CN115026346B - 一种螺旋拉削设备及其螺旋拉削方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种螺旋拉削设备及其螺旋拉削方法。该螺旋拉削装备，包括床身、拉床导轨、工件定位夹持装置、拉刀定位夹持装置、螺旋拉刀和拉削驱动机构。螺旋拉削装备包括床身、拉床导轨、工件定位夹持装置、拉刀定位夹持装置、螺旋拉刀和拉削驱动机构。工件周向调节组件包括滚轮、滚轮轴和滚轮电机。工件周向锁定组件包括定位摆杆和摆杆驱动组件。本发明通过摩擦带动工件旋转，并利用限位销抵住工件的内边缘；当工件转动到目标姿态时，限位销在弹力作用下自动卡入工件上的螺旋槽开口，使得限位销阻挡工件继续旋转；此时，工件与滚轮发生摩擦而避免继续旋转；该过程中避免了摄像头等传感器的使用就实现了工件在周向上的精准定位。

Description

一种螺旋拉削设备及其螺旋拉削方法

技术领域

本发明属于智能制造技术领域，具体涉及一种对工件进行螺旋拉削的设备及其工艺。

背景技术

螺旋拉削加工适用于汽车、航天航空、工程机械等核心零部件复杂型面—螺旋槽(导程大、线数多)的高精密加工，具有加工过程尺寸、齿形精度稳定，加工效率高等特点。在现代制造业中需要大量的这种关键基础件，这些基础件往往可以采用车、铣、拉、磨等方法进行机加工。一般来说，拉削方法加工效率高，尤其对复杂表面的成型更是如此。

但螺旋拉削加工与一般的直线拉削加工不同，拉削过程是直线运动和旋转运动的复合。根据不同的螺旋角来确定直线运动和旋转运动的比值。可以采用拉刀完成两个复合运动方式，或者“拉刀直线运动—工件旋转运动”方式。所以按螺旋角要求实现复合运动，是难点之一。其次，拉刀的自动定位与夹紧，是保证自动对刀(切入点)准确的关键因素之一。再次，工件的自动定位与夹紧，也是保证自动对刀(切入点)准确的关键因素之一。

近年来，随着关键基础件、汽车工程、航空工程等领域的不断进步和发展，这些关键零部件的加工技术有了大幅度的提升，从传统的加工工艺和手段，转向复杂的螺旋拉削工艺和数控螺旋拉削装备等自动化、集成化、精准化及高效化的方向推进和发展。对于像螺旋等形状复杂的航空发动机关键零件和量大面广的关键基础件加工，由于形状复杂，加工工序多，普遍存在自动对刀难、加工效率低、加工精度差等主要问题。为此，本发明提出一种对工件进行螺旋拉削的工艺及其装备，针对工件螺旋面成型加工，设计了一种拉刀自动定位与夹紧、工件自动定位与夹紧的装置，大大提高了工件的加工精度和效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种螺旋拉削设备及其螺旋拉削方法，用以实现工件内孔螺旋槽加工过程中的拉刀自动定位与夹紧、工件自动定位与夹紧。

本发明一种螺旋拉削装备，包括床身、拉床导轨、工件定位夹持装置、拉刀定位夹持装置、螺旋拉刀和拉削驱动机构。工件定位夹持装置安装在床身的中部，用于对工件进行定位和夹紧。所述的拉刀定位夹持装置沿竖直方向滑动连接在床身上，并与工件定位夹持装置对齐。拉刀定位夹持装置用于装夹螺旋拉刀，并带动拉刀旋转。拉刀定位夹持装置由拉削驱动机构驱动进行滑动。

所述的工件定位夹持装置包括工作台、支撑架、工件周向调节组件、工件周向锁定组件和工件夹紧组件。水平设置的工作台固定在床身上。工作台的顶面上固定有档条；档条包括导向段和限位段。导向段与限位段之间成小于或等于90°的夹角。导向段与限位段的连接处的内侧形成工件加工位置。所述的工件夹紧组件用于夹紧工件加工位置上的工件。

所述的工件周向调节组件包括滚轮、滚轮轴和滚轮电机。竖直设置的滚轮轴转动连接在工作台上，并由滚轮电机驱动；滚轮同轴固定在滚轮轴上。当工件到达工件加工位置时，滚轮与工件的外圆周面接触。

所述的工件周向锁定组件包括定位摆杆和摆杆驱动组件。定位摆杆转动连接在工作台内，并由摆杆驱动组件驱动旋转。定位摆杆的端部固定有定位销。定位销的位置与处于工件加工位置的工件的螺旋槽位置对应。工作过程中，在摆杆驱动组件的带动下，定位摆杆端部的定位销抵住工件的内侧边缘处。当工件转动至螺旋槽开口处与定位销对齐时，定位销在摆杆驱动组件的带动下插入到螺旋槽的开口中。

作为优选，所述的摆杆驱动组件包括筒体、锁定弹簧、活塞杆和锁定电磁铁。筒体固定在工作台的底面上。活塞杆底端的活塞与筒体构成滑动副。锁定电磁铁固定在筒体内腔的底部。锁定弹簧设置在筒体内，且两端分别抵住活塞的底面与筒体内腔底面。定位摆杆的中部与工作台上的让位槽交接。定位摆杆上开设滑槽。活塞杆的顶端设置有销轴。销轴伸入定位摆杆的滑槽内。销轴能够在定位摆杆内滑动和转动。

作为优选，所述的导向段与限位段之间成90°夹角；滚轮与直角档条导向段的导向面的距离等于工件的外直径；滚轮的轴线与限位段的限位面的距离等于工件的外半径。

作为优选，所述的拉刀定位夹持装置包括上溜板、拉刀螺旋驱动组件、拉刀定位组件和拉刀夹持组件。所述的上溜板滑动连接在床身上。拉刀螺旋驱动组件包括旋转电机和三爪卡盘轴。三爪卡盘轴支承在上溜板上，并由旋转电机驱动旋转。

所述的拉刀夹持组件包括电控三爪卡盘和输电组件。电控三爪卡盘同轴安装在三爪卡盘轴的另一端。输电组件采用滑环，用于将电源和控制信号引入到电控三爪卡盘中。

所述的拉刀定位组件包括拉刀定位电机、拉刀定位丝杆和定位块。定位块沿径向滑动连接在电控三爪卡盘上。定位块朝向电控三爪卡盘中心轴线的一侧设置有直齿；直齿与螺旋拉刀刀柄上的径向直槽形状对应。拉刀定位丝杆转动连接在电控三爪卡盘上，并与定位块构成螺旋副。拉刀定位丝杆由拉刀定位电机驱动旋转。

作为优选，该螺旋拉削装备还包括拉刀辅助夹持装置。拉刀辅助夹持装置沿竖直方向滑动连接在床身上，并与拉刀定位夹持装置对齐。拉刀辅助夹持装置和拉刀定位夹持装置分别夹持螺旋拉刀的两端。

作为优选，所述的拉刀辅助夹持装置包括下溜板、固定V型块、移动V型块和电磁驱动夹紧组件。固定V型块通过螺栓和直槽安装在下溜板上，并能够调节安装位置。固定V型块与移动V型块通过电磁驱动夹紧组件连接。固定V型块与移动V型块的相对侧面上均开设有夹持凹槽。所述的电磁驱动夹紧组件包括夹紧电磁铁、夹紧活塞杆和夹紧回复弹簧。夹紧回复弹簧的两端与固定V型块、移动V型块分别固定。固定V型块内开设有安装槽。夹紧电磁铁固定在安装槽的内端。夹紧活塞杆的一端与安装槽滑动连接，另一端与移动V型块固定。

作为优选，所述的拉削驱动机构包括拉削丝杠和进给驱动电机。拉削丝杠的两端均支承在床身上；进给驱动电机固定在床身上，其输出轴与拉削丝杠的一端固定。拉削丝杠与拉刀定位夹持装置的上溜板构成螺旋副。

作为优选，多个工件夹紧组件环绕在工件加工位置的周围；工件夹紧组件包括夹紧气缸和夹紧块。夹紧气缸的夹紧筒体固定在工作台的底面上；夹紧气缸的夹紧活塞杆的顶端设置有水平弯折部。水平弯折部的外端固定有夹紧块。夹紧块与工件加工位置上的工件的边缘区域对齐。

作为优选，该螺旋拉削装备还包括工件输送机构。工件输送机构用于将被加工的工件输送至工件加工位置。

作为优选，所述的夹紧活塞杆两端均设置有限位盘。位于安装槽内的限位盘与安装槽外端的限位台阶配合，将夹紧活塞杆的内端限制在安装槽中。位于移动V型块外侧的限位盘与移动V型块的外侧面配合，使得夹紧活塞杆与移动V型块相对固定。

该螺旋拉削装备的螺旋槽拉削方法，包括以下步骤：

步骤一、工件送至工作台的工件加工位置；工件周向调节组件上的滚轮带动工件外圆旋转。同时，工件周向锁定组件中定位摆杆上的定位销贴紧工件的内边缘。当工件螺旋槽开口位置与定位销对齐时，定位销插入工件的螺旋槽开口，滚轮转动无法再带动工件转动，工件的周向定位完成。滚轮转动预设角度θ后停转，预设角度θ＝2π·d₁/d₂；其中，d₁为工件的外直径；d₂为滚轮的外直径。之后，工件夹紧组件将工件夹紧；摆杆驱动组件带动定位摆杆旋转，使得定位销脱离工件的螺旋槽。

步骤二、螺旋拉刀的刀柄安装在拉刀定位夹持装置中；拉刀定位夹持装置带动螺旋拉刀旋转，完成螺旋拉刀的周向定位；螺旋拉刀和工件均完成周向定位后，螺旋拉刀的刃口和工件的螺旋槽开口对齐。拉削驱动机构带动螺旋拉刀进行拉削进给运动；当螺旋拉刀的刃口到达工件螺旋槽的开口位置时，拉刀定位夹持装置带动螺旋拉刀旋转，使得螺旋拉刀对工件的内孔进行螺旋拉削。

本发明具有的有益效果是：

1、本发明设计的工件定位夹持装置利用滚轮能够通过摩擦带动工件旋转，并利用限位销抵住工件的内边缘；当工件转动到目标姿态时，限位销在弹力作用下自动卡入工件上的螺旋槽开口，使得限位销阻挡工件继续旋转；此时，工件与滚轮发生摩擦而避免继续旋转；该过程中避免了摄像头等传感器的使用就实现了工件在周向上的精准定位，保证了工件切入点位置的准确性，减少了装夹辅助工时，提高了拉削精度和效率。

2、本发明设计的螺旋进给运动机构，上溜板在拉床驱动组件带动下，沿拉床导轨作直线移动；当旋转电机旋转时，通过三爪卡盘轴直接驱动电控三爪卡盘旋转。这样，使装夹在电控三爪卡盘上的拉刀产生螺旋进给运动，满足对工件的螺旋拉削要求。

3、本发明设计的拉刀定位夹持装置，通过拉刀定位组件，对拉刀的周向进行自动定位，从而保证了拉刀对刀位置的准确性；通过电控三爪卡盘上的三个伺服电机带动三个丝杠螺母副，使卡盘径向三个等分角度(120°)方向上的三个夹紧块(爪)同步向心移动，从而夹紧拉刀柄，提高了拉刀定位夹持的自动化程度。

附图说明

图1为本发明中拉床本体的整体结构示意图；

图2为图1中A-A截面的剖视图；

图3为图1中B-B截面的剖视图；

图4为图1中C-C截面的剖视图；

图5为图1中D-D截面的剖视图；

图6为图2中的E向视图(即电控三爪卡盘的示意图)；

图7为图3中F-F截面的剖视图；

图8为图3中G-G截面的剖视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1和2所示，一种螺旋拉削装备，包括床身10、拉床导轨5、拉刀辅助夹持装置1、工件定位夹持装置2、拉刀定位夹持装置3、螺旋拉刀4、拉削驱动机构和工件输送机构。工件定位夹持装置2安装在床身10的中部，用于对工件进行定位和夹紧。所述的工件输送机构，用于将工件自动输送至工件定位夹持装置2的工作台上，其具体结构可采用市场上的现有产品，在此不作赘述。

如图1所示，两根拉床导轨5固定床身10上。拉刀定位夹持装置3的上溜板3-5和拉刀辅助夹持装置1的下溜板1-1均滑动连接在拉床导轨5上。螺旋拉刀4的上端夹持在拉刀定位夹持装置3中；螺旋拉刀4的下端夹持在拉刀辅助夹持装置1中。拉削驱动机构包括拉削丝杠6和进给驱动电机9。拉削丝杠6两端均通过第一轴承座8和第一轴承7支承在床身10上；进给驱动电机9固定在床身10上，其输出轴与拉削丝杠6的一端固定，用于驱动拉削丝杠6旋转。拉削丝杠6与固定在拉刀定位夹持装置3的上溜板3-5上的螺母构成螺旋副，从而带动拉刀定位夹持装置3作拉削进给位移。螺旋拉刀4的上下位移，与拉刀定位夹持装置3上的旋转电机带动螺旋拉刀4的旋转运动，复合起来形成螺旋拉刀4的螺旋运动，实现对工件的螺旋拉削作业。

如图2和6所示，拉刀定位夹持装置3包括上溜板3-5、拉刀螺旋驱动组件、拉刀定位组件和拉刀夹持组件。上溜板3-5在拉床驱动组件(进给驱动电机9、拉削丝杠6)带动下，沿拉床导轨5作直线移动；拉刀螺旋驱动组件安装在上溜板3-5上。拉刀螺旋驱动组件包括旋转电机3-3、第二轴承3-2、第二轴承座3-1和三爪卡盘轴3-4。三爪卡盘轴3-4通过轴承组件(第二轴承3-2和第二轴承座3-1)支承在上溜板3-5上。旋转电机3-3固定在上溜板3-5上，且输出轴与三爪卡盘轴3-4的一端固定。

拉刀夹持组件包括电控三爪卡盘3-7和输电组件3-6。电控三爪卡盘3-7同轴安装在三爪卡盘轴3-4的另一端。当旋转电机3-3旋转时，通过三爪卡盘轴3-4直接驱动电控三爪卡盘3-7旋转。这样，使拉刀产生螺旋进给运动。输电组件3-6采用滑环，用于将电源和控制信号引入到旋转中的电控三爪卡盘3-7，控制电控三爪卡盘3-7中的三个拉刀夹持电机3-12分别带动三个拉刀夹持丝杠3-10和螺母副，使卡盘3-7径向三个等分角度(120°)方向上的三个夹紧块3-11同步向心或离心移动，从而夹紧或松开拉刀柄。

拉刀定位组件安装在任意两个夹紧块3-11之间，用于对螺旋拉刀进行周向上的定位，其包括拉刀定位电机3-13、拉刀定位丝杆3-14和带半螺母的定位块3-8。定位块3-8沿径向滑动连接在电控三爪卡盘3-7的装夹侧面上。定位块3-8的内侧设置有直齿3-9；直齿3-9与螺旋拉刀4端部的径向直槽配合，对螺旋拉刀4进行周向定位。拉刀定位丝杆3-14转动连接在电控三爪卡盘3-7上，并与定位块3-8构成螺旋副。拉刀定位丝杆3-14由拉刀定位电机3-13驱动旋转。当拉刀定位电机3-13驱动丝杆螺母副时，带动定位块3-8沿径向移动，使定位块3-8上的直齿3-9与螺旋拉刀4上的径向直槽配合，对螺旋拉刀4进行周向定位，从而保证螺旋拉刀4对刀位置的准确性。

如图4和5所示，所述的拉刀辅助夹持装置包括固定V型块1-7、移动V型块1-2和电磁驱动夹紧组件。固定V型块1-7与移动V型块1-2通过两个电磁驱动夹紧组件连接。固定V型块1-7与移动V型块1-2的相对侧面上均开设有夹持凹槽。两个电磁驱动夹紧组件分别设置夹持凹槽的两侧。

电磁驱动夹紧组件包括夹紧电磁铁1-4、夹紧活塞杆1-3和夹紧回复弹簧1-5。夹紧回复弹簧1-5的两端与固定V型块1-7、移动V型块1-2分别固定。固定V型块1-7通过螺栓1-6和直槽1-8安装在下溜板1-1上。固定V型块1-7的位置可通过螺栓1-6在下溜板1-1上的直槽1-8中进行调整后固定；固定V型块1-7内开设有安装槽。夹紧电磁铁1-4固定在安装槽的内端。夹紧活塞杆1-3的一端与安装槽滑动连接，另一端穿过移动V型块1-2。夹紧活塞杆1-3两端均设置有限位盘。位于安装槽内的限位盘与安装槽外端的限位台阶配合，将夹紧活塞杆1-3的内端限制在安装槽中。位于移动V型块1-2外侧的限位盘与移动V型块1-2的外侧面配合，使得夹紧活塞杆1-3与移动V型块1-2相对固定。移动V型块1-2在电磁驱动夹紧组件作用下向固定V型块1-7移动，将拉刀柄夹持在固定V型块1-7与移动V型块1-2的夹持凹槽之间。

如图3、7和8所示，所述的工件定位夹持装置，包括工作台2-3、支撑架2-1、工件周向调节组件、工件周向锁定组件和四个工件夹紧组件。水平设置的工作台2-3固定在床身10的中部。工件2-7由工件输送机构，送至工作台2-3上。工作台2-3的顶面上固定有档条2-4；直角档条2-4包括呈直角连接的导向段和限位段。导向段用于与工件输送机构的输出位置对接。限位段用于对输入的工件2-7进行限位。导向段与限位段的连接处的内侧形成工件加工位置。

工件周向调节组件包括滚轮2-9、滚轮轴2-8和滚轮电机2-15。竖直设置的滚轮轴2-8转动连接在工作台上。滚轮2-9同轴固定在滚轮轴2-8上。滚轮电机2-15固定在工作台上，且输出轴与滚轮轴2-8的端部固定。滚轮2-9的位置与直角档条2-4限定工件的位置对齐。滚轮2-9与直角档条2-4导向段的导向面的距离等于工件的外直径；滚轮2-9的轴线与限位段的限位面的距离等于工件的外半径。当工件与直角档条2-4的限位段接触时，滚轮2-9与工件的外侧面接触；滚轮2-9能够带动工件转动，使得工件内的螺旋槽端部开口与螺旋拉刀的刃口对齐，以便于螺旋拉刀对工件内的螺旋槽进行精加工。

工件周向锁定组件包括定位摆杆2-2和摆杆驱动组件。摆杆驱动组件包括锁定弹簧2-12、活塞杆2-11、锁定电磁铁2-13和筒体2-14。筒体2-14固定在工作台的底面上。活塞杆2-11底端的活塞与筒体2-14构成滑动副。锁定电磁铁2-13固定在筒体2-14内腔的底部。锁定弹簧2-12设置在筒体2-14内，且两端分别抵住活塞的底面与筒体2-14内腔底面。

定位摆杆2-2的中部与工作台上的让位槽交接。定位摆杆2-2上开设滑槽。活塞杆2-11的顶端设置有销轴。销轴伸入定位摆杆2-2的滑槽内。销轴能够在定位摆杆2-2内滑动和转动。定位摆杆2-2的外端还设置朝上的定位销。定位销的位置与工件上的螺旋槽的位置对应。工作过程中，锁定电磁铁2-13通电的状态下，当工件转动至螺旋槽的开口与定位销对齐的状态时，定位销在锁定电磁铁2-13的磁力下卡入螺旋槽的开口中，阻挡工件继续旋转，从而实现不同工件在周向上的定位，使得工件的螺旋槽开口与拉刀的刃口的初始位置对齐。当锁定电磁铁2-13断电时，定位销在锁定弹簧2-12的弹力作用下与工件的螺旋槽开口分离，并向远离拉刀轴线的方向翻转，让出拉刀的进给轨迹，避免定位销阻挡螺旋拉刀的情况发生。

四个工件夹紧组件分别安装在工件加工位置的周围；工件夹紧组件包括夹紧气缸和夹紧块2-6。夹紧气缸的夹紧筒体2-16固定在工作台的底面上；夹紧气缸的夹紧活塞杆2-5的顶端设置有朝向工件加工位置的水平弯折部。水平弯折部的外端固定有夹紧块2-6。夹紧块2-6与工件加工位置上的工件的边缘区域对齐；通过夹紧气缸带动夹紧活塞杆2-5向下运动，能够使得夹紧块2-6挤压工件，从而夹紧工件。

工件2-7在工作台2-3上到达工件加工位置后；工件周向调节组件上的滚轮2-9带动工件2-7旋转。同时，工件周向锁定组件中的锁定电磁铁2-13得电，活塞杆2-11向下拉动定位摆杆2-2，使定位摆杆2-2绕支点2-10转动，定位摆杆2-2上的定位销贴紧工件2-7内圆。当定位销插入工件2-7内圆的螺旋槽时，滚轮2-9停转。此时，四个工件夹紧组件动作，压紧工件端面。接着，工件周向锁定组件中的锁定电磁铁2-13失电，使定位摆杆2-2上的定位销复位，工件2-7定位夹紧完成。

该螺旋拉削装备的螺旋槽拉削方法，包括以下步骤：

步骤一、工件2-7送至工作台2-3上，工件周向调节组件上的滚轮2-9带动工件2-7外圆旋转。同时，工件周向锁定组件中的锁定电磁铁2-13得电，使定位摆杆2-2上的定位销贴紧工件2-7内圆。当工件2-7内圆的螺旋槽开口位置与定位销对齐时，定位销插入工件2-7的螺旋槽开口；此时，滚轮2-9转动无法再带动工件转动，工件的定位完成。滚轮2-9转动预设角度θ后停转(此时可以确保定位销已经插入螺旋槽开口)。该预设角度θ＝2π·d₁/d₂；其中d₁为工件的外直径；d₂为滚轮的外直径。之后，四个工件夹紧组件动作，压紧工件端面。接着，工件周向锁定组件中的锁定电磁铁2-13失电，使定位摆杆2-2上的定位销复位，工件2-7定位夹紧完成。

步骤二、拉刀柄伸入电控三爪卡盘3-7内，定位拉刀定位电机3-13驱动丝杆螺母副，带动定位块3-8沿电控三爪卡盘3-7的径向移动，使定位块3-8上的直齿3-9与拉刀柄上的径向直槽配合，对螺旋拉刀4进行周向定位，从而保证对刀位置的准确性。此时，螺旋拉刀上的刃口与工件上的螺旋槽开口位置对齐。

步骤三、电控三爪卡盘3-7上的三个拉刀夹持电机3-12带动三个丝杠螺母副，使卡盘3-7径向三个等分角度(120°)方向上的三个夹紧块3-11同步向心移动，从而夹紧拉刀柄。

步骤四、螺旋拉刀的下端刀柄向下穿过工件的中心孔；拉刀辅助夹持装置在电磁驱动夹紧组件作用下，使得移动V型块1-2向固定V型块1-7合拢，将螺旋拉刀的下端刀柄夹住。

步骤五、上溜板3-5在拉床驱动组件带动下，沿拉床导轨5作直线移动；螺旋拉刀的刃口到达工件螺旋槽的开口位置时，三爪卡盘3-7由旋转电机3-3带动拉刀旋转，使拉刀产生螺旋进给运动，对工件的内孔进行螺旋拉削，形成高精度的螺旋槽。

Claims (10)

1.一种螺旋拉削设备，包括床身(10)、拉床导轨(5)、工件定位夹持装置(2)、拉刀定位夹持装置(3)、螺旋拉刀(4)和拉削驱动机构；其特征在于：所述的工件定位夹持装置(2)安装在床身(10)的中部，用于对工件进行定位和夹紧；所述的拉刀定位夹持装置(3)沿竖直方向滑动连接在床身(10)上，并与工件定位夹持装置(2)对齐；拉刀定位夹持装置(3)用于装夹螺旋拉刀(4)，并带动拉刀旋转；拉刀定位夹持装置(3)由拉削驱动机构驱动进行滑动；

所述的工件定位夹持装置，包括工作台(2-3)、支撑架(2-1)、工件周向调节组件、工件周向锁定组件和工件夹紧组件；水平设置的工作台(2-3)固定在床身(10)上；工作台(2-3)的顶面上固定有档条(2-4)；档条(2-4)包括导向段和限位段；导向段与限位段之间成小于或等于90°的夹角；导向段与限位段的连接处的内侧形成工件加工位置；所述的工件夹紧组件用于夹紧工件加工位置上的工件；

所述的工件周向调节组件包括滚轮(2-9)、滚轮轴(2-8)和滚轮电机(2-15)；竖直设置的滚轮轴(2-8)转动连接在工作台上，并由滚轮电机(2-15)驱动；滚轮(2-9)同轴固定在滚轮轴(2-8)上；当工件到达工件加工位置时，滚轮(2-9)与工件的外圆周面接触；

所述的工件周向锁定组件包括定位摆杆(2-2)和摆杆驱动组件；定位摆杆(2-2)转动连接在工作台内，并由摆杆驱动组件驱动旋转；定位摆杆(2-2)的端部固定有定位销；定位销的位置与处于工件加工位置的工件的螺旋槽位置对应；工作过程中，在摆杆驱动组件的带动下，定位摆杆(2-2)端部的定位销抵住工件的内侧边缘处；当工件转动至螺旋槽开口处与定位销对齐时，定位销在摆杆驱动组件的带动下插入到螺旋槽的开口中。

2.根据权利要求1所述的一种螺旋拉削设备，其特征在于：所述的摆杆驱动组件包括筒体(2-14)、锁定弹簧(2-12)、活塞杆(2-11)和锁定电磁铁(2-13)；筒体(2-14)固定在工作台的底面上；活塞杆(2-11)底端的活塞与筒体(2-14)构成滑动副；锁定电磁铁(2-13)固定在筒体(2-14)内腔的底部；锁定弹簧(2-12)设置在筒体(2-14)内，且两端分别抵住活塞的底面与筒体(2-14)内腔底面；定位摆杆(2-2)的中部与工作台上的让位槽交接；定位摆杆(2-2)上开设滑槽；活塞杆(2-11)的顶端设置有销轴；销轴伸入定位摆杆(2-2)的滑槽内；销轴能够在定位摆杆(2-2)内滑动和转动。

3.根据权利要求1所述的一种螺旋拉削设备，其特征在于：所述的导向段与限位段之间成90°夹角；滚轮(2-9)与直角档条(2-4)导向段的导向面的距离等于工件的外直径；滚轮(2-9)的轴线与限位段的限位面的距离等于工件的外半径。

4.根据权利要求1所述的一种螺旋拉削设备，其特征在于：所述的拉刀定位夹持装置(3)包括上溜板(3-5)、拉刀螺旋驱动组件、拉刀定位组件和拉刀夹持组件；所述的上溜板(3-5)滑动连接在床身(10)上；拉刀螺旋驱动组件包括旋转电机(3-3)和三爪卡盘轴(3-4)；三爪卡盘轴(3-4)支承在上溜板(3-5)上，并由旋转电机(3-3)驱动旋转；

所述的拉刀夹持组件包括电控三爪卡盘(3-7)和输电组件(3-6)；电控三爪卡盘(3-7)同轴安装在三爪卡盘轴(3-4)的另一端；输电组件(3-6)采用滑环，用于将电源和控制信号引入到电控三爪卡盘(3-7)中；

所述的拉刀定位组件包括拉刀定位电机(3-13)、拉刀定位丝杆(3-14)和定位块(3-8)；定位块(3-8)沿径向滑动连接在电控三爪卡盘(3-7)上；定位块(3-8)朝向电控三爪卡盘(3-7)中心轴线的一侧设置有直齿(3-9)；直齿(3-9)与螺旋拉刀(4)刀柄上的径向直槽形状对应；拉刀定位丝杆(3-14)转动连接在电控三爪卡盘(3-7)上，并与定位块(3-8)构成螺旋副；拉刀定位丝杆(3-14)由拉刀定位电机(3-13)驱动旋转。

5.根据权利要求1所述的一种螺旋拉削设备，其特征在于：还包括拉刀辅助夹持装置(1)；拉刀辅助夹持装置(1)沿竖直方向滑动连接在床身(10)上，并与拉刀定位夹持装置(3)对齐；拉刀辅助夹持装置(1)和拉刀定位夹持装置(3)分别夹持螺旋拉刀的两端。

6.根据权利要求5所述的一种螺旋拉削设备，其特征在于：所述的拉刀辅助夹持装置包括下溜板(1-1)、固定V型块(1-7)、移动V型块(1-2)和电磁驱动夹紧组件；固定V型块(1-7)通过螺栓(1-6)和直槽(1-8)安装在下溜板(1-1)上，并能够调节安装位置；固定V型块(1-7)与移动V型块(1-2)通过电磁驱动夹紧组件连接；固定V型块(1-7)与移动V型块(1-2)的相对侧面上均开设有夹持凹槽；所述的电磁驱动夹紧组件包括夹紧电磁铁(1-4)、夹紧活塞杆(1-3)和夹紧回复弹簧(1-5)；夹紧回复弹簧(1-5)的两端与固定V型块(1-7)、移动V型块(1-2)分别固定；固定V型块(1-7)内开设有安装槽；夹紧电磁铁(1-4)固定在安装槽的内端；夹紧活塞杆(1-3)的一端与安装槽滑动连接，另一端与移动V型块(1-2)固定。

7.根据权利要求1所述的一种螺旋拉削设备，其特征在于：所述的拉削驱动机构包括拉削丝杠(6)和进给驱动电机(9)；拉削丝杠(6)的两端均支承在床身(10)上；进给驱动电机(9)固定在床身(10)上，其输出轴与拉削丝杠(6)的一端固定；拉削丝杠(6)与拉刀定位夹持装置(3)的上溜板(3-5)构成螺旋副。

8.根据权利要求1所述的一种螺旋拉削设备，其特征在于：多个工件夹紧组件环绕在工件加工位置的周围；工件夹紧组件包括夹紧气缸和夹紧块(2-6)；夹紧气缸的夹紧筒体(2-16)固定在工作台的底面上；夹紧气缸的夹紧活塞杆(2-5)的顶端设置有水平弯折部；水平弯折部的外端固定有夹紧块(2-6)；夹紧块(2-6)与工件加工位置上的工件的边缘区域对齐。

9.根据权利要求1所述的一种螺旋拉削设备，其特征在于：还包括工件输送机构；工件输送机构用于将被加工的工件输送至工件加工位置。

10.如权利要求1所述的一种螺旋拉削设备的螺旋拉削方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、工件(2-7)送至工作台(2-3)的工件加工位置；工件周向调节组件上的滚轮(2-9)带动工件(2-7)外圆旋转；同时，工件周向锁定组件中定位摆杆(2-2)上的定位销贴紧工件(2-7)的内边缘；当工件(2-7)螺旋槽开口位置与定位销对齐时，定位销插入工件(2-7)的螺旋槽开口，滚轮(2-9)转动无法再带动工件转动，工件的周向定位完成；滚轮(2-9)转动预设角度θ后停转，预设角度θ＝2π·d₁/d₂；其中，d₁为工件的外直径；d₂为滚轮的外直径；之后，工件夹紧组件将工件夹紧；摆杆驱动组件带动定位摆杆(2-2)旋转，使得定位销脱离工件(2-7)的螺旋槽；

步骤二、螺旋拉刀的刀柄安装在拉刀定位夹持装置(3)中；拉刀定位夹持装置(3)带动螺旋拉刀旋转，完成螺旋拉刀的周向定位；螺旋拉刀和工件(2-7)均完成周向定位后，螺旋拉刀的刃口和工件(2-7)的螺旋槽开口对齐；拉削驱动机构带动螺旋拉刀进行拉削进给运动；当螺旋拉刀的刃口到达工件螺旋槽的开口位置时，拉刀定位夹持装置(3)带动螺旋拉刀旋转，使得螺旋拉刀对工件的内孔进行螺旋拉削。

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