹后的挤压丝锥的截面棱数为n_l；其中，n_l的取值为3、4、5、6和8；

步骤202、设定待加工螺纹后的挤压丝锥中第n′_l个棱包括依次连接第一棱边、第二棱边、第三棱边、第四棱边和第五棱边，第一棱边、第二棱边、第三棱边、第四棱边和第五棱边均为劣弧形，且第一棱边所对应的圆心角为θ/2，第二棱边所对应的圆心角记作落一弧角β₁，第三棱边所对应的圆心角记作内一圆角γ，第四棱边所对应的圆心角记作升一弧角β₂，第五棱边所对应的圆心角为θ/2；其中，

θ、β₁、γ和β₂的取值均大于0°小于45.00°，n′_l为正整数，且n′_l的取值范围为1≤n′_l≤n_l；

步骤203、设定待加工螺纹后的挤压丝锥中螺纹部包括依次连接的前锥螺纹、拐点牙、校直螺纹和尾锥螺纹；其中，前锥螺纹包括N_q个前锥牙，所述校直螺纹包括N_z个校直牙，所述尾锥螺纹包括N_w个尾锥牙，且N_q的取值范围为1.00～10.00，N_z的取值范围为1.00～50.00，N_w的取值范围为1.00～5.00，所述拐点牙的数量为一个；

步骤204、设定待加工螺纹后的挤压丝锥中N_q个前锥牙中牙底的连线与待加工螺纹后的挤压丝锥的轴线之间的夹角记作前锥牙的前锥角α；其中，前锥角α的取值范围为中牙底的连线与待加工螺纹后的挤压丝锥的轴线之间的夹角记作尾锥牙的尾锥角α_h；其中，尾锥角α_h的取值范围为[15.0,20.0°]；

步骤205、设定前锥牙、拐点牙、校直牙和尾锥牙均为三角形牙型，且牙型角为60°；其中，三角形牙型中牙底沿待加工螺纹后的挤压丝锥的轴线的宽度为[0,0.1mm)；

步骤206、设定待加工螺纹后的挤压丝锥中螺距为P，且前锥牙、拐点牙、校直牙和尾锥牙的牙顶宽度相同，前锥牙、拐点牙、校直牙和尾锥牙的牙底宽度相同；

步骤207、设定待加工螺纹后的挤压丝锥中铲磨量；其中，铲磨量K的取值范围为[0～0.5)mm；

步骤208、设定待加工螺纹后的挤压丝锥所需要的螺纹加工刀数设定值

其中，

为正整数，且

的取值为1～12；

步骤三、工件的螺纹加工：

步骤301、通过金刚笔修尖机构和平面金刚笔对砂轮进行修整，得到磨螺纹的砂轮；其中，磨螺纹的砂轮的圆周侧壁的宽度为待加工螺纹后的挤压丝锥中牙底的宽度W₁；

步骤302、控制器控制纵向滑板带动工件向左移动，以使磨螺纹的砂轮和工件的螺纹加工设计位置对应；

步骤303、控制器控制横向滑板靠近纵向滑板进给移动5mm；

步骤304、控制器通过控制伺服电机转动带动工件旋转；其中，工件螺纹加工的旋转速度的取值范围为20r/min～30转r/min；

同时，控制器控制纵向滑板向右移动，控制器控制横向滑板按进给后退运动与锥度线性后退运动叠加移动，以使磨螺纹的砂轮对工件进行螺纹加工；

步骤305、直至完成前锥螺纹、拐点牙、校直螺纹和尾锥螺纹的加工，则完成螺纹的一刀加工，控制器控制横向滑板远离纵向滑板后退5mm；其中，控制器标记螺纹加工刀数N_lw加1，且螺纹加工刀数N_lw的初始值为零；

步骤306、判断磨螺纹的砂轮是否需要修整，如果磨螺纹的砂轮不需要修整，则执行步骤307；如果需要修整，按照步骤301所述的方法，对磨螺纹的砂轮进行修整；

步骤307、控制器将N_lw和

进行比较，如果N_lw符合

则工件的螺纹加工完成；如果N_lw小于

则执行步骤302至步骤307，直至完成工件的螺纹加工；

步骤308、控制器控制第一伺服电机、第二伺服电机和旋转伺服电机停止工作。

上述的一种挤压丝锥磨床的使用方法，其特征在于：步骤304中控制器通过控制伺服电机转动带动工件旋转，具体过程如下：

控制器通过第四伺服驱动器控制旋转伺服电机转动，旋转伺服电机转动通过第一传动轴带动第一主动齿轮和第一从动齿轮转动，第一从动齿轮转动通过第二传动轴带动第一传动齿轮、第二传动齿轮和第三传动齿轮转动，第三传动齿轮转动通过旋转连接轴带动左顶尖转动，左顶尖带动工件旋转；

控制器控制纵向滑板向右移动，具体过程如下：

控制器通过第一伺服驱动器控制第一伺服电机转动，第一伺服电机转动通过纵向传动轴带动纵向主动齿轮转动，纵向主动齿轮转动通过纵向从动齿轮带动纵向齿轮轴转动，纵向齿轮轴转动带动纵向丝杆旋转，因为纵向丝母的固定不动，纵向丝杆沿纵向丝母向右滑移带动纵向滑板向右移动；

控制器控制纵向滑板向左移动，具体过程如下：

控制器通过第一伺服驱动器控制第一伺服电机反向转动，第一伺服电机反向转动带动通过纵向传动轴带动纵向主动齿轮反向转动，纵向主动齿轮反向转动通过纵向从动齿轮带动纵向齿轮轴反向转动，纵向齿轮轴反向转动带动纵向丝杆反向旋转，因为纵向丝母的固定不动，纵向丝杆沿纵向丝母向左滑移带动纵向滑板向左移动；

控制器控制横向滑板靠近纵向滑板进给移动，具体过程如下：

控制器通过第二伺服驱动器控制第二伺服电机转动，第二伺服电机转动通过横向传动轴带动横向丝杆旋转，因为横向丝母的固定不动，实现横向丝杆沿横向丝母向前滑移，横向丝杆沿横向丝母向前滑移带动横向滑板靠近纵向滑板进给；

控制器控制横向滑板远离纵向滑板后退移动，具体过程如下：

控制器通过第二伺服驱动器控制第二伺服电机反向转动，第二伺服电机反向转动通过横向传动轴带动横向丝杆反向旋转，因为横向丝母的固定不动，实现横向丝杆沿横向丝母向后滑移，横向丝杆沿横向丝母向后滑移带动横向滑板远离纵向滑板后退。

上述的一种挤压丝锥磨床的使用方法，其特征在于：步骤304中控制器控制纵向滑板向右移动，控制器控制横向滑板按进给后退运动与锥度线性后退运动叠加移动，以使磨螺纹的砂轮对工件进行螺纹加工，具体过程如下：

步骤3041、控制器根据

得到第一个前锥牙第n′_l个棱磨削时横向滑板锥度线性后退运动中控制器给第二伺服电机驱动器所发的脉冲数Y_l,1；其中，n′_l为正整数，且n′_l的取值范围为1≤n′_l≤n_l，X表示控制器给第四伺服驱动器所发的脉冲数；

步骤3042、控制器根据

，得到第一个前锥牙第n′_l个棱磨削时横向滑板进给后退运动中控制器给第二伺服电机驱动器所发的脉冲数Y_l,2；

步骤3043、控制器根据Y_l＝Y_l,1+Y_l,2，得到第一个前锥牙第n′_l个棱磨削时横向滑板运动中控制器给第二伺服电机驱动器所发的脉冲数Y_l；

同时，控制器根据

得到第一个前锥牙第n′_l个棱磨削时纵向滑板向右运动中控制器给第一伺服电机驱动器所发的脉冲数Y_y,1；

步骤3044、控制器根据步骤3043中Y_l和X的函数关系式，对横向滑板的叠加移动进行控制；同时控制器根据步骤3043中Y_y,1和X的函数关系式，对纵向滑板向右运动进行控制，横向滑板带动磨螺纹的砂轮对工件进行第一个前锥牙第n′_l个棱磨削；

步骤3045、按照步骤3041至步骤3044所述的方法，完成第一个前锥牙第n_l个棱磨削，则完成第一个前锥牙的加工；

步骤3046、按照步骤3041至步骤3045所述的方法，在横向滑板叠加移动的过程中，直至横向滑板锥度线性后退运动的间距满足螺纹磨削时横向滑板后退间距设定值，完成N_q个前锥牙的螺纹加工；其中，螺纹磨削时横向滑板后退间距设定值为(N_q-0.5)×P×tanα；

步骤3047、控制器根据

得到拐点牙第n′_l个棱磨削时横向滑板后退运动中控制器给第二伺服电机驱动器所发的脉冲数Y′_l,1；

步骤3048、控制器根据Y′_l＝Y′_l,1+Y_l,2，得到拐点牙第n′_l个棱磨削时横向滑板拐点叠加移动中控制器给第二伺服电机驱动器所发的脉冲数Y′_l；

同时，控制器根据

得到拐点牙第n′_l个棱磨削时纵向滑板向右运动中控制器给第一伺服电机驱动器所发的脉冲数Y′_y,1；其中，Δx表示螺距补偿量，且

步骤3049、控制器根据步骤3048中Y′_l和X的函数关系式，对横向滑板拐点叠加移动进行控制，同时控制器根据步骤3048中Y′_y,1和X的函数关系式，对纵向滑板向右运动进行控制，横向滑板带动磨螺纹的砂轮对工件进行拐点牙第n′_l个棱磨削；

步骤304A、按照步骤3047至步骤3049所述的方法，完成拐点牙第n_l个棱磨削；

同时，在横向滑板拐点叠加移动的过程中，直至横向滑板继续后退移动的间距满足拐点螺纹磨削时横向滑板后退间距设定值，完成拐点牙的加工；其中，拐点螺纹磨削时横向滑板后退间距设定值为P/2×tanα；

步骤304B、控制器按照步骤3042中Y_l,2和X的函数关系式，控制横向滑板进给后退运动，横向滑板往复运动带动磨螺纹的砂轮对工件进行第一个校直牙第n′_l个棱磨削；

步骤304C、按照步骤304B所述的方法，完成第一个校直牙第n_l个棱磨削，则完成第一个校直牙的加工；

步骤304D、按照步骤304B和所述304C的方法，完成N_z个校直牙的螺纹加工；

步骤304E、控制器根据

得到第一个尾锥牙第n′_l个棱磨磨削时横向滑板锥度线性后退运动中控制器给第二伺服电机驱动器所发的脉冲数Y_h,1；

步骤304F、控制器根据Y_h＝Y_h,1+Y_l,2，得到第一个尾锥牙第n′_l个棱磨磨削时横向滑板运动中控制器给第二伺服电机驱动器所发的脉冲数Y_h；

步骤304G、控制器根据步骤304F中Y_h和X的函数关系式，对横向滑板后退运动进行控制，横向滑板带动磨螺纹的砂轮对工件进行第一个尾锥牙第n′_l个棱磨磨削；

步骤304H、按照步骤304F和步骤304G所述的方法，完成第一个尾锥牙第n_l个棱磨削，则完成第一个尾锥牙的加工；

步骤304I、按照步骤304H的方法，完成N_w个尾锥牙的螺纹加工，同时，横向滑板后退运动的过程中，直至横向滑板锥度线性后退运动的间距满足退刀时横向滑板后退间距设定值，完成尾锥牙的螺纹加工，则完成螺纹的一刀加工；其中，退刀时横向滑板后退间距设定值为N_w×P×tanα_h。

上述的一种挤压丝锥磨床的使用方法，其特征在于：步骤102中横向滑板回零复位，具体过程如下：

步骤A01、控制器通过第二伺服驱动器控制第二伺服电机反向转动，第二伺服电机反向转动带动横向丝杆反向转动，横向丝杆沿横向丝母向后移动带动横向滑板远离纵向滑板回零移动；其中，纵向滑板回零移动的速度为2mm/s～2.2mm/s；

步骤A02、第二回零开关检测到横向滑板时，第二回零开关输出低电平信号至控制器；

步骤A03、控制器通过第二伺服驱动器控制第二伺服电机正向转动，第二伺服电机正向转动带动横向丝杆正向转动，横向丝杆沿横向丝母向前移动带动横向滑板向前缓慢移动，直至横向滑板脱离第二回零开关，第二回零开关输出高电平信号至控制器；其中，纵向滑板向前缓慢移动的速度为0.1mm/s～0.2mm/s；

步骤A04、按照步骤A03所述的方法，横向滑板正向快速移动，直至纵向滑板后侧面距离第二回零开关的间距为5mm，控制器控制第一回零指示灯亮；其中，纵向滑板正向快速移动的速度为6mm/s～7mm/s；

步骤102中纵向滑板回零复位，具体过程如下：

步骤B01、控制器通过第一伺服驱动器控制第一伺服电机转动，第一伺服电机转动带动纵向丝杆转动，纵向丝杆沿纵向丝母向右移动带动纵向滑板向右回零移动；其中，纵向滑板回零移动的速度为2mm/s～2.2mm/s；

步骤B02、第一回零开关检测到纵向滑板时，第二回零开关输出低电平信号至控制器；

步骤B03、控制器通过第一伺服驱动器控制第一伺服电机反向转动，第一伺服电机反向转动带动纵向丝杆反向转动，纵向丝杆沿纵向丝母向左移动带动纵向滑板向左缓慢移动，直至纵向滑板脱离第一回零开关，第一回零开关输出高电平信号至控制器；其中，纵向滑板向左缓慢移动的速度为0.1mm/s～0.2mm/s；

步骤B04、按照步骤B03所述的方法，纵向滑板向左快速移动，直至纵向滑板后侧面距离第二回零开关的间距为5mm，控制器控制第二回零指示灯亮；其中，纵向滑板反向快速移动的速度为6mm/s～7mm/s；

步骤102中工件回零复位，具体过程如下：

步骤C01、控制器通过第四伺服驱动器控制旋转伺服电机转动，旋转伺服电机转动通过所述齿轮传动部件带动左顶尖转动，左顶尖带动工件回零旋转；其中，工件回零旋转的速度为7r/min～8r/min；

步骤C02、在工件回零旋转的过程中，当第四回零传感器输出低电平信号至控制器时，控制器通过第四伺服驱动器控制旋转伺服电机反向转动，左顶尖带动工件反向缓慢旋转，直至第四回零传感器输出高电平信号至控制器，控制器控制第三回零指示灯亮；其中，工件反向缓慢旋转的速度为0.2r/min～0.3r/min。

上述的一种挤压丝锥磨床的使用方法，其特征在于：步骤二中之前还需要进行对刀，如下：

步骤D1、砂轮和工件的对刀，具体过程如下：

步骤D101、在工件的外表面画螺纹加工设计位置；

步骤D102、控制器控制横向滑板靠近纵向滑板进给，横向滑板靠近纵向滑板进给带动砂轮靠近工件移动；

同时，控制器控制纵向滑板向左移动，直至砂轮和工件上的螺纹加工设计位置接触；

步骤D103、控制器控制纵向滑板回零复位，控制器控制横向滑板远离纵向滑板后退5mm；

步骤D2、砂轮和平面金刚笔的对刀，具体过程如下：

步骤D201、控制器控制横向滑板靠近纵向滑板进给，横向滑板靠近纵向滑板进给带动砂轮靠近平面金刚笔移动；

同时，控制器控制纵向滑板向左移动，直至砂轮和平面金刚笔接触；

步骤D202、控制器控制纵向滑板回零复位，控制器控制横向滑板远离纵向滑板后退5mm，完成砂轮和平面金刚笔的对刀；

步骤D203、砂轮和平面金刚笔的对刀完成后，获取砂轮的圆周侧壁的宽度并记作W₀；

步骤301中通过金刚笔修尖机构和平面金刚笔对砂轮进行修整，得到磨螺纹的砂轮，具体过程如下：

步骤3011、设定待加工形成的挤压丝锥中牙底的宽度为W₁，控制器将W₀和W₁进行判断，如果W₀大于W₁，执行步骤3012至步骤3013；如果W₀小于W₁，执行步骤3014至步骤3015；

步骤3012、控制器根据公式ΔW＝W₀-W₁，得到砂轮的待修平宽度ΔW；控制器

得到横向滑板后退的距离ΔL；

步骤3013、控制器通过第三伺服驱动器控制丝杆伺服电机旋转，丝杆伺服电机旋转带动丝杆旋转，丝杆旋转带动丝母沿丝杆长度方向滑移，丝母通过所述连接杆带动修整滑板靠近砂轮移动ΔL；

同时，在丝母通过所述连接杆带动修整滑板靠近砂轮移动ΔL的过程中，还需要符合修尖刀数要求值，具体过程如下：

步骤E01、控制器通过继电器控制电磁阀打开，油缸的活塞杆伸长，油缸带动第一金刚笔和第二金刚笔摆动对砂轮进行修尖；

步骤E02、在第一金刚笔和第二金刚笔摆动对砂轮进行修尖的过程中，当油缸前限位开关检测到油缸的活塞杆，油缸前限位开关输出低电平至控制器，控制器通过继电器控制电磁阀关闭，油缸的活塞杆收缩；

步骤E03、在油缸的活塞杆收缩过程中，当油缸后限位开关检测到油缸的活塞杆，油缸后限位开关输出低电平至控制器，控制器标记砂轮修尖刀数N_x加1；其中，砂轮修尖刀数的初始值为零；

步骤E04、控制器将得到砂轮修尖刀数N_x和修尖刀数要求值进行比较，直至N_x符合修尖刀数要求值，得到修整后的砂轮；其中，修尖刀数要求值为10～200；

步骤3014、控制器根据公式ΔW＝W₁-W₀，得到砂轮的待修平宽度ΔW；控制器

得到横向滑板进给的距离ΔL；

步骤3015、控制器通过第二伺服驱动器控制第二伺服电机转动，第二伺服电机转动带动横向丝杆沿横向丝母带动横向滑板向前移动，横向滑板向前移动带动砂轮靠近平面金刚笔移动，平面金刚笔对砂轮进行修平，直至横向滑板向前移动的距离满足(5+ΔL)mm,得到修整后的砂轮，并将修整后的砂轮记作磨螺纹的砂轮。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、设计合理且安装布设简便，投入成本较低。

2、所采用的纵向滑移机构包括纵向导轨、纵向滑板和纵向驱动模块，通过纵向驱动模块带动纵向滑板沿纵向导轨滑移，从而实现纵向滑板带动工件纵向移动，从而实现工件长度方向的移动，进而实现工件长度方向的螺纹磨削的加工。

3、所采用的横向滑移机构包括横向导轨、横向滑板和横向驱动模块，通过横向驱动模块带动横向滑板沿横向导轨滑移，从而实现横向滑板靠近或者远离纵向滑板移动，一方面，通过横向滑板靠近纵向滑板移动实现横向滑板上的砂轮靠近工件移动，以使砂轮对工件进行磨削加工；另一方面，便于通过横向滑板靠近纵向滑板移动实现横向滑板上的砂轮靠近平面金刚笔移动，以使对砂轮进行修平。

4、所采用的砂轮修整机构包括砂轮转动机构和金刚笔修尖机构，通过砂轮转动机构带动砂轮旋转，通过金刚笔修尖机构以使对砂轮进行修尖。

5、所采用的尾座上设置有平面金刚笔，通过平面金刚笔以使砂轮的圆周侧壁的宽度满足螺纹磨削的要求，实现砂轮的修平。

6、所采用的纵向限位传感器、横向限位传感器和修尖限位机构，通过纵向限位传感器实现纵向滑板左右滑移的限位，通过横向限位传感器实现横向滑板前后滑移的限位，通过修尖限位机构实现金刚笔修尖机构前后滑移的限位，从而提高了调节的准确度。

7、所采用的挤压丝锥磨的加工制作步骤简单、实现方便且操作简便，确保加工螺纹后的挤压丝锥的质量。

8、所采用的挤压丝锥磨的加工制作操作简便且使用效果好，首先是加工前准备，横向滑板、纵向滑板和工件回零复位；之后是工件的加工参数设置，其次进行工件的螺纹加工，从而得到加工螺纹后的挤压丝锥，确保挤压丝锥的质量，且提高了加工效率。

综上所述，本发明设计合理，既能实现砂轮的修平、修尖，实现挤压丝锥的螺纹加工，确保挤压丝锥的质量，且提高了加工效率。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明挤压丝锥磨床的结构示意图。

图2为本发明挤压丝锥磨床的电路原理框图。

图3为本发明安装块和平面金刚笔的位置示意图。

图4为本发明磨螺纹的砂轮的位置示意图。

图5为本发明加工螺纹后的挤压丝锥的截面示意图。

图6为本发明加工螺纹后的挤压丝锥的结构示意图。

图7为本发明挤压丝锥磨床的使用方法流程框图。

附图标记说明:

1—床身底座； 2—第一伺服电机； 2-1—纵向丝杆；

2-2—纵向丝母座； 2-3—纵向丝母； 2-4—纵向传动轴；

2-5—纵向主动齿轮； 2-6—纵向从动齿轮； 2-7—纵向齿轮轴；

2-8—纵向滚柱轴承； 2-9—纵向联轴器； 3—纵向滑板；

4—第四回零传感器； 5—横向滑板； 6—交流异步电机；

6-1—皮带传动轴； 6-2—主动皮带轮； 6-4—皮带；

6-5—从动皮带轮； 6-6—第四带座轴承座； 6-7—砂轮旋转轴；

7—修整滑板； 8—油缸； 9-1—第一金刚笔；

9-2—第二金刚笔； 10—丝杆伺服电机； 10-1—丝杆；

10-2—丝母； 11—第二伺服电机； 11-1—横向丝杆；

11-2—横向丝母座； 11-3—横向丝母； 11-4—横向传动轴；

11-5—横向联轴器； 12—砂轮； 13—平面金刚笔；

13-1—上水平板； 13-2—套筒； 13-3—螺栓；

13-5—下水平板； 14—尾座；

15—工件； 16—旋转伺服电机； 16-1—第一传动轴；

16-2—第一主动齿轮； 16-3—第一从动齿轮； 16-4—第二传动轴；

16-5—第一传动齿轮； 16-6—第二传动齿轮； 16-7—第三传动齿轮；

16-8—齿轮安装轴； 16-9—旋转连接轴； 16-10—第一带座轴承座；

17—第一回零开关； 18—第一限位开关；

19—第二回零开关； 20—第二限位开关； 21—第三前限位开关；

22—第三后限位开关； 23—控制器； 27—第一伺服驱动器；

28—第二伺服驱动器； 29—第三伺服驱动器； 30—第四伺服驱动器；

31—变频器； 32—继电器； 33—电磁阀；

34—横向导轨； 35—纵向导轨； 36—前锥牙；

37—拐点牙； 38—校直牙； 39—尾锥牙；

40—第一回零指示灯； 41—第二回零指示灯； 42—第三回零指示灯；

44—牙底； 46—油缸后限位开关；

47—油缸前限位开关； 50—左顶尖； 51—右顶尖。

具体实施方式

如图1至图3所示的一种挤压丝锥磨床，包括床身底座1、设置在床身底座1上的纵向滑移机构和横向滑移机构，以及设置在所述纵向滑移机构上且带动工件15旋转的旋转机构和设置在所述横向滑移机构上的砂轮修整机构和设置在床身底座1上的监控模块；

所述纵向滑移机构包括设置在床身底座1上的纵向导轨35、安装在纵向导轨35上的纵向滑板3和驱动纵向滑板3沿纵向导轨35滑移的纵向驱动模块；

所述横向滑移机构包括设置在床身底座1上的横向导轨34、安装在横向导轨34上的横向滑板5和驱动横向滑板5沿横向导轨34滑移的横向驱动模块；

所述旋转机构包括设置在纵向滑板3上的旋转伺服电机16、与旋转伺服电机16传动连接的齿轮传动部件和与所述齿轮传动部件传动连接的左顶尖50，所述纵向滑板3上设置有与左顶尖50配合的右顶尖51和供右顶尖51安装的尾座14，所述尾座14上设置有平面金刚笔13；

所述砂轮修整机构包括设置在横向滑板5上且带动砂轮12转动的砂轮转动机构和设置在横向滑板5上且对砂轮12进行修尖的金刚笔修尖机构；

所述监控模块包括控制器23，所述控制器23的输入端接有对纵向滑板3限位的纵向限位传感器、对横向滑板5限位的横向限位传感器、对所述金刚笔修尖机构限位的修尖限位机构。

本实施例中，所述纵向驱动模块包括设置在纵向滑板3上的第一伺服电机2、与第一伺服电机2传动连接的第一传动部件和与所述第一传动部件传动连接的纵向丝杆2-1，所述纵向丝杆2-1带动纵向滑板3沿纵向导轨35滑移；

所述控制器23的输出端接有第一伺服驱动器27，所述第一伺服驱动器27的输出端与第一伺服电机2的输入端连接；

所述横向驱动模块包括设置在横向滑板5上的第二伺服电机11、与第二伺服电机11传动连接的横向传动轴11-4和与横向传动轴11-4传动连接的横向丝杆11-1，所述横向丝杆11-1带动横向滑板5沿横向导轨34滑移；

所述控制器23的输出端接有第二伺服驱动器28，所述第二伺服驱动器28的输出端与第二伺服电机11的输入端连接；

所述齿轮传动部件包括第一齿轮传动部件和第二齿轮传动部件，所述第一齿轮传动部件包括与旋转伺服电机16的输出轴连接的第一传动轴16-1、安装在第一传动轴16-1上的第一主动齿轮16-2和与第一主动齿轮16-2啮合的第一从动齿轮16-3，以及一端穿设在第一从动齿轮16-3中的第二传动轴16-4；

所述第二齿轮传动部件包括依次啮合连接的第一传动齿轮16-5、第二传动齿轮16-6和第三传动齿轮16-7，所述第一传动齿轮16-5安装在第二传动轴16-4的另一端；

所述第二传动齿轮16-6中穿设有齿轮安装轴16-8，所述第三传动齿轮16-7中穿设有旋转连接轴16-9，所述左顶尖50和旋转连接轴16-9连接。

本实施例中，所述砂轮转动机构包括交流异步电机6、与交流异步电机6传动连接的皮带传动部件和与所述皮带传动部件传动连接的砂轮旋转轴6-7，砂轮12安装在砂轮旋转轴6-7的一端；

所述皮带传动部件包括主动皮带轮6-2、从动皮带轮6-5和传动连接主动皮带轮6-2与从动皮带轮6-5的皮带6-4，所述主动皮带轮6-2的中心安装有皮带传动轴6-1，所述皮带传动轴6-1远离主动皮带轮6-2的一端与交流异步电机6的输出轴传动连接，所述砂轮旋转轴6-7的另一端和从动皮带轮6-5传动连接。

本实施例中，所述金刚笔修尖机构包括设置在横向滑板5上的修整滑板7、带动修整滑板7靠近或者远离砂轮12移动的丝杆机构和设置在所述修整滑板7上的油缸8，以及设置在所述修整滑板7上且供第一金刚笔9-1和第二金刚笔9-2安装的砂轮侧面修整机构8-1，所述油缸8和砂轮侧面修整机构8-1连接；

所述丝杆机构包括设置在横向滑板5上的丝杆伺服电机10、与丝杆伺服电机10的输出轴传动连接的丝杆10-1和套设在丝杆10-1上的丝母10-2，所述丝母10-2通过连接杆与所述修整滑板7连接。

本实施例中，所述纵向限位传感器包括设置在床身底座1上且位于纵向滑板3左右两侧的第一限位开关18和第一回零开关17；

所述横向限位传感器包括设置在床身底座1上且位于横向滑板7前后两侧的第二限位开关20和第二回零开关19；

所述修尖限位机构包括设置在横向滑板7上且对修整滑板7进行前后限位的第三前限位开关21和第三后限位开关22，以及对油缸8的活塞杆进行限位的油缸前限位开关47和油缸后限位开关46，所述第一回零开关17、第一限位开关18、第二回零开关19、第二限位开关20、第三前限位开关21、第三后限位开关22、油缸前限位开关47和油缸后限位开关46的输出端均与控制器23的输入端连接。

本实施例中，所述第一传动部件包括与第一伺服电机2的输出端连接的纵向传动轴2-4、安装在纵向传动轴2-4上的纵向主动齿轮2-5和与纵向主动齿轮2-5啮合的纵向从动齿轮2-6，所述纵向从动齿轮2-6中心穿设有纵向齿轮轴2-7，所述纵向滑板3上设置有供纵向齿轮轴2-7一端安装的纵向滚柱轴承2-8，所述纵向丝杆2-1的一端通过纵向联轴器2-9与纵向齿轮轴2-7的另一端传动连接。

本实施例中，所述纵向丝杆2-1远离纵向丝母2-3的一端还和纵向滑板3连接，所述横向丝杆11-1远离横向丝母11-3的一端还和横向滑板5连接。

本实施例中，所述床身底座1上设置有纵向丝母座2-2，所述纵向丝母座2-2内设置有供纵向丝杆2-1另一端穿设的纵向丝母2-3，所述纵向丝杆2-1沿纵向丝母2-3左右滑移。

本实施例中，所述床身底座1上设置有横向丝母座11-2，所述横向丝母座11-2内设置有供横向丝杆11-1另一端穿设的横向丝母11-3，所述横向丝杆11-1沿横向丝母11-3前后滑移。

本实施例中，所述横向丝杆11-1通过横向联轴器11-5与第二伺服电机11的输出轴传动连接。

本实施例中，所述控制器23的输出端接有第三伺服驱动器29，所述第三伺服驱动器29的输出端与丝杆伺服电机10的输入端连接。

本实施例中，所述控制器23的输出端接有第四伺服驱动器30，所述第四伺服驱动器30的输出端与旋转伺服电机16的输入端连接。

本实施例中，实际使用时，所述纵向滑板3上设置有两个供第二传动轴16-4安装的第一带座轴承座16-10，两个第一带座轴承座16-10沿第二传动轴16-4的长度方向布设。

本实施例中，实际使用时，所述纵向滑板3上设置有供齿轮安装轴16-8安装的第二带座轴承座和供旋转连接轴16-9安装的第三带座轴承座。

本实施例中，实际使用时，所述左顶尖50和旋转连接轴16-9连接，以使旋转连接轴16-9的旋转带动左顶尖50的旋转。

本实施例中，实际使用时，所述右顶尖51和尾座14可参考现有车床尾座，或者本领域技术人员熟知的其他尾座能实现同样功能的。

本实施例中，所述尾座14上设置有安装块，所述安装块包括上水平板13-1和下安装块13-5，所述下安装块13-5上设置有安装孔13-2，所述平面金刚笔13穿设在安装孔13-2中，所述上水平板13-1上设置有螺栓13-3，所述螺栓13-3的底部穿过上水平板13-1和下安装块13-5抵接在平面金刚笔13的外侧壁上，所述上水平板13-1和尾座14连接。

本实施例中，所述砂轮12为陶瓷砂轮或者树脂砂轮。

本实施例中，所述横向滑板5上设置有供砂轮旋转轴6-7安装的两个第四带座轴承座6-6，两个第四带座轴承座6-6之间设置有间隙，所述砂轮12不与横向滑板5接触。

本实施例中，所述控制器23的输出端接有变频器31，所述变频器31的输出端与交流异步电机6的输入端连接。

本实施例中，实际使用时，第一回零开关17对纵向滑板3起到右限位功能，第一限位开关18对纵向滑板3起到左限位功能。

本实施例中，实际使用时，第二回零开关19对横向滑板5的后退起到后限位功能，第二限位开关20对横向滑板5的进给起到前限位功能.

本实施例中，所述工件15形成M1～M10的直棱挤压丝锥。

本实施例中，需要说明的是，当工件15的螺纹为右旋螺纹时，工件15为顺时针旋转；当工件15的螺纹为左旋螺纹时，工件15为逆时针旋转。

本实施例中，所述第一金刚笔9-1和第二金刚笔9-2、平面金刚笔13均是外径为φ6mm的粉状金刚笔。

本实施例中，实际使用时，所述砂轮12是陶瓷砂轮时，陶瓷砂轮每次修整进给量范围为0，0.03mm]；所述砂轮12是树脂砂轮时，树脂砂轮每次修整进给量范围为0，0.005mm]。

本实施例中，实际使用时，砂轮12初始未磨损时的最大外径为φ350mm，砂轮12初始未磨损时的厚度为10mm。

本实施例中，实际使用时，砂轮12磨损后的最小外径为φ280mm。

本实施例中，所述砂轮侧面修整机构8-1参考中国实用新型专利申请号为201320713283.5的挤压丝锥磨床的砂轮修整机构中的砂轮侧面修整机构，且油缸8和砂轮侧面修整机构8-1连接参考其中的滑块5和砂轮侧面修整机构的连接。

本实施例中，所述纵向导轨35和横向导轨34呈垂直布设，所述纵向滑板3的底部设置有与纵向导轨35配合的纵向滑块，所述横向滑板5的底部设置有与横向导轨34配合的纵向滑块。

本实施例中，控制器23可参考euro209运动控制器。

本实施例中，所述第一伺服驱动器27、第二伺服驱动器28、第三伺服驱动器29和第四伺服驱动器30均可参考MBDHT2510E伺服驱动器、MADHT1507E伺服驱动器或者MCDHT3520E伺服驱动器。

本实施例中，第一伺服电机2、第二伺服电机11、丝杆伺服电机10和旋转伺服电机16均可参考MSMD042G1U伺服电机、MSMD022G1U伺服电机或者MSMD082G1U伺服电机。

本实施例中，变频器31为CIMR-VB4A0005B变频器，所述交流异步电机6为Y2-90S-2型交流异步电机。

本实施例中，第四回零传感器4和油缸后限位开关46均采用接近开关LJDP-3-12。

本实施例中，第一回零开关17、第二回零开关19、第一限位开关18、第二限位开关20、第三前限位开关21、第三后限位开关22和油缸前限位开关47均采用Z-15GQ22A55-B5V微动开关。

如图4至图7所示的一种挤压丝锥磨床的使用方法，包括以下步骤：

步骤一、加工前准备：

步骤101、设定砂轮旋转轴6-7的轴线和工件15的轴线之间的夹角满足螺旋升角设定值；其中，螺旋升角设定值大于0°小于5°；

步骤102、横向滑板5、纵向滑板3和工件15回零复位；

步骤103、将工件15安装在左顶尖50和右顶尖51之间；

步骤二、工件的加工参数设置：

步骤201、设定待加工螺纹后的挤压丝锥的截面棱数为n_l；其中，n_l的取值为3、4、5、6和8；

步骤202、设定待加工螺纹后的挤压丝锥中第n′_l个棱包括依次连接第一棱边、第二棱边、第三棱边、第四棱边和第五棱边，第一棱边、第二棱边、第三棱边、第四棱边和第五棱边均为劣弧形，且第一棱边所对应的圆心角为θ/2，第二棱边所对应的圆心角记作落一弧角β₁，第三棱边所对应的圆心角记作内一圆角γ，第四棱边所对应的圆心角记作升一弧角β₂，第五棱边所对应的圆心角为θ/2；其中，

θ、β₁、γ和β₂的取值均大于0°小于45.00°，n′_l为正整数，且n′_l的取值范围为1≤n′_l≤n_l；

步骤203、设定待加工螺纹后的挤压丝锥中螺纹部包括依次连接的前锥螺纹、拐点牙37、校直螺纹和尾锥螺纹；其中，前锥螺纹包括N_q个前锥牙36，所述校直螺纹包括N_z个校直牙38，所述尾锥螺纹包括N_w个尾锥牙39，且N_q的取值范围为1.00～10.00，N_z的取值范围为1.00～50.00，N_w的取值范围为1.00～5.00，所述拐点牙37的数量为一个；

步骤204、设定待加工螺纹后的挤压丝锥中N_q个前锥牙36中牙底的连线与待加工螺纹后的挤压丝锥的轴线之间的夹角记作前锥牙36的前锥角α；其中，前锥角α的取值范围为0,20.0°]；

设定待加工螺纹后的挤压丝锥中N_w个尾锥牙39中牙底的连线与待加工螺纹后的挤压丝锥的轴线之间的夹角记作尾锥牙39的尾锥角α_h；其中，尾锥角α_h的取值范围为[15.0,20.0°]；

步骤205、设定前锥牙36、拐点牙37、校直牙38和尾锥牙39均为三角形牙型，且牙型角为60°；其中，三角形牙型中牙底44沿待加工螺纹后的挤压丝锥的轴线的宽度为[0,0.1mm；

步骤206、设定待加工螺纹后的挤压丝锥中螺距为P，且前锥牙36、拐点牙37、校直牙38和尾锥牙的牙顶45宽度相同，前锥牙36、拐点牙37、校直牙38和尾锥牙的牙底44宽度相同；

步骤207、设定待加工螺纹后的挤压丝锥中铲磨量；其中，铲磨量K的取值范围为[0～0.5)mm；

步骤208、设定待加工螺纹后的挤压丝锥所需要的螺纹加工刀数设定值

其中，

为正整数，且

的取值为1～12；

步骤三、工件的螺纹加工：

步骤301、通过金刚笔修尖机构和平面金刚笔13对砂轮12进行修整，得到磨螺纹的砂轮；其中，磨螺纹的砂轮的圆周侧壁的宽度为待加工螺纹后的挤压丝锥中牙底的宽度W₁；

步骤302、控制器23控制纵向滑板3带动工件15向左移动，以使磨螺纹的砂轮和工件15的螺纹加工设计位置对应；

步骤303、控制器23控制横向滑板5靠近纵向滑板3进给移动5mm；

步骤304、控制器23通过控制伺服电机16转动带动工件15旋转；其中，工件15螺纹加工的旋转速度的取值范围为20r/min～30转r/min；

同时，控制器23控制纵向滑板3向右移动，控制器23控制横向滑板5按进给后退运动与锥度线性后退运动叠加移动，以使磨螺纹的砂轮对工件15进行螺纹加工；

步骤305、直至完成前锥螺纹、拐点牙37、校直螺纹和尾锥螺纹的加工，则完成螺纹的一刀加工，控制器23控制横向滑板5远离纵向滑板3后退5mm；其中，控制器23标记螺纹加工刀数N_lw加1，且螺纹加工刀数N_lw的初始值为零；

步骤306、判断磨螺纹的砂轮是否需要修整，如果磨螺纹的砂轮不需要修整，则执行步骤307；如果需要修整，按照步骤301所述的方法，对磨螺纹的砂轮进行修整；

步骤307、控制器23将N_lw和

进行比较，如果N_lw符合

则工件15的螺纹加工完成；如果N_lw小于

则执行步骤302至步骤307，直至完成工件15的螺纹加工；

步骤308、控制器23控制第一伺服电机2、第二伺服电机11和旋转伺服电机16停止工作。

本实施例中，步骤304中控制器23通过控制伺服电机16转动带动工件15旋转，具体过程如下：

控制器23通过第四伺服驱动器30控制旋转伺服电机16转动，旋转伺服电机16转动通过第一传动轴16-1带动第一主动齿轮16-2和第一从动齿轮16-3转动，第一从动齿轮16-3转动通过第二传动轴16-4带动第一传动齿轮16-5、第二传动齿轮16-6和第三传动齿轮16-7转动，第三传动齿轮16-7转动通过旋转连接轴16-9带动左顶尖50转动，左顶尖50带动工件15旋转；

控制器23控制纵向滑板3向右移动，具体过程如下：

控制器23通过第一伺服驱动器27控制第一伺服电机2转动，第一伺服电机2转动通过纵向传动轴2-4带动纵向主动齿轮2-5转动，纵向主动齿轮2-5转动通过纵向从动齿轮2-6带动纵向齿轮轴2-7转动，纵向齿轮轴2-7转动带动纵向丝杆2-1旋转，因为纵向丝母2-3的固定不动，纵向丝杆2-1沿纵向丝母2-3向右滑移带动纵向滑板3向右移动；

控制器23控制纵向滑板3向左移动，具体过程如下：

控制器23通过第一伺服驱动器27控制第一伺服电机2反向转动，第一伺服电机2反向转动带动通过纵向传动轴2-4带动纵向主动齿轮2-5反向转动，纵向主动齿轮2-5反向转动通过纵向从动齿轮2-6带动纵向齿轮轴2-7反向转动，纵向齿轮轴2-7反向转动带动纵向丝杆2-1反向旋转，因为纵向丝母2-3的固定不动，纵向丝杆2-1沿纵向丝母2-3向左滑移带动纵向滑板3向左移动；

控制器23控制横向滑板5靠近纵向滑板3进给移动，具体过程如下：

控制器23通过第二伺服驱动器28控制第二伺服电机11转动，第二伺服电机11转动通过横向传动轴11-4带动横向丝杆11-1旋转，因为横向丝母11-3的固定不动，实现横向丝杆11-1沿横向丝母11-3向前滑移，横向丝杆11-1沿横向丝母11-3向前滑移带动横向滑板5靠近纵向滑板3进给；

控制器23控制横向滑板5远离纵向滑板3后退移动，具体过程如下：

控制器23通过第二伺服驱动器28控制第二伺服电机11反向转动，第二伺服电机11反向转动通过横向传动轴11-4带动横向丝杆11-1反向旋转，因为横向丝母11-3的固定不动，实现横向丝杆11-1沿横向丝母11-3向后滑移，横向丝杆11-1沿横向丝母11-3向后滑移带动横向滑板5远离纵向滑板3后退。

本实施例中，步骤304中控制器23控制纵向滑板3向右移动，控制器23控制横向滑板5按进给后退运动与锥度线性后退运动叠加移动，以使磨螺纹的砂轮对工件15进行螺纹加工，具体过程如下：

步骤3041、控制器23根据

得到第一个前锥牙第n′_l个棱磨削时横向滑板5锥度线性后退运动中控制器23给第二伺服电机驱动器28所发的脉冲数Y_l,1；其中，n′_l为正整数，且n′_l的取值范围为1≤n′_l≤n_l，X表示控制器23给第四伺服驱动器30所发的脉冲数；

步骤3042、控制器23根据

，得到第一个前锥牙第n′_l个棱磨削时横向滑板5进给后退运动中控制器23给第二伺服电机驱动器28所发的脉冲数Y_l,2；

步骤3043、控制器23根据Y_l＝Y_l,1+Y_l,2，得到第一个前锥牙第n′_l个棱磨削时横向滑板5运动中控制器23给第二伺服电机驱动器28所发的脉冲数Y_l；

同时，控制器23根据

得到第一个前锥牙第n′_l个棱磨削时纵向滑板3向右运动中控制器23给第一伺服电机驱动器27所发的脉冲数Y_y,1；

步骤3044、控制器23根据步骤3043中Y_l和X的函数关系式，对横向滑板5的叠加移动进行控制；同时控制器23根据步骤3043中Y_y,1和X的函数关系式，对纵向滑板3向右运动进行控制，横向滑板5带动磨螺纹的砂轮对工件15进行第一个前锥牙第n′_l个棱磨削；

步骤3045、按照步骤3041至步骤3044所述的方法，完成第一个前锥牙第n_l个棱磨削，则完成第一个前锥牙的加工；

步骤3046、按照步骤3041至步骤3045所述的方法，在横向滑板5叠加移动的过程中，直至横向滑板5锥度线性后退运动的间距满足螺纹磨削时横向滑板后退间距设定值，完成N_q个前锥牙36的螺纹加工；其中，螺纹磨削时横向滑板后退间距设定值为(N_q-0.5)×P×tanα；

步骤3047、控制器23根据

得到拐点牙37第n′_l个棱磨削时横向滑板5后退运动中控制器23给第二伺服电机驱动器28所发的脉冲数Y′_l,1；

步骤3048、控制器23根据Y′_l＝Y′_l,1+Y_l,2，得到拐点牙37第n′_l个棱磨削时横向滑板5拐点叠加移动中控制器23给第二伺服电机驱动器28所发的脉冲数Y′_l；

同时，控制器23根据

得到拐点牙37第n′_l个棱磨削时纵向滑板3向右运动中控制器23给第一伺服电机驱动器27所发的脉冲数Y′_y,1；其中，Δx表示螺距补偿量，且

步骤3049、控制器23根据步骤3048中Y′_l和X的函数关系式，对横向滑板5拐点叠加移动进行控制，同时控制器23根据步骤3048中Y′_y,1和X的函数关系式，对纵向滑板3向右运动进行控制，横向滑板5带动磨螺纹的砂轮对工件15进行拐点牙37第n′_l个棱磨削；

步骤304A、按照步骤3047至步骤3049所述的方法，完成拐点牙37第n_l个棱磨削；

同时，在横向滑板5拐点叠加移动的过程中，直至横向滑板5继续后退移动的间距满足拐点螺纹磨削时横向滑板后退间距设定值，完成拐点牙37的加工；其中，拐点螺纹磨削时横向滑板后退间距设定值为P/2×tanα；

步骤304B、控制器23按照步骤3042中Y_l,2和X的函数关系式，控制横向滑板5进给后退运动，横向滑板5往复运动带动磨螺纹的砂轮对工件15进行第一个校直牙第n′_l个棱磨削；

步骤304C、按照步骤304B所述的方法，完成第一个校直牙第n_l个棱磨削，则完成第一个校直牙的加工；

步骤304D、按照步骤304B和所述304C的方法，完成N_z个校直牙38的螺纹加工；

步骤304E、控制器23根据

得到第一个尾锥牙第n′_l个棱磨磨削时横向滑板5锥度线性后退运动中控制器23给第二伺服电机驱动器28所发的脉冲数Y_h,1；

步骤304F、控制器23根据Y_h＝Y_h,1+Y_l,2，得到第一个尾锥牙第n′_l个棱磨磨削时横向滑板5运动中控制器23给第二伺服电机驱动器28所发的脉冲数Y_h；

步骤304G、控制器23根据步骤304F中Y_h和X的函数关系式，对横向滑板5后退运动进行控制，横向滑板5带动磨螺纹的砂轮对工件15进行第一个尾锥牙第n′_l个棱磨磨削；

步骤304H、按照步骤304F和步骤304G所述的方法，完成第一个尾锥牙第n_l个棱磨削，则完成第一个尾锥牙的加工；

步骤304I、按照步骤304H的方法，完成N_w个尾锥牙39的螺纹加工，同时，横向滑板5后退运动的过程中，直至横向滑板5锥度线性后退运动的间距满足退刀时横向滑板后退间距设定值，完成尾锥牙39的螺纹加工，则完成螺纹的一刀加工；其中，退刀时横向滑板后退间距设定值为N_w×P×tanα_h。

本实施例中，步骤102中横向滑板5回零复位，具体过程如下：

步骤A01、控制器23通过第二伺服驱动器28控制第二伺服电机11反向转动，第二伺服电机11反向转动带动横向丝杆11-1反向转动，横向丝杆11-1沿横向丝母11-3向后移动带动横向滑板5远离纵向滑板3回零移动；其中，纵向滑板3回零移动的速度为2mm/s～2.2mm/s；

步骤A02、第二回零开关19检测到横向滑板5时，第二回零开关19输出低电平信号至控制器23；

步骤A03、控制器23通过第二伺服驱动器28控制第二伺服电机11正向转动，第二伺服电机11正向转动带动横向丝杆11-1正向转动，横向丝杆11-1沿横向丝母11-3向前移动带动横向滑板5向前缓慢移动，直至横向滑板5脱离第二回零开关19，第二回零开关19输出高电平信号至控制器23；其中，纵向滑板3向前缓慢移动的速度为0.1mm/s～0.2mm/s；

步骤A04、按照步骤A03所述的方法，横向滑板5正向快速移动，直至纵向滑板3后侧面距离第二回零开关19的间距为5mm，控制器23控制第一回零指示灯40亮；其中，纵向滑板3正向快速移动的速度为6mm/s～7mm/s；

步骤102中纵向滑板3回零复位，具体过程如下：

步骤B01、控制器23通过第一伺服驱动器27控制第一伺服电机2转动，第一伺服电机2转动带动纵向丝杆1-1转动，纵向丝杆1-1沿纵向丝母2-3向右移动带动纵向滑板3向右回零移动；其中，纵向滑板3回零移动的速度为2mm/s～2.2mm/s；

步骤B02、第一回零开关17检测到纵向滑板3时，第二回零开关19输出低电平信号至控制器23；

步骤B03、控制器23通过第一伺服驱动器27控制第一伺服电机2反向转动，第一伺服电机2反向转动带动纵向丝杆2-1反向转动，纵向丝杆2-1沿纵向丝母2-3向左移动带动纵向滑板3向左缓慢移动，直至纵向滑板3脱离第一回零开关17，第一回零开关17输出高电平信号至控制器23；其中，纵向滑板3向左缓慢移动的速度为0.1mm/s～0.2mm/s；

步骤B04、按照步骤B03所述的方法，纵向滑板3向左快速移动，直至纵向滑板3后侧面距离第二回零开关19的间距为5mm，控制器23控制第二回零指示灯41亮；其中，纵向滑板3反向快速移动的速度为6mm/s～7mm/s；

步骤102中工件15回零复位，具体过程如下：

步骤C01、控制器23通过第四伺服驱动器30控制旋转伺服电机16转动，旋转伺服电机16转动通过所述齿轮传动部件带动左顶尖50转动，左顶尖50带动工件15回零旋转；其中，工件15回零旋转的速度为7r/min～8r/min；

步骤C02、在工件15回零旋转的过程中，当第四回零传感器4输出低电平信号至控制器23时，控制器23通过第四伺服驱动器30控制旋转伺服电机16反向转动，左顶尖50带动工件15反向缓慢旋转，直至第四回零传感器4输出高电平信号至控制器23，控制器23控制第三回零指示灯亮42；其中，工件15反向缓慢旋转的速度为0.2r/min～0.3r/min。

本实施例中，步骤二中之前还需要进行对刀，如下：

步骤D1、砂轮12和工件15的对刀，具体过程如下：

步骤D101、在工件15的外表面画螺纹加工设计位置；

步骤D102、控制器23控制横向滑板5靠近纵向滑板3进给，横向滑板5靠近纵向滑板3进给带动砂轮12靠近工件15移动；

同时，控制器23控制纵向滑板3向左移动，直至砂轮12和工件15上的螺纹加工设计位置接触；

步骤D103、控制器23控制纵向滑板3回零复位，控制器23控制横向滑板5远离纵向滑板3后退5mm；

步骤D2、砂轮12和平面金刚笔13的对刀，具体过程如下：

步骤D201、控制器23控制横向滑板5靠近纵向滑板3进给，横向滑板5靠近纵向滑板3进给带动砂轮12靠近平面金刚笔13移动；

同时，控制器23控制纵向滑板3向左移动，直至砂轮12和平面金刚笔13接触；

步骤D202、控制器23控制纵向滑板3回零复位，控制器23控制横向滑板5远离纵向滑板3后退5mm，完成砂轮12和平面金刚笔13的对刀；

步骤D203、砂轮12和平面金刚笔13的对刀完成后，获取砂轮12的圆周侧壁的宽度并记作W₀；

步骤301中通过金刚笔修尖机构和平面金刚笔13对砂轮12进行修整，得到磨螺纹的砂轮，具体过程如下：

步骤3011、设定待加工形成的挤压丝锥中牙底的宽度为W₁，控制器23将W₀和W₁进行判断，如果W₀大于W₁，执行步骤3012至步骤3013；如果W₀小于W₁，执行步骤3014至步骤3015；

步骤3012、控制器23根据公式ΔW＝W₀-W₁，得到砂轮12的待修平宽度ΔW；控制器

得到横向滑板5后退的距离ΔL；

步骤3013、控制器23通过第三伺服驱动器29控制丝杆伺服电机10旋转，丝杆伺服电机10旋转带动丝杆10-1旋转，丝杆10-1旋转带动丝母10-2沿丝杆10-1长度方向滑移，丝母10-2通过所述连接杆带动修整滑板7靠近砂轮12移动ΔL；

同时，在丝母10-2通过所述连接杆带动修整滑板7靠近砂轮12移动ΔL的过程中，还需要符合修尖刀数要求值，具体过程如下：

步骤E01、控制器23通过继电器32控制电磁阀33打开，油缸8的活塞杆伸长，油缸8带动第一金刚笔9-1和第二金刚笔9-2摆动对砂轮12进行修尖；

步骤E02、在第一金刚笔9-1和第二金刚笔9-2摆动对砂轮12进行修尖的过程中，当油缸前限位开关47检测到油缸8的活塞杆，油缸前限位开关47输出低电平至控制器23，控制器23通过继电器32控制电磁阀33关闭，油缸8的活塞杆收缩；

步骤E03、在油缸8的活塞杆收缩过程中，当油缸后限位开关46检测到油缸8的活塞杆，油缸后限位开关46输出低电平至控制器23，控制器23标记砂轮12修尖刀数N_x加1；其中，砂轮12修尖刀数的初始值为零；

步骤E04、控制器23将得到砂轮12修尖刀数N_x和修尖刀数要求值进行比较，直至N_x符合修尖刀数要求值，得到修整后的砂轮；其中，修尖刀数要求值为10～200；

步骤3014、控制器23根据公式ΔW＝W₁-W₀，得到砂轮12的待修平宽度ΔW；控制器

得到横向滑板5进给的距离ΔL；

步骤3015、控制器23通过第二伺服驱动器28控制第二伺服电机11转动，第二伺服电机11转动带动横向丝杆11-1沿横向丝母11-3带动横向滑板5向前移动，横向滑板5向前移动带动砂轮12靠近平面金刚笔13移动，平面金刚笔13对砂轮12进行修平，直至横向滑板5向前移动的距离满足(5+ΔL)mm,得到修整后的砂轮，并将修整后的砂轮记作磨螺纹的砂轮。

本实施例中，需要说明的是，控制器23给第四伺服驱动器30发36000个脉冲，工件15旋转一周，即1个脉冲工件15旋转0.01度。控制器23给第二伺服电机驱动器28发1个脉冲，第二伺服电机11带动横向滑板5移动0.001mm，控制器23给第一伺服电机驱动器27发1个脉冲，第一伺服电机2带动纵向滑板3移动0.001mm。

本实施例中，需要说明的是，步骤E01中油缸8带动第一金刚笔9-1和第二金刚笔9-2摆动对砂轮12进行修尖，参考参考中国实用新型专利申请号为201320713283.5的挤压丝锥磨床的砂轮修整机构。

本实施例中，需要说明的是，步骤203中设定的N_q、N_z、N_w、N_z均取整数。

综上所述，本发明设计合理，既能实现砂轮的修平、修尖，实现挤压丝锥的螺纹加工，确保挤压丝锥的质量，且提高了加工效率。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种挤压丝锥磨床，其特征在于：包括床身底座(1)、设置在床身底座(1)上的纵向滑移机构和横向滑移机构，以及设置在所述纵向滑移机构上且带动工件(15)旋转的旋转机构和设置在所述横向滑移机构上的砂轮修整机构和设置在床身底座(1)上的监控模块；

所述纵向滑移机构包括设置在床身底座(1)上的纵向导轨(35)、安装在纵向导轨(35)上的纵向滑板(3)和驱动纵向滑板(3)沿纵向导轨(35)滑移的纵向驱动模块；

所述横向滑移机构包括设置在床身底座(1)上的横向导轨(34)、安装在横向导轨(34)上的横向滑板(5)和驱动横向滑板(5)沿横向导轨(34)滑移的横向驱动模块；

所述旋转机构包括设置在纵向滑板(3)上的旋转伺服电机(16)、与旋转伺服电机(16)传动连接的齿轮传动部件和与所述齿轮传动部件传动连接的左顶尖(50)，所述纵向滑板(3)上设置有与左顶尖(50)配合的右顶尖(51)和供右顶尖(51)安装的尾座(14)，所述尾座(14)上设置有平面金刚笔(13)；

所述砂轮修整机构包括设置在横向滑板(5)上且带动砂轮(12)转动的砂轮转动机构和设置在横向滑板(5)上且对砂轮(12)进行修尖的金刚笔修尖机构；

所述监控模块包括控制器(23)，所述控制器(23)的输入端接有对纵向滑板(3)限位的纵向限位传感器、对横向滑板(5)限位的横向限位传感器、对所述金刚笔修尖机构限位的修尖限位机构。

2.按照权利要求1所述的一种挤压丝锥磨床，其特征在于：所述纵向驱动模块包括设置在纵向滑板(3)上的第一伺服电机(2)、与第一伺服电机(2)传动连接的第一传动部件和与所述第一传动部件传动连接的纵向丝杆(2-1)，所述纵向丝杆(2-1)带动纵向滑板(3)沿纵向导轨(35)滑移；

所述控制器(23)的输出端接有第一伺服驱动器(27)，所述第一伺服驱动器(27)的输出端与第一伺服电机(2)的输入端连接；

所述横向驱动模块包括设置在横向滑板(5)上的第二伺服电机(11)、与第二伺服电机(11)传动连接的横向传动轴(11-4)和与横向传动轴(11-4)传动连接的横向丝杆(11-1)，所述横向丝杆(11-1)带动横向滑板(5)沿横向导轨(34)滑移；

所述控制器(23)的输出端接有第二伺服驱动器(28)，所述第二伺服驱动器(28)的输出端与第二伺服电机(11)的输入端连接；

所述齿轮传动部件包括第一齿轮传动部件和第二齿轮传动部件，所述第一齿轮传动部件包括与旋转伺服电机(16)的输出轴连接的第一传动轴(16-1)、安装在第一传动轴(16-1)上的第一主动齿轮(16-2)和与第一主动齿轮(16-2)啮合的第一从动齿轮(16-3)，以及一端穿设在第一从动齿轮(16-3)中的第二传动轴(16-4)；

所述第二齿轮传动部件包括依次啮合连接的第一传动齿轮(16-5)、第二传动齿轮(16-6)和第三传动齿轮(16-7)，所述第一传动齿轮(16-5)安装在第二传动轴(16-4)的另一端；

所述第二传动齿轮(16-6)中穿设有齿轮安装轴(16-8)，所述第三传动齿轮(16-7)中穿设有旋转连接轴(16-9)，所述左顶尖(50)和旋转连接轴(16-9)连接。

3.按照权利要求1所述的一种挤压丝锥磨床，其特征在于：所述砂轮转动机构包括交流异步电机(6)、与交流异步电机(6)传动连接的皮带传动部件和与所述皮带传动部件传动连接的砂轮旋转轴(6-7)，砂轮(12)安装在砂轮旋转轴(6-7)的一端；

所述皮带传动部件包括主动皮带轮(6-2)、从动皮带轮(6-5)和传动连接主动皮带轮(6-2)与从动皮带轮(6-5)的皮带(6-4)，所述主动皮带轮(6-2)的中心安装有皮带传动轴(6-1)，所述皮带传动轴(6-1)远离主动皮带轮(6-2)的一端与交流异步电机(6)的输出轴传动连接，所述砂轮旋转轴(6-7)的另一端和从动皮带轮(6-5)传动连接。

4.按照权利要求1所述的一种挤压丝锥磨床，其特征在于：所述金刚笔修尖机构包括设置在横向滑板(5)上的修整滑板(7)、带动修整滑板(7)靠近或者远离砂轮(12)移动的丝杆机构和设置在所述修整滑板(7)上的油缸(8)，以及设置在所述修整滑板(7)上且供第一金刚笔(9-1)和第二金刚笔(9-2)安装的砂轮侧面修整机构(8-1)，所述油缸(8)和砂轮侧面修整机构(8-1)连接；

所述丝杆机构包括设置在横向滑板(5)上的丝杆伺服电机(10)、与丝杆伺服电机(10)的输出轴传动连接的丝杆(10-1)和套设在丝杆(10-1)上的丝母(10-2)，所述丝母(10-2)通过连接杆与所述修整滑板(7)连接。

5.按照权利要求1所述的一种挤压丝锥磨床，其特征在于：所述纵向限位传感器包括设置在床身底座(1)上且位于纵向滑板(3)左右两侧的第一限位开关(18)和第一回零开关(17)；

所述横向限位传感器包括设置在床身底座(1)上且位于横向滑板(7)前后两侧的第二限位开关(20)和第二回零开关(19)；

所述修尖限位机构包括设置在横向滑板(7)上且对修整滑板(7)进行前后限位的第三前限位开关(21)和第三后限位开关(22)，以及对油缸(8)的活塞杆进行限位的油缸前限位开关(47)和油缸后限位开关(46)，所述第一回零开关(17)、第一限位开关(18)、第二回零开关(19)、第二限位开关(20)、第三前限位开关(21)、第三后限位开关(22)、油缸前限位开关(47)和油缸后限位开关(46)的输出端均与控制器(23)的输入端连接。

6.一种挤压丝锥磨床的使用方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、加工前准备：

步骤101、设定砂轮旋转轴(6-7)的轴线和工件(15)的轴线之间的夹角满足螺旋升角设定值；其中，螺旋升角设定值大于0°小于5°；

步骤102、横向滑板(5)、纵向滑板(3)和工件(15)回零复位；

步骤103、将工件(15)安装在左顶尖(50)和右顶尖(51)之间；

步骤二、工件的加工参数设置：

步骤201、设定待加工螺纹后的挤压丝锥的截面棱数为n_l；其中，n_l的取值为3、4、5、6和8；

步骤202、设定待加工螺纹后的挤压丝锥中第n′_l个棱包括依次连接第一棱边、第二棱边、第三棱边、第四棱边和第五棱边，第一棱边、第二棱边、第三棱边、第四棱边和第五棱边均为劣弧形，且第一棱边所对应的圆心角为θ/2，第二棱边所对应的圆心角记作落一弧角β₁，第三棱边所对应的圆心角记作内一圆角γ，第四棱边所对应的圆心角记作升一弧角β₂，第五棱边所对应的圆心角为θ/2；其中，

θ、β₁、γ和β₂的取值均大于0°小于45.00°，n′_l为正整数，且n′_l的取值范围为1≤n′_l≤n_l；

步骤203、设定待加工螺纹后的挤压丝锥中螺纹部包括依次连接的前锥螺纹、拐点牙(37)、校直螺纹和尾锥螺纹；其中，前锥螺纹包括N_q个前锥牙(36)，所述校直螺纹包括N_z个校直牙(38)，所述尾锥螺纹包括N_w个尾锥牙(39)，且N_q的取值范围为1.00～10.00，N_z的取值范围为1.00～50.00，N_w的取值范围为1.00～5.00，所述拐点牙(37)的数量为一个；

步骤204、设定待加工螺纹后的挤压丝锥中N_q个前锥牙(36)中牙底的连线与待加工螺纹后的挤压丝锥的轴线之间的夹角记作前锥牙(36)的前锥角α；其中，前锥角α的取值范围为(0,20.0°]；

设定待加工螺纹后的挤压丝锥中N_w个尾锥牙(39)中牙底的连线与待加工螺纹后的挤压丝锥的轴线之间的夹角记作尾锥牙(39)的尾锥角α_h；其中，尾锥角α_h的取值范围为[15.0,20.0°]；

步骤205、设定前锥牙(36)、拐点牙(37)、校直牙(38)和尾锥牙(39)均为三角形牙型，且牙型角为60°；其中，三角形牙型中牙底(44)沿待加工螺纹后的挤压丝锥的轴线的宽度为[0,0.1mm)；

步骤206、设定待加工螺纹后的挤压丝锥中螺距为P，且前锥牙(36)、拐点牙(37)、校直牙(38)和尾锥牙的牙顶(45)宽度相同，前锥牙(36)、拐点牙(37)、校直牙(38)和尾锥牙的牙底(44)宽度相同；

步骤207、设定待加工螺纹后的挤压丝锥中铲磨量；其中，铲磨量K的取值范围为[0～0.5mm)；

步骤208、设定待加工螺纹后的挤压丝锥所需要的螺纹加工刀数设定值

其中，

均为正整数，且

的取值为1～12；

步骤三、工件的螺纹加工：

步骤301、通过金刚笔修尖机构和平面金刚笔(13)对砂轮(12)进行修整，得到磨螺纹的砂轮；其中，磨螺纹的砂轮的圆周侧壁的宽度为待加工螺纹后的挤压丝锥中牙底的宽度W₁；

步骤302、控制器(23)控制纵向滑板(3)带动工件(15)向左移动，以使磨螺纹的砂轮和工件(15)的螺纹加工设计位置对应；

步骤303、控制器(23)控制横向滑板(5)靠近纵向滑板(3)进给移动5mm；

步骤304、控制器(23)通过控制伺服电机(16)转动带动工件(15)旋转；其中，工件(15)螺纹加工的旋转速度的取值范围为20r/min～30转r/min；

同时，控制器(23)控制纵向滑板(3)向右移动，控制器(23)控制横向滑板(5)按进给后退运动与锥度线性后退运动叠加移动，以使磨螺纹的砂轮对工件(15)进行螺纹加工；

步骤305、直至完成前锥螺纹、拐点牙(37)、校直螺纹和尾锥螺纹的加工，则完成螺纹的一刀加工，控制器(23)控制横向滑板(5)远离纵向滑板(3)后退5mm；其中，控制器(23)标记螺纹加工刀数N_lw加1，且螺纹加工刀数N_lw的初始值为零；

步骤306、判断磨螺纹的砂轮是否需要修整，如果磨螺纹的砂轮不需要修整，则执行步骤307；如果需要修整，按照步骤301所述的方法，对磨螺纹的砂轮进行修整；

步骤307、控制器(23)将N_lw和

进行比较，如果N_lw符合

则工件(15)的螺纹加工完成；如果N_lw小于

则执行步骤302至步骤307，直至完成工件(15)的螺纹加工；

步骤308、控制器(23)控制第一伺服电机(2)、第二伺服电机(11)和旋转伺服电机(16)停止工作。

7.按照权利要求6所述的一种挤压丝锥磨床的使用方法，其特征在于：步骤304中控制器(23)通过控制伺服电机(16)转动带动工件(15)旋转，具体过程如下：

控制器(23)通过第四伺服驱动器(30)控制旋转伺服电机(16)转动，旋转伺服电机(16)转动通过第一传动轴(16-1)带动第一主动齿轮(16-2)和第一从动齿轮(16-3)转动，第一从动齿轮(16-3)转动通过第二传动轴(16-4)带动第一传动齿轮(16-5)、第二传动齿轮(16-6)和第三传动齿轮(16-7)转动，第三传动齿轮(16-7)转动通过旋转连接轴(16-9)带动左顶尖(50)转动，左顶尖(50)带动工件(15)旋转；

控制器(23)控制纵向滑板(3)向右移动，具体过程如下：

控制器(23)通过第一伺服驱动器(27)控制第一伺服电机(2)转动，第一伺服电机(2)转动通过纵向传动轴(2-4)带动纵向主动齿轮(2-5)转动，纵向主动齿轮(2-5)转动通过纵向从动齿轮(2-6)带动纵向齿轮轴(2-7)转动，纵向齿轮轴(2-7)转动带动纵向丝杆(2-1)旋转，因为纵向丝母(2-3)的固定不动，纵向丝杆(2-1)沿纵向丝母(2-3)向右滑移带动纵向滑板(3)向右移动；

控制器(23)控制纵向滑板(3)向左移动，具体过程如下：

控制器(23)通过第一伺服驱动器(27)控制第一伺服电机(2)反向转动，第一伺服电机(2)反向转动带动通过纵向传动轴(2-4)带动纵向主动齿轮(2-5)反向转动，纵向主动齿轮(2-5)反向转动通过纵向从动齿轮(2-6)带动纵向齿轮轴(2-7)反向转动，纵向齿轮轴(2-7)反向转动带动纵向丝杆(2-1)反向旋转，因为纵向丝母(2-3)的固定不动，纵向丝杆(2-1)沿纵向丝母(2-3)向左滑移带动纵向滑板(3)向左移动；

控制器(23)控制横向滑板(5)靠近纵向滑板(3)进给移动，具体过程如下：

控制器(23)通过第二伺服驱动器(28)控制第二伺服电机(11)转动，第二伺服电机(11)转动通过横向传动轴(11-4)带动横向丝杆(11-1)旋转，因为横向丝母(11-3)的固定不动，实现横向丝杆(11-1)沿横向丝母(11-3)向前滑移，横向丝杆(11-1)沿横向丝母(11-3)向前滑移带动横向滑板(5)靠近纵向滑板(3)进给；

控制器(23)控制横向滑板(5)远离纵向滑板(3)后退移动，具体过程如下：

控制器(23)通过第二伺服驱动器(28)控制第二伺服电机(11)反向转动，第二伺服电机(11)反向转动通过横向传动轴(11-4)带动横向丝杆(11-1)反向旋转，因为横向丝母(11-3)的固定不动，实现横向丝杆(11-1)沿横向丝母(11-3)向后滑移，横向丝杆(11-1)沿横向丝母(11-3)向后滑移带动横向滑板(5)远离纵向滑板(3)后退。

8.按照权利要求6所述的一种挤压丝锥磨床的使用方法，其特征在于：步骤304中控制器(23)控制纵向滑板(3)向右移动，控制器(23)控制横向滑板(5)按进给后退运动与锥度线性后退运动叠加移动，以使磨螺纹的砂轮对工件(15)进行螺纹加工，具体过程如下：

步骤3041、控制器(23)根据

得到第一个前锥牙第n′_l个棱磨削时横向滑板(5)锥度线性后退运动中控制器(23)给第二伺服电机驱动器(28)所发的脉冲数Y_l,1；其中，n′_l为正整数，且n′_l的取值范围为1≤n′_l≤n_l，X表示控制器(23)给第四伺服驱动器(30)所发的脉冲数；

步骤3042、控制器(23)根据

得到第一个前锥牙第n′_l个棱磨削时横向滑板(5)进给后退运动中控制器(23)给第二伺服电机驱动器(28)所发的脉冲数Y_l,2；

步骤3043、控制器(23)根据Y_l＝Y_l,1+Y_l,2，得到第一个前锥牙第n′_l个棱磨削时横向滑板(5)运动中控制器(23)给第二伺服电机驱动器(28)所发的脉冲数Y_l；

同时，控制器(23)根据

得到第一个前锥牙第n′_l个棱磨削时纵向滑板(3)向右运动中控制器(23)给第一伺服电机驱动器(27)所发的脉冲数Y_y,1；

步骤3044、控制器(23)根据步骤3043中Y_l和X的函数关系式，对横向滑板(5)的叠加移动进行控制；同时控制器(23)根据步骤3043中Y_y,1和X的函数关系式，对纵向滑板(3)向右运动进行控制，横向滑板(5)带动磨螺纹的砂轮对工件(15)进行第一个前锥牙第n′_l个棱磨削；

步骤3045、按照步骤3041至步骤3044所述的方法，完成第一个前锥牙第n_l个棱磨削，则完成第一个前锥牙的加工；

步骤3046、按照步骤3041至步骤3045所述的方法，在横向滑板(5)叠加移动的过程中，直至横向滑板(5)锥度线性后退运动的间距满足螺纹磨削时横向滑板后退间距设定值，完成N_q个前锥牙(36)的螺纹加工；其中，螺纹磨削时横向滑板后退间距设定值为(N_q-0.5)×P×tanα；

步骤3047、控制器(23)根据

得到拐点牙(37)第n′_l个棱磨削时横向滑板(5)后退运动中控制器(23)给第二伺服电机驱动器(28)所发的脉冲数Y′_l,1；

步骤3048、控制器(23)根据Y_l′＝Y′_l,1+Y_l,2，得到拐点牙(37)第n′_l个棱磨削时横向滑板(5)拐点叠加移动中控制器(23)给第二伺服电机驱动器(28)所发的脉冲数Y_l′；

同时，控制器(23)根据

得到拐点牙(37)第n′_l个棱磨削时纵向滑板(3)向右运动中控制器(23)给第一伺服电机驱动器(27)所发的脉冲数Y′_y,1；其中，Δx表示螺距补偿量，且

步骤3049、控制器(23)根据步骤3048中Y_l′和X的函数关系式，对横向滑板(5)拐点叠加移动进行控制，同时控制器(23)根据步骤3048中Y′_y,1和X的函数关系式，对纵向滑板(3)向右运动进行控制，横向滑板(5)带动磨螺纹的砂轮对工件(15)进行拐点牙(37)第n′_l个棱磨削；

步骤304A、按照步骤3047至步骤3049所述的方法，完成拐点牙(37)第n_l个棱磨削；

同时，在横向滑板(5)拐点叠加移动的过程中，直至横向滑板(5)继续后退移动的间距满足拐点螺纹磨削时横向滑板后退间距设定值，完成拐点牙(37)的加工；其中，拐点螺纹磨削时横向滑板后退间距设定值为P/2×tanα；

步骤304B、控制器(23)按照步骤3042中Y_l,2和X的函数关系式，控制横向滑板(5)进给后退运动，横向滑板(5)往复运动带动磨螺纹的砂轮对工件(15)进行第一个校直牙第n′_l个棱磨削；

步骤304C、按照步骤304B所述的方法，完成第一个校直牙第n_l个棱磨削，则完成第一个校直牙的加工；

步骤304D、按照步骤304B和所述304C的方法，完成N_z个校直牙(38)的螺纹加工；

步骤304E、控制器(23)根据

得到第一个尾锥牙第n′_l个棱磨磨削时横向滑板(5)锥度线性后退运动中控制器(23)给第二伺服电机驱动器(28)所发的脉冲数Y_h,1；

步骤304F、控制器(23)根据Y_h＝Y_h,1+Y_l,2，得到第一个尾锥牙第n′_l个棱磨磨削时横向滑板(5)运动中控制器(23)给第二伺服电机驱动器(28)所发的脉冲数Y_h；

步骤304G、控制器(23)根据步骤304F中Y_h和X的函数关系式，对横向滑板(5)后退运动进行控制，横向滑板(5)带动磨螺纹的砂轮对工件(15)进行第一个尾锥牙第n′_l个棱磨磨削；

步骤304H、按照步骤304F和步骤304G所述的方法，完成第一个尾锥牙第n_l个棱磨削，则完成第一个尾锥牙的加工；

步骤304I、按照步骤304H的方法，完成N_w个尾锥牙(39)的螺纹加工，同时，横向滑板(5)后退运动的过程中，直至横向滑板(5)锥度线性后退运动的间距满足退刀时横向滑板后退间距设定值，完成尾锥牙(39)的螺纹加工，则完成螺纹的一刀加工；其中，退刀时横向滑板后退间距设定值为N_w×P×tanα_h。

9.按照权利要求6所述的一种挤压丝锥磨床的使用方法，其特征在于：步骤102中横向滑板(5)回零复位，具体过程如下：

步骤A01、控制器(23)通过第二伺服驱动器(28)控制第二伺服电机(11)反向转动，第二伺服电机(11)反向转动带动横向丝杆(11-1)反向转动，横向丝杆(11-1)沿横向丝母(11-3)向后移动带动横向滑板(5)远离纵向滑板(3)回零移动；其中，纵向滑板(3)回零移动的速度为2mm/s～2.2mm/s；

步骤A02、第二回零开关(19)检测到横向滑板(5)时，第二回零开关(19)输出低电平信号至控制器(23)；

步骤A03、控制器(23)通过第二伺服驱动器(28)控制第二伺服电机(11)正向转动，第二伺服电机(11)正向转动带动横向丝杆(11-1)正向转动，横向丝杆(11-1)沿横向丝母(11-3)向前移动带动横向滑板(5)向前缓慢移动，直至横向滑板(5)脱离第二回零开关(19)，第二回零开关(19)输出高电平信号至控制器(23)；其中，纵向滑板(3)向前缓慢移动的速度为0.1mm/s～0.2mm/s；

步骤A04、按照步骤A03所述的方法，横向滑板(5)正向快速移动，直至纵向滑板(3)后侧面距离第二回零开关(19)的间距为5mm，控制器(23)控制第一回零指示灯(40)亮；其中，纵向滑板(3)正向快速移动的速度为6mm/s～7mm/s；

步骤102中纵向滑板(3)回零复位，具体过程如下：

步骤B01、控制器(23)通过第一伺服驱动器(27)控制第一伺服电机(2)转动，第一伺服电机(2)转动带动纵向丝杆(1-1)转动，纵向丝杆(1-1)沿纵向丝母(2-3)向右移动带动纵向滑板(3)向右回零移动；其中，纵向滑板(3)回零移动的速度为2mm/s～2.2mm/s；

步骤B02、第一回零开关(17)检测到纵向滑板(3)时，第二回零开关(19)输出低电平信号至控制器(23)；

步骤B03、控制器(23)通过第一伺服驱动器(27)控制第一伺服电机(2)反向转动，第一伺服电机(2)反向转动带动纵向丝杆(2-1)反向转动，纵向丝杆(2-1)沿纵向丝母(2-3)向左移动带动纵向滑板(3)向左缓慢移动，直至纵向滑板(3)脱离第一回零开关(17)，第一回零开关(17)输出高电平信号至控制器(23)；其中，纵向滑板(3)向左缓慢移动的速度为0.1mm/s～0.2mm/s；

步骤B04、按照步骤B03所述的方法，纵向滑板(3)向左快速移动，直至纵向滑板(3)后侧面距离第二回零开关(19)的间距为5mm，控制器(23)控制第二回零指示灯(41)亮；其中，纵向滑板(3)反向快速移动的速度为6mm/s～7mm/s；

步骤102中工件(15)回零复位，具体过程如下：

步骤C01、控制器(23)通过第四伺服驱动器(30)控制旋转伺服电机(16)转动，旋转伺服电机(16)转动通过所述齿轮传动部件带动左顶尖(50)转动，左顶尖(50)带动工件(15)回零旋转；其中，工件(15)回零旋转的速度为7r/min～8r/min；

步骤C02、在工件(15)回零旋转的过程中，当第四回零传感器(4)输出低电平信号至控制器(23)时，控制器(23)通过第四伺服驱动器(30)控制旋转伺服电机(16)反向转动，左顶尖(50)带动工件(15)反向缓慢旋转，直至第四回零传感器(4)输出高电平信号至控制器(23)，控制器(23)控制第三回零指示灯亮(42)；其中，工件(15)反向缓慢旋转的速度为0.2r/min～0.3r/min。

10.按照权利要求6所述的一种挤压丝锥磨床的使用方法，其特征在于：步骤二中之前还需要进行对刀，如下：

步骤D1、砂轮(12)和工件(15)的对刀，具体过程如下：

步骤D101、在工件(15)的外表面画螺纹加工设计位置；

步骤D102、控制器(23)控制横向滑板(5)靠近纵向滑板(3)进给，横向滑板(5)靠近纵向滑板(3)进给带动砂轮(12)靠近工件(15)移动；

同时，控制器(23)控制纵向滑板(3)向左移动，直至砂轮(12)和工件(15)上的螺纹加工设计位置接触；

步骤D103、控制器(23)控制纵向滑板(3)回零复位，控制器(23)控制横向滑板(5)远离纵向滑板(3)后退5mm；

步骤D2、砂轮(12)和平面金刚笔(13)的对刀，具体过程如下：

步骤D201、控制器(23)控制横向滑板(5)靠近纵向滑板(3)进给，横向滑板(5)靠近纵向滑板(3)进给带动砂轮(12)靠近平面金刚笔(13)移动；

同时，控制器(23)控制纵向滑板(3)向左移动，直至砂轮(12)和平面金刚笔(13)接触；

步骤D202、控制器(23)控制纵向滑板(3)回零复位，控制器(23)控制横向滑板(5)远离纵向滑板(3)后退5mm，完成砂轮(12)和平面金刚笔(13)的对刀；

步骤D203、砂轮(12)和平面金刚笔(13)的对刀完成后，获取砂轮(12)的圆周侧壁的宽度并记作W₀；

步骤301中通过金刚笔修尖机构和平面金刚笔(13)对砂轮(12)进行修整，得到磨螺纹的砂轮，具体过程如下：

步骤3011、设定待加工形成的挤压丝锥中牙底的宽度为W₁，控制器(23)将W₀和W₁进行判断，如果W₀大于W₁，执行步骤3012至步骤3013；如果W₀小于W₁，执行步骤3014至步骤3015；

步骤3012、控制器(23)根据公式ΔW＝W₀-W₁，得到砂轮(12)的待修平宽度ΔW；控制器(23)

得到横向滑板(5)后退的距离ΔL；

步骤3013、控制器(23)通过第三伺服驱动器(29)控制丝杆伺服电机(10)旋转，丝杆伺服电机(10)旋转带动丝杆(10-1)旋转，丝杆(10-1)旋转带动丝母(10-2)沿丝杆(10-1)长度方向滑移，丝母(10-2)通过所述连接杆带动修整滑板(7)靠近砂轮(12)移动ΔL；

同时，在丝母(10-2)通过所述连接杆带动修整滑板(7)靠近砂轮(12)移动ΔL的过程中，还需要符合修尖刀数要求值，具体过程如下：

步骤E01、控制器(23)通过继电器(32)控制电磁阀(33)打开，油缸(8)的活塞杆伸长，油缸(8)带动第一金刚笔(9-1)和第二金刚笔(9-2)摆动对砂轮(12)进行修尖；

步骤E02、在第一金刚笔(9-1)和第二金刚笔(9-2)摆动对砂轮(12)进行修尖的过程中，当油缸前限位开关(47)检测到油缸(8)的活塞杆，油缸前限位开关(47)输出低电平至控制器(23)，控制器(23)通过继电器(32)控制电磁阀(33)关闭，油缸(8)的活塞杆收缩；

步骤E03、在油缸(8)的活塞杆收缩过程中，当油缸后限位开关(46)检测到油缸(8)的活塞杆，油缸后限位开关(46)输出低电平至控制器(23)，控制器(23)标记砂轮(12)修尖刀数N_x加1；其中，砂轮(12)修尖刀数的初始值为零；

步骤E04、控制器(23)将得到砂轮(12)修尖刀数N_x和修尖刀数要求值进行比较，直至N_x符合修尖刀数要求值，得到修整后的砂轮；其中，修尖刀数要求值为10～200；

步骤3014、控制器(23)根据公式ΔW＝W₁-W₀，得到砂轮(12)的待修平宽度ΔW；控制器(23)

得到横向滑板(5)进给的距离ΔL；

步骤3015、控制器(23)通过第二伺服驱动器(28)控制第二伺服电机(11)转动，第二伺服电机(11)转动带动横向丝杆(11-1)沿横向丝母(11-3)带动横向滑板(5)向前移动，横向滑板(5)向前移动带动砂轮(12)靠近平面金刚笔(13)移动，平面金刚笔(13)对砂轮(12)进行修平，直至横向滑板(5)向前移动的距离满足(5+ΔL)mm,得到修整后的砂轮，并将修整后的砂轮记作磨螺纹的砂轮。

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