CN116748430B - 加工螺纹环槽滚柱的滚丝轮及螺纹环槽滚柱的加工方法 - Google Patents

加工螺纹环槽滚柱的滚丝轮及螺纹环槽滚柱的加工方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了加工螺纹环槽滚柱的滚丝轮及螺纹环槽滚柱的加工方法，其中，加工螺纹环槽滚柱的滚丝轮，包括第一部分以及第二部分；第一部分用于在滚柱上加工出螺纹区，第一部分的外侧壁沿圆周方向上依次设置有螺纹滚压段、螺纹精整段以及螺纹退出段；第二部分用于在滚柱上加工出环槽区，第二部分的外侧壁沿圆周方向上依次设置有环槽非滚压段、增量轧入段、环槽精整段以及环槽退出段；第一部分的螺纹滚压段、螺纹精整段与第二部分的环槽非滚压段相对应，第一部分的螺纹退出段与第二部分的增量轧入段、环槽精整段以及环槽退出段相对应。本申请可以做到在一道工序内成形螺纹区和环槽区，并且加工螺纹区和缓冲区时互不影响，避免了牙型倾斜。

Description

加工螺纹环槽滚柱的滚丝轮及螺纹环槽滚柱的加工方法
技术领域
本发明涉及滚柱加工领域，具体涉及加工螺纹环槽滚柱的滚丝轮及螺纹环槽滚柱的加工方法。
背景技术
螺纹环槽滚柱包括位于中间的螺纹区以及分别位于螺纹区两侧的环槽区，环槽指的是螺纹升角为零。现有螺纹环槽滚柱的加工方法是先用一对滚丝轮滚压出位于中间的螺纹区，再用第二对滚丝轮滚压出两侧的环槽区。
上述加工方法需要两道工序分别进行加工，加工效率低，此外，因为分为两道工序加工，易出现不同牙型倾斜的问题。
发明内容
本发明针对上述问题，克服至少一个不足，提出了加工螺纹环槽滚柱的滚丝轮及螺纹环槽滚柱的加工方法。
本发明采取的技术方案如下：
一种加工螺纹环槽滚柱的滚丝轮，包括第一部分以及第二部分；
所述第一部分用于在滚柱上加工出螺纹区，所述第一部分的外侧壁沿圆周方向上依次设置有螺纹滚压段、螺纹精整段以及螺纹退出段；
所述第二部分用于在滚柱上加工出环槽区，所述第二部分的外侧壁沿圆周方向上依次设置有环槽非滚压段、增量轧入段、环槽精整段以及环槽退出段；
所述第一部分的螺纹滚压段、螺纹精整段与所述第二部分的环槽非滚压段相对应，所述第一部分的螺纹退出段与所述第二部分的增量轧入段、环槽精整段以及环槽退出段相对应；
当所述第一部分的螺纹滚压段和螺纹精整段与滚柱接触配合时，所述第二部分的环槽非滚压段与滚柱相对应，第二部分不对滚柱进行加工；当第一部分的螺纹退出段与滚柱相对应时，所述第二部分的增量轧入段、环槽精整段以及环槽退出段与所述滚柱配合，加工出环槽区。
所述螺纹滚压段用于在滚柱上滚压出螺纹，所述螺纹精整段用于对螺纹滚压段滚压出的螺纹进行精整；所述环槽非滚压段不用于滚压环槽区，所述增量轧入段用于与滚柱配合，开始滚压形成环槽区，所述环槽精整段用于精确滚压出环槽区。实际运用时，增量轧入段和环槽精整段可以通过径向增量的方式，使齿形在径向上增长。
本申请滚丝轮的一种使用方式：先使第一部分的螺纹滚压段和螺纹精整段依次与滚柱滚压配合，加工出螺纹区，在加工螺纹区期间，第二部分的环槽非滚压段与滚柱接触配合，不参与滚压，用于防止滚柱倾斜；螺纹精整段完成工作后螺纹退出段与滚柱相对应，此时第一部分不参与滚压，第二部分的增量轧入段、环槽精整段以及环槽退出段依次与滚柱配合，滚压出环槽区。
本申请可以做到在一道工序内成形螺纹区和环槽区，并且加工螺纹区和缓冲区时互不影响，避免了牙型倾斜。
于本发明其中一实施例中，所述第一部分有一个，所述第二部分有两个，两个第二部分分别位于第一部分的两侧。
于本发明其中一实施例中，所述第一部分和所述第二部分为独立的元件。
独立元件的设计，可以根据不同的产品（滚柱）尺寸组合使用，调整方便。
于本发明其中一实施例中，所述第一部分和所述第二部分的轴心位置具有带键槽的安装孔。
各部分通过安装孔与机床主轴固定。
于本发明其中一实施例中，所述第一部分有多个，至少有两个第一部分不相同。
于本发明其中一实施例中，所述第二部分有多组，每组包括两个相同的第二部分，不同组的第二部分不相同。
本申请所说的不相同可以为轴向长度、外径、牙型等至少一个不相同。
于本发明其中一实施例中，所述螺纹退出段的内径小于等于所述螺纹精整段的小径。
于本发明其中一实施例中，所述增量轧入段以及环槽精整段相对于所述环槽非滚压段径向突出。
本申请还公开了一种螺纹环槽滚柱的加工方法，包括以下步骤：
将两个滚丝轮分别安装在机床主轴上，所述滚丝轮为上文所述的加工螺纹环槽滚柱的滚丝轮，两个滚丝轮的螺纹滚压段的牙型以及螺纹精整段的牙型具有180度的相位差；
控制机床主轴进给，使第一部分的螺纹滚压段与滚柱接触配合，此时第二部分与滚柱为间隙配合，用于防止滚柱因为加工螺纹时的轴向移动而导致两侧牙型倾斜；
控制机床主轴停止进给，此时第二部分的环槽非滚压段与滚柱为接触配合，用于防止滚柱倾斜；螺纹滚压段和螺纹精整段依次与滚柱滚压配合，加工出螺纹区；
螺纹精整段完成工作后螺纹退出段与滚柱相对应，此时第一部分不参与滚压，第二部分的增量轧入段、环槽精整段以及环槽退出段依次与滚柱配合，滚压出环槽区。
于本发明其中一实施例中，两个滚丝轮同时进给且进给量相同，两个滚丝轮的速度相同且转动方向相同。
本发明的有益效果是：本申请可以做到在一道工序内成形螺纹区和环槽区，并且加工螺纹区和缓冲区时互不影响，避免了牙型倾斜。
附图说明
图1是两个滚丝轮与滚柱胚料的示意图；
图2是滚丝轮的局部示意图；
图3是加工螺纹环槽滚柱的滚丝轮的爆炸图；
图4是滚丝轮的第一部分牙型的中径轨迹；
图5是滚丝轮的第二部分牙型的中径轨迹；
图6是两个滚丝轮未进给的示意图；
图7是两个滚丝轮进给后第一部分加工螺纹区的示意图；
图8是两个滚丝轮加工环槽区的示意图；
图9是两个滚丝轮加工完成分离后的示意图。
图中各附图标记为：
100、滚丝轮；1、第一部分；11、螺纹滚压段；12、螺纹精整段；13、螺纹退出段；14、安装孔；141、键槽；2、第二部分；21、环槽非滚压段；22、增量轧入段；23、环槽精整段；24、环槽退出段；3、滚柱；31、螺纹区；32、环槽区。
实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面结合各附图，对本发明做详细描述。
如图1~5和9所示，一种加工螺纹环槽滚柱的滚丝轮100，包括第一部分1以及第二部分2；
第一部分1用于在滚柱3上加工出螺纹区31，见图4，第一部分1的外侧壁沿圆周方向上依次设置有螺纹滚压段11、螺纹精整段12以及螺纹退出段13；图中，实线为第一部分1牙型的中径轨迹，虚线为第二部分2牙型的中径轨迹，其中，A1对应于螺纹滚压段11，A2对应于螺纹精整段12、A3对应于螺纹退出段13。
第二部分2用于在滚柱3上加工出环槽区32，见图5，第二部分2的外侧壁沿圆周方向上依次设置有环槽非滚压段21、增量轧入段22、环槽精整段23以及环槽退出段24；图中，实线为第二部分2牙型的中径轨迹，虚线为第一部分1牙型的中径轨迹，其中，B1对应于环槽非滚压段21，B2对应于增量轧入段22，B3对应于环槽精整段23，B4对应于环槽退出段24。
第一部分1的螺纹滚压段11、螺纹精整段12与第二部分2的环槽非滚压段21相对应，即B1=A1+A2，第一部分1的螺纹退出段13与第二部分2的增量轧入段22、环槽精整段23以及环槽退出段24相对应，即A3=B2+B3+B4；
当第一部分1的螺纹滚压段11和螺纹精整段12与滚柱3接触配合时，第二部分2的环槽非滚压段21与滚柱3相对应，第二部分2不对滚柱3进行加工；当第一部分1的螺纹退出段13与滚柱3相对应时，第二部分2的增量轧入段22、环槽精整段23以及环槽退出段24与滚柱3配合，加工出环槽区32。
螺纹滚压段11用于在滚柱3上滚压出螺纹，螺纹精整段12用于对螺纹滚压段11滚压出的螺纹进行精整；环槽非滚压段21不用于滚压环槽区32，增量轧入段22用于与滚柱3配合，开始滚压形成环槽区32，环槽精整段23用于精确滚压出环槽区32。实际运用时，增量轧入段22和环槽精整段23可以通过径向增量的方式，使齿形在径向上增长。
本申请滚丝轮100的一种使用方式：先使第一部分1的螺纹滚压段11和螺纹精整段12依次与滚柱3接触配合，加工出螺纹区31，此时第二部分2的环槽非滚压段21与滚柱3接触或间隙配合，第二部分2不参与滚压，用于防止滚柱3倾斜；螺纹精整段12完成工作后螺纹退出段13与滚柱3相对应，此时第一部分1不参与滚压，第二部分2的增量轧入段22、环槽精整段23以及环槽退出段24依次与滚柱3接触配合，加工出环槽区32。
本申请可以做到在一道工序内成形螺纹区31和环槽区32，并且加工螺纹区31和缓冲区时互不影响，避免了牙型倾斜。
如图2和3所示，于本实施例中，第一部分1有一个，第二部分2有两个，两个第二部分2分别位于第一部分1的两侧。
于本实施例中，第一部分1和第二部分2为独立的元件。独立元件的设计，可以根据不同的产品（滚柱3）尺寸组合使用，调整方便。
如图3所示，于本实施例中，第一部分1和第二部分2的轴心位置具有带键槽141的安装孔14。各部分通过安装孔14与机床主轴固定。
实际运用时，第一部分1有多个，至少有两个第一部分1不相同。第二部分2有多组，每组包括两个相同的第二部分2，不同组的第二部分2不相同。
本申请所说的不相同可以为轴向长度、外径、牙型等至少一个不相同。
实际运用时，螺纹退出段13的内径小于等于螺纹精整段12的小径。
于本实施例中，增量轧入段22以及环槽精整段23相对于环槽非滚压段21径向突出。
本实施例还公开了一种螺纹环槽滚柱3的加工方法，包括以下步骤：
见图6，将两个本实施例的滚丝轮100分别安装在机床主轴上，两个滚丝轮100的螺纹滚压段11的牙型以及螺纹精整段12的牙型具有180度的相位差；
见图7，控制机床主轴进给，使第一部分1的螺纹滚压段11与滚柱3接触配合，此时第二部分与滚柱为间隙配合，用于防止滚柱因为加工螺纹时的轴向移动而导致两侧牙型倾斜；控制机床主轴停止进给，此时第二部分的环槽非滚压段与滚柱为接触配合，用于防止滚柱倾斜；螺纹滚压段11和螺纹精整段12依次与滚柱3滚压配合，加工出螺纹区31，在加工螺纹区期间，第二部分2不参与滚压，仅用于防止滚柱3倾斜；
见图8，螺纹精整段12完成工作后螺纹退出段13与滚柱3相对应，此时第一部分1不参与滚压，第二部分2的增量轧入段22、环槽精整段23以及环槽退出段24依次与滚柱3配合，滚压出环槽区32；
见图9，控制机床主轴退刀，得到滚柱3。
于本实施例中，两个滚丝轮100同时进给且进给量相同，两个滚丝轮100的速度相同且转动方向相同。
实际运用时，加工螺纹区31时，螺纹区31的牙型沿螺旋线保持不变，在螺纹退出段13上磨低或磨去牙型。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种加工螺纹环槽滚柱的滚丝轮，其特征在于，包括第一部分以及第二部分；
所述第一部分用于在滚柱上加工出螺纹区，所述第一部分的外侧壁沿圆周方向上依次设置有螺纹滚压段、螺纹精整段以及螺纹退出段；
所述第二部分用于在滚柱上加工出环槽区，所述第二部分的外侧壁沿圆周方向上依次设置有环槽非滚压段、增量轧入段、环槽精整段以及环槽退出段；
所述第一部分的螺纹滚压段、螺纹精整段与所述第二部分的环槽非滚压段相对应，所述第一部分的螺纹退出段与所述第二部分的增量轧入段、环槽精整段以及环槽退出段相对应；
当所述第一部分的螺纹滚压段和螺纹精整段与滚柱接触配合时，所述第二部分的环槽非滚压段与滚柱接触配合，第二部分不对滚柱进行加工；当第一部分的螺纹退出段与滚柱相对应时，所述第二部分的增量轧入段、环槽精整段以及环槽退出段与所述滚柱配合，加工出环槽区。
2.如权利要求1所述的加工螺纹环槽滚柱的滚丝轮，其特征在于，所述第一部分和所述第二部分为独立的元件。
3.如权利要求2所述的加工螺纹环槽滚柱的滚丝轮，其特征在于，所述第一部分和所述第二部分的轴心位置具有带键槽的安装孔。
4.如权利要求2所述的加工螺纹环槽滚柱的滚丝轮，其特征在于，所述第一部分有多个，至少有两个第一部分不相同。
5.如权利要求2所述的加工螺纹环槽滚柱的滚丝轮，其特征在于，所述第二部分有多组，每组包括两个相同的第二部分，不同组的第二部分不相同。
6.如权利要求1所述的加工螺纹环槽滚柱的滚丝轮，其特征在于，所述螺纹退出段的内径小于等于所述螺纹精整段的小径。
7.如权利要求1所述的加工螺纹环槽滚柱的滚丝轮，其特征在于，所述增量轧入段以及环槽精整段相对于所述环槽非滚压段径向突出。
8.如权利要求1、2、3、6或7所述的加工螺纹环槽滚柱的滚丝轮，其特征在于，所述第一部分有一个，所述第二部分有两个，两个第二部分分别位于第一部分的两侧。
9.一种螺纹环槽滚柱的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
将两个滚丝轮分别安装在机床主轴上，所述滚丝轮为权利要求8所述的加工螺纹环槽滚柱的滚丝轮，两个滚丝轮的螺纹滚压段的牙型以及螺纹精整段的牙型具有180度的相位差；
控制机床主轴进给，使第一部分的螺纹滚压段与滚柱接触配合，此时第二部分与滚柱为间隙配合，用于防止滚柱因为加工螺纹时的轴向移动而导致两侧牙型倾斜；
控制机床主轴停止进给，此时第二部分的环槽非滚压段与滚柱为接触配合，用于防止滚柱倾斜；螺纹滚压段和螺纹精整段依次与滚柱滚压配合，加工出螺纹区；
螺纹精整段完成工作后螺纹退出段与滚柱相对应，此时第一部分不参与滚压，第二部分的增量轧入段、环槽精整段以及环槽退出段依次与滚柱配合，滚压出环槽区。
10.如权利要求9所述的螺纹环槽滚柱的加工方法，其特征在于，两个滚丝轮同时进给且进给量相同，两个滚丝轮的速度相同且转动方向相同。
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