CN112775446A - 一种螺杆轴零件的螺纹倒角装置与工艺方法 - Google Patents

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Abstract

一种螺杆轴零件的螺纹倒角装置与工艺方法，包括以下步骤：步骤(1)机床卡盘装夹螺杆轴；步骤(2)设置径向相位基准；步骤(3)螺杆轴到达相位基准；步骤(4)设置编程坐标系并对刀；步骤(5)完成对螺杆轴的倒角加工。螺杆轴零件的螺纹倒角装置包括机床卡盘和径向旋转螺杆轴相位识别装置。径向旋转螺杆轴相位识别装置包括有壳体、定位凸块和定位挡杆。本发明可保证螺杆轴的稳定加工质量和装配质量，进而延长线控刹车系统的使用寿命，保证制动效果。

Description

一种螺杆轴零件的螺纹倒角装置与工艺方法
技术领域
本发明属于螺杆轴加工技术领域，特别涉及螺杆轴两端的螺纹倒角装置和工艺方法。
背景技术
新能源汽车和自动驾驶技术是当今汽车工业革新的两大发展方向，各大工业国家无不在该领域竞相投入。电子线控制刹车系统，由于其具有不依赖真空源、控制精度高、可靠性好、制动能量回收水平高等等特点，可极大的消除自动驾驶技术的安全隐患，是新能源汽车刹车制动系统发展的必然趋势。
中空螺杆轴是电子线控刹车系统的核心零件，用以精确输出踏板行程信号，以控制助力伺服电机、制动液压缸、能量储存系统协同运作，实现车辆的有效制动和能量回收，从而提高新能源汽车的安全性、舒适性，增大续航里程。
发明内容
本发明目的是提供一种可保证螺杆轴的稳定加工质量和装配质量，进而延长线控刹车系统的使用寿命，保证制动效果的螺杆轴零件的螺纹倒角装置与工艺方法。
其中，螺杆轴零件的螺纹倒角工艺方法，包括以下步骤：
步骤(1)机床卡盘装夹螺杆轴：机床卡盘爪手预夹紧螺杆轴，轴向装夹深度需保证后续倒角加工时不干涉，且螺杆轴可径向旋转；
步骤(2)设置径向相位基准：相对于卡盘中心轴的位置，设置径向相位基准，径向相位基准的选取应相对于刀具系统在径向上的相位已知，且可根据实际工况进行调整；
步骤(3)螺杆轴到达相位基准：径向旋转螺杆轴相位识别装置滑入螺杆轴的螺旋槽，接触螺纹并带动螺纹同步旋转，直至径向旋转螺杆轴相位识别装置接触到相位基准时停止转动，此时，其中一条螺纹的径向位置处于基准上，其他螺纹的径向位置依次相差一个齿间角；
步骤(4)设置编程坐标系并对刀：基于CAM软件设定刀具轨迹，设置刀轴矢量垂直螺杆轴，对螺纹依次进行倒角加工，确保主切削力沿刚性较大的螺杆轴方向；
步骤(5)完成对螺杆轴的倒角加工：调转螺杆轴的另一端，重复上述步骤(1)至步骤(4)的工艺流程，完成螺杆轴零件的倒角加工。
螺杆轴零件的螺纹倒角装置包括机床卡盘和径向旋转螺杆轴相位识别装置。
其中，径向旋转螺杆轴相位识别装置包括有壳体、定位凸块和定位挡杆。壳体为一侧开口圆柱形壳体，在壳体内部设有定位凸台，在壳体外部设有定位挡杆。
优选地，为了增强螺杆轴相位识别装置的适应性，可在定位凸台和定位挡杆间有一个相位差。
优选地，壳体的内径大于螺杆轴的外径。
优选地，定位凸台的截面小于螺杆轴的螺旋槽截面。
优选地，定位杆的长度大于其到相位基准的距离，以接触相位基准。
优选地，为了增大摩擦力，在壳体的外壁设有花纹。
优选地，壳体在径向旋转过程中，定位凸台滑入螺旋槽，接触到螺纹后，带动螺纹同步旋转，直到定位挡杆接触到相位基准。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
可保证螺杆轴的稳定加工质量和装配质量，进而延长线控刹车系统的使用寿命，保证制动效果。
附图说明
图1为本发明的螺杆轴相位识别装置的立体图；
图2为本发明的螺杆轴相位识别装置的主视图；
图3为本发明的螺杆轴零件径向定位示意图；
图4为本发明的螺杆轴与相位识别装置的装配图；
图5为本发明的螺杆轴零件螺纹倒角的加工示意图；
图中，1-壳体、2-定位凸块、3-定位挡杆。
具体实施方式
在图1和图2所示的本发明的示意简图中，螺杆轴零件的螺纹倒角装置包括机床卡盘和径向旋转螺杆轴相位识别装置。径向旋转螺杆轴相位识别装置包括有壳体、定位凸块和定位挡杆。壳体1为一侧开口圆柱形壳体，在壳体的外壁设有花纹，壳体的内径大于螺杆轴的外径。在壳体内部设有定位凸台2，定位凸台的截面小于螺杆轴的螺旋槽截面。在壳体外部设有定位挡杆3，定位杆的长度大于其到相位基准的距离，以接触相位基准。可在定位凸台和定位挡杆间有一个相位差。
在图3、图4和图5所示的本发明的示意简图中，某刹车系统所用的中空螺杆轴长度为71mm，外径为18.5mm，内径为10.5mm，螺纹厚度为1.7mm，螺纹头数为4个，螺旋槽宽为2.5mm，螺纹旋转升角为30度，数控加工设备为OKUMA MULTUS B400-W车铣复合中心，具体实施步骤如下：
步骤(1)机床卡盘装夹螺杆轴：机床卡盘爪手预夹紧螺杆轴，轴向装夹深度为25mm，且螺杆轴可径向旋转；
步骤(2)设置径向相位基准：选取主轴系统为相位参考基准，调整装有刀具系统的主轴到(指定)位置，设置为径向相位基准；
步骤(3)螺杆轴到达相位基准：结合螺杆轴尺寸和相位基准位置，制作相位识别装置，壳体内径为20mm、宽度为25mm，定位凸台宽度3mm、高度2mm，定位挡杆的直径为5mm、长度为200mm，相位识别装置的材质为碳素工具钢，并在壳体外表面滚压花纹，将相位识别装置的定位凸台卡入螺旋槽并旋转，同步带动螺杆轴到相位基准，此时，卡盘夹紧螺杆轴进入到待加工状态；
步骤(4)设置编程坐标系并对刀：基于CAM软件设定刀具轨迹，设置平头立铣刀垂直于螺杆轴，平头立铣刀的材质为硬质合金，直径为6mm，4刃，螺旋角为30度，使用平头立铣刀对螺纹依次进行倒角加工，确保主切削力沿刚性较大的螺杆轴方向；
步骤(5)完成对螺杆轴的倒角加工：调转螺杆轴的另一端，重复上述步骤(1)至步骤(4)的工艺流程，完成螺杆轴零件的倒角加工。

Claims (8)

1.一种螺杆轴零件的螺纹倒角工艺方法，其特征在于：步骤(1)机床卡盘装夹螺杆轴：机床卡盘爪手预夹紧螺杆轴，且螺杆轴可径向旋转；步骤(2)设置径向相位基准：相对于卡盘中心轴的位置，设置径向相位基准；步骤(3)螺杆轴到达相位基准：径向旋转螺杆轴相位识别装置滑入螺杆轴的螺旋槽，接触螺纹并带动螺纹同步旋转，直至径向旋转螺杆轴相位识别装置接触到相位基准时停止转动，其中一条螺纹的径向位置处于基准上，其他螺纹的径向位置依次相差一个齿间角；步骤(4)设置编程坐标系并对刀：基于CAM软件设定刀具轨迹，设置刀轴矢量垂直螺杆轴，对螺纹依次进行倒角加工，确保主切削力沿刚性较大的螺杆轴方向；步骤(5)完成对螺杆轴的倒角加工：调转螺杆轴的另一端，重复上述步骤(1)至步骤(4)的工艺流程，完成螺杆轴零件的倒角加工。
2.螺杆轴零件的螺纹倒角工艺方法应用的螺杆轴零件的螺纹倒角装置，包括机床卡盘和径向旋转螺杆轴相位识别装置，其特征在于：径向旋转螺杆轴相位识别装置包括有壳体、定位凸块和定位挡杆，壳体为一侧开口圆柱形壳体，在壳体内部设有定位凸台，在壳体外部设有定位挡杆。
3.根据权利要求2所述的螺杆轴零件的螺纹倒角工艺方法应用的螺杆轴零件的螺纹倒角装置，其特征在于：在定位凸台和定位挡杆间有一个相位差。
4.根据权利要求2所述的螺杆轴零件的螺纹倒角工艺方法应用的螺杆轴零件的螺纹倒角装置，其特征在于：壳体的内径大于螺杆轴的外径。
5.根据权利要求2所述的螺杆轴零件的螺纹倒角工艺方法应用的螺杆轴零件的螺纹倒角装置，其特征在于：定位凸台的截面小于螺杆轴的螺旋槽截面。
6.根据权利要求2所述的螺杆轴零件的螺纹倒角工艺方法应用的螺杆轴零件的螺纹倒角装置，其特征在于：定位杆的长度大于其到相位基准的距离，以接触相位基准。
7.根据权利要求2所述的螺杆轴零件的螺纹倒角工艺方法应用的螺杆轴零件的螺纹倒角装置，其特征在于：在壳体的外壁设有花纹。
8.根据权利要求1或2所述的螺杆轴零件的螺纹倒角工艺方法，其特征在于：在步骤(3)中，壳体在径向旋转过程中，定位凸台滑入螺旋槽，接触到螺纹后，带动螺纹同步旋转，直到定位挡杆接触到相位基准。
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