CN115971912A - 一种螺杆加工工装及螺杆加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种螺杆加工工装及螺杆加工方法，属于螺杆加工技术领域，包括有夹持部和转动部，夹持部包括有固定座，该固定座上套设有套筒座，该套筒座用于沿轴向套设待加工螺杆，套筒座沿轴向开设有第一槽口，该第一槽口沿轴向将套筒座的两端贯穿，使得切削刀具可穿过该第一槽口沿待加工螺杆轴向切削。本发明的螺杆加工工装，其通过设置套筒座结构，利用套筒座将待加工螺杆的轴向部分进行固定，并在套筒座上开设第一槽口，使得套筒座满足将待加工螺杆轴向固定的前提下，不影响切削刀具沿螺杆轴向切削加工螺纹，套筒座的轴向固定形式避免了待加工螺杆在加工过程中因受切削力而弯曲抖动的问题，大大提高了螺杆上螺纹的加工精度。

Description

一种螺杆加工工装及螺杆加工方法

技术领域

本发明属于螺杆加工设备技术领域，具体涉及一种螺杆加工工装及螺杆加工方法。

背景技术

长期以来，细长轴螺杆的加工都是困扰加工行业的一大难题。细长轴类零件通常采用车削加工。在加工过程中，螺杆受到切削力的影响，其在加工时会出现震动、零件弯曲、热变形、表面粗糙度差等诸多问题，特别是加工多头螺纹时，因为需要断续切削，导致螺杆的震动更为剧烈。这导致车削的细长轴零件，其往往需要经过多次矫正或热处理，并经过小切削两的精细加工或者磨削后才能达到精度要求，这导致现有细长轴螺杆的加工效率非常低下，并且在切削完成后需要进行多次矫正成型的问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本发明提供了一种螺杆加工工装，用以解决现有螺杆加工过程中因切削导致的震动剧烈，导致加工精度差并需要多次矫正的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种螺杆加工工装，其包括

夹持部，所述夹持部用于沿轴向夹持待加工螺杆，且待加工螺杆与所述夹持部可相对转动；

转动部，所述转动部与待加工螺杆的轴向端部相连，用于带动待加工螺杆沿径向转动；

所述夹持部包括固定座，所述固定座上设有套筒座，所述套筒座用于沿轴向套设待加工螺杆，所述套筒座沿轴向开设有第一槽口，所述第一槽口沿轴向将所述套筒座的两端贯穿，使得切削刀具可沿所述第一槽口深入所述套筒座内部。

作为本发明的进一步改进，所述套筒座内还设有支撑套，所述支撑套与所述套筒座同轴套设，且所述支撑套上设有第二槽口，所述第二槽口沿轴向将所述支撑套的两端贯穿，且所述第二槽口朝向与所述第一槽口开口朝向一致。

作为本发明的进一步改进，所述套筒座和所述支撑套上开设有螺纹孔，所述套筒座和所述支撑套通过螺栓固定连接。

作为本发明的进一步改进，所述支撑套包括多个支撑组件，多个所述支撑组件合围形成筒体结构，至少其中两所述支撑组件之间留有间隙形成所述第二槽口；且多个所述支撑组件与所述套筒座轴心距离可调，以形成不同直径的筒体结构。

作为本发明的进一步改进，各所述支撑组件上均开设有螺纹孔，各所述支撑组件与所述套筒座均通过螺栓固定连接。

作为本发明的进一步改进，所述转动部包括主动轮和从动轮，所述主动轮和所述从动轮分别固定连接待加工螺杆的两端。

作为本发明的进一步改进，还包括数控主轴，所述数控主轴连接有切削刀具，所述数控主轴用于带动所述切削刀具沿待加工螺杆轴向移动。

本申请还包括一种螺杆加工方法，其通过所述螺杆加工工装进行加工，包括如下步骤：

S1、将待加工螺杆穿过支撑套，采用主动轮和从动轮分别夹持待加工螺杆的两端；

S2、调整待加工螺杆轴线方向，使得待加工螺杆轴线与数控主轴移动方向一致；

S3、将支撑座固定，校正支撑座位置，使得套筒座轴线与待加工螺杆轴线重合；

S4、调整螺栓，将各支撑组件与待加工螺杆表面贴合；

S5、校正待加工螺杆直线度；

S6、通过主控主轴带动切削刀具沿待加工螺杆轴向行径，对待加工螺杆表面铣削螺纹。

作为本发明的进一步改进，各所述支撑组件贴合待加工螺杆的一面涂覆有润滑剂。

作为本发明的进一步改进，S7、将切削完成的待加工螺杆从支撑套中取出，二次校正待加工螺杆直线度。

上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有的有益效果包括：

(1)本发明的螺杆加工工装，其通过设置套筒座结构，利用套筒座将待加工螺杆的轴向部分进行固定，并在套筒座上开设第一槽口，使得套筒座满足将待加工螺杆轴向固定的前提下，不影响切削刀具沿螺杆轴向切削加工螺纹，套筒座的轴向固定形式避免了待加工螺杆在加工过程中因受切削力而弯曲抖动的问题，大大提高了螺杆上螺纹的加工精度。

(2)本发明的螺杆加工工装，其通过在套筒座内设置支撑套，通过更换符合待加工螺杆尺寸的支撑套，使得支撑套将待加工螺杆径向进行限位，进一步降低待加工螺杆在加工过程中的抖动问题，提高加工精度。

(3)本发明的螺杆加工工装，其通过将支撑套设置为多个支撑组件的形式，利用多个支撑组件分片设置形式，使得多个支撑组件形成的筒状结构的径向尺寸可调，以适应不同直径的待加工螺杆，并提高了支撑套与待加工螺杆的贴附紧密程度，尽可能降低待加工螺杆加工过程中的抖动幅度，提高螺杆加工精度。

(4)本发明的螺杆加工方法，其通过利用螺杆加工工装将待加工螺杆的轴向进行固定，避免了待加工螺杆在加工过程中的抖动和应力弯曲等问题，大幅提高切削螺纹的精度，并且在螺杆加工完毕后通过释放其加工过程中的应力，再次校正其直线度，即可得到成品结构，省去了传统螺杆加工过程中不断校正加工的步骤，大幅提高螺杆的加工效率和加工精度。

附图说明

图1是本发明实施例中螺杆加工工装的整体结构示意图；

图2是本发明实施例中固定座与套筒座装配结构示意图；

图3是本发明实施例中其中一种固定套的结构示意图；

图4是本发明实施例中其中一种固定套的结构示意图。

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：

1、固定座；2、套筒座；3、固定套；4、待加工螺杆；5、主动轮；6、从动轮；7、数控主轴；8、螺栓。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所述的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例：

请参阅图1～4，本发明优选实施例中的螺杆加工工装包括有夹持部，该夹持部用于沿轴向夹持待加工螺杆4，并且待加工螺杆4与该夹持部可相对转动；转动部，该转动部与待加工螺杆4的轴向端部相连，用于带动待加工螺杆4沿径向转动。本申请通过夹持部将待加工螺杆4的轴向进行固定，使得待加工螺杆4在切削刀具进行切削时不会晃动，提高螺纹切削精度。进一步的，上述夹持部包括有固定座1，该固定座1上套设有套筒座2，该套筒座2用于沿轴向套设待加工螺杆4，套筒座2沿轴向开设有第一槽口，该第一槽口沿轴向将套筒座2的两端贯穿，使得切削刀具可穿过该第一槽口沿待加工螺杆4轴向切削。

本申请通过设置套筒座2结构，利用套筒座2将待加工螺杆4的轴向进行限位固定，以降低螺杆在加工过程中的抖动和弯曲变形等，同时为了确保螺杆加工的连续性，该套筒座2上开设有第一槽口，使得切削刀具可从第一槽口深入到套筒座2内部并对待加工螺杆4表面进行切削以形成螺纹。并且由于待加工螺杆4表面的螺纹分布在螺杆径向外周，因此需要设置转动部带动螺杆转动，并将夹持部与代加工螺杆设置为可相对转动形式。

作为本发明的进一步改进，本申请中的套筒座2内还设有支撑套，该支撑套与套筒座2同轴套设，并且支撑套上开设有第二槽口，该第二槽口同样沿轴向将支撑套的两端贯穿，并且第二槽口朝向与第一槽口的开口朝向一致。在利用套筒座2将待加工螺杆4进行固定时，为了提高该螺杆加工工装的适用范围，以实现对不同直径的螺杆的加工。在该套筒座2内还设置支撑套结构，在针对不同直径的螺杆进行加工时，通过替换不同口径的支撑套，以实现支撑套与待加工螺杆4的紧密贴合，通过提高支撑套与待加工螺杆4径向方向的贴合程度，可降低待加工螺杆4在切削过程中的晃动幅度，提高待加工螺杆4的加工精度。

进一步地，本申请中的套筒座2和支撑套上对应开设有螺纹孔，该套筒座2和支撑套通过螺栓8进行固定连接。在通过更换支撑套与待加工螺杆4进行适配的过程中，由于支撑套的尺寸不同，使得套筒座2与支撑套在径向方向距离不同，因此需要采用螺栓8将套筒座2与支撑套相对固定，以确保支撑套将待加工螺杆4的稳定锁定。

作为本发明的可选实施例，本申请中的螺栓8沿支撑套径向抵接支撑套的外壁，由于支撑套上开设有第二槽口，通过螺栓8抵接可使支撑套发生形变，进而使得支撑套内壁紧贴待加工螺杆4的外周，实现支撑套对待加工螺杆4的稳定锁定。

进一步地，作为本发明的优选实施例，本申请中的支撑套包括多个支撑组件，多个支撑组件合围形成筒体结果，并且至少其中两个支撑组件之间留有间隙以形成上述第二槽口，并且多个支撑组件与套筒座2的轴心距离可调，使得多个支撑组件可合围形成不同直径的筒体结构。在利用螺栓8将支撑套挤压变形时，支撑套挤压变形后会形成不规则的椭圆结构，导致支撑套与待加工螺杆4的圆周部分紧贴，使得待加工螺杆4切削受力时仍会发生形变。因此将支撑套设置为多个分散状片状结构，各支撑组件通过螺栓8进行固定，通过调节支撑组件与套筒座2内壁之间的距离，可对应形成不同内径大小的支撑套。进一步地，上述各支撑组件之间的间隙并不影响该待加工螺杆4的加工。

进一步的，作为本发明的优选实施例，本申请中的转动轮包括有主动轮5和从动轮6，主动轮5和从动轮6分别连接在待加工螺杆4的两端，通过对待加工螺杆4轴向两端进行限位，确保其加工过程中的稳定性。同时主动轮5能够带动该待加工螺杆4沿径向转动，并配合切削刀具在待加工螺杆4轴向上的切削，以在待加工螺杆4外周形成螺纹。

进一步地，上述螺杆加工工装还包括数控主轴7，该数控主轴7连接有切削刀具，用于带动切削刀具沿待加工螺杆4轴向行径，以切削形成螺纹。

进一步地，本申请中螺杆加工工装的套筒座2和支撑套的轴向长度可根据待加工螺杆4的轴向长度进行调整，使得待加工螺杆4尽可能包覆在支撑套内，尽可能减少其在加工过程中的形变。

进一步地，本申请中螺杆加工工装的套筒座2和支撑套可设置为多个，即沿待加工螺杆4轴向间隔布置的多个，其可以覆盖待加工螺杆4的大部分轴向区域。

进一步地，本申请还包括一种螺杆加工方法，其通过上述螺杆加工工装来实现，具体包括如下步骤：

S1、将待加工螺杆4穿过支撑套，采用主动轮5和从动轮6分别夹持待加工螺杆4的两端；

S2、调整待加工螺杆4轴线方向，使得待加工螺杆4轴线与数控主轴7移动方向一致；

S3、将支撑座固定，校正支撑座位置，使得套筒座2轴线与待加工螺杆4轴线重合；

S4、调整螺栓8，将各支撑组件与待加工螺杆4表面贴合；

S5、校正待加工螺杆4直线度；

S6、通过主控主轴带动切削刀具沿待加工螺杆4轴向行径，对待加工螺杆4表面铣削螺纹。

进一步地，在上述待加工螺杆4加工过程中，待加工螺杆4在主动轮5和从动轮6的带动下沿其径向进行转动，而各支撑组件需要将待加工螺杆4紧缚以避免其沿径向晃动。因此，在支撑组件朝向待加工螺杆4的一面涂覆有润滑剂，通过润滑剂降低二者间的摩擦力，使得待加工螺杆4沿径向的稳定转动，且不影响支撑组件对待加工螺杆4的紧缚。

进一步地，本申请中的螺杆加工方法还包括有步骤S7、将切削完成的待加工螺杆4从支撑套中取出，二次校正待加工螺杆4直线度。在利用本申请中的螺杆加工工装进行切削加工时，其仅能保证加工过程中待加工螺杆4的轴向稳定，其大幅提高了螺纹的精度，但是将螺杆轴向锁定的方式使得加工完毕螺杆内存在着大量应力，导致螺杆取下后会发生应力弯曲的问题。因此，在将待加工螺杆4加工完毕后，需要释放待加工螺杆4的应力，然后二次校正待加工螺杆4的直线度，以得到加工完毕后的螺杆。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种螺杆加工工装，其特征在于，包括：

夹持部，所述夹持部用于沿轴向夹持待加工螺杆，且待加工螺杆与所述夹持部可相对转动；

转动部，所述转动部与待加工螺杆的轴向端部相连，用于带动待加工螺杆沿径向转动；

所述夹持部包括固定座，所述固定座上设有套筒座，所述套筒座用于沿轴向套设待加工螺杆，所述套筒座沿轴向开设有第一槽口，所述第一槽口沿轴向将所述套筒座的两端贯穿，使得切削刀具可穿过所述第一槽口沿待加工螺杆轴向切削。

2.根据权利要求1所述的螺杆加工工装，其特征在于，所述套筒座内还设有支撑套，所述支撑套与所述套筒座同轴套设，且所述支撑套上设有第二槽口，所述第二槽口沿轴向将所述支撑套的两端贯穿，且所述第二槽口朝向与所述第一槽口开口朝向一致。

3.根据权利要求2所述的螺杆加工工装，其特征在于，所述套筒座和所述支撑套上开设有螺纹孔，所述套筒座和所述支撑套通过螺栓固定连接。

4.根据权利要求3所述的螺杆加工工装，其特征在于，所述支撑套包括多个支撑组件，多个所述支撑组件合围形成筒体结构，至少其中两所述支撑组件之间留有间隙形成所述第二槽口；且多个所述支撑组件与所述套筒座轴心距离可调，以形成不同直径的筒体结构。

5.根据权利要求4所述的螺杆加工工装，其特征在于，各所述支撑组件上均开设有螺纹孔，各所述支撑组件与所述套筒座均通过螺栓固定连接。

6.根据权利要求5所述的螺杆加工工装，其特征在于，所述转动部包括主动轮和从动轮，所述主动轮和所述从动轮分别固定连接待加工螺杆的两端。

7.根据权利要求6所述的螺杆加工工装，其特征在于，还包括数控主轴，所述数控主轴连接有切削刀具，所述数控主轴用于带动所述切削刀具沿待加工螺杆轴向移动。

8.一种螺杆加工方法，其通过如权利要求7所述的螺杆加工工装进行加工，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将待加工螺杆穿过支撑套，采用主动轮和从动轮分别夹持待加工螺杆的两端；

S2、调整待加工螺杆轴线方向，使得待加工螺杆轴线与数控主轴移动方向一致；

S3、将支撑座固定，校正支撑座位置，使得套筒座轴线与待加工螺杆轴线重合；

S4、调整螺栓，将各支撑组件与待加工螺杆表面贴合；

S5、校正待加工螺杆直线度；

S6、通过主控主轴带动切削刀具沿待加工螺杆轴向行径，对待加工螺杆表面铣削螺纹。

9.根据权利要求8所述的螺杆加工方法，其特征在于，各所述支撑组件贴合待加工螺杆的一面涂覆有润滑剂。

10.根据权利要求8所述的螺杆加工方法，其特征在于，还包括：

S7、将切削完成的待加工螺杆从支撑套中取出，二次校正待加工螺杆直线度。

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