CN201091945Y - 一种自动车螺纹的机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种可自动车螺纹的机构，包括刀架、由电机控制的丝杠、刀具、伸缩刀杆机构及控制机构等，其特点是在刀架上设置横向自动进给机构和伸缩刀杆机构，来控制螺纹刀具的横向自动进给运动和纵向对刀动作，在车床的开关杠上设置自动进给指令机构。横向自动进给机构具有一个进给运动自由度，通过电机驱动丝杠副，带动刀架做横向自动进给。伸缩刀杆机构具有一个调整自由度，通过手柄带动螺杆，实现螺纹车刀的对刀操作。自动进给指令机构可自动向横向进给机构发布进刀和退刀指令。本实用新型的自动车螺纹的机构不仅可实现新螺纹的车制，更适合于磨损螺纹的修复工作，对提高管螺纹车床的加工质量和加工效率具有重要意义。

Description

一种自动车螺纹的机构

技术领域

本实用新型属于机械设计与制造技术领域，具体涉及一种自动车螺纹的机构。

背景技术

对于一些经常旋紧、受力较大的锥管螺纹副，如石油钻杆接头、各种活动工具等，其内外螺纹(公扣和母扣)易磨损。为了恢复螺纹副，有两种方法：其一是先车掉全部磨损螺纹，然后重新车制新螺纹；其二是在原来磨损螺纹的基础上，将螺纹的外径(外螺纹)和内径(内螺纹)车至一定尺寸，然后通过对刀，修复原来的螺纹。可以看出：第一种方法浪费材料，加工时间长；第二种方法，不仅节省材料，而且节省加工时间。

利用普通管螺纹车床可以加工常见规格的各种锥管螺纹，但是对于修正螺纹，尤其对已经磨损的各种锥螺纹进行修复，传统的做法是将磨损螺纹的外径(外螺纹)和内径(内螺纹)重新车削，使锥面向材料体方向偏移，这时整个螺纹不用车掉；然后重新对刀(通过横向拖板和小刀架)，即将螺纹车刀对准螺纹槽；再经过多次进刀才能实现螺纹的修复工作。在修复螺纹的过程中，车工要反复用螺纹环规进行检测，直到满足要求为止。对于经验非常丰富的车工来说，能够较快完成螺纹的修复工作；但对于一般经验的车工来说，需要花费较长时间才能完成，其主要原因在于：手动进刀量不准确(与操作经验、丝杠和导轨的爬行、丝杠副的反向间隙等因素有关)，反复用螺纹环规进行检测。环规与被加工螺纹之间的过紧量(加工余量)或间隙控制主要取决工人的经验，这时主要依靠工人的经验决定进刀量的大小。

利用现有的数控管螺纹车床修复磨损的管螺纹，由于数控管螺纹车床上没有可移动的小刀架，依靠数控指令，难以进行螺纹刀具与被修复螺纹之间的对刀，所以一般的数控管螺纹车床只能用于车制新螺纹。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种自动车螺纹的机构，利用该机构不仅可以加工新的锥管螺纹，而且可使磨损螺纹的修复实现自动化。

本实用新型所采用的技术方案是，可自动车螺纹的机构，包括刀架、由电机控制的丝杠、刀具、伸缩刀杆机构及控制机构等，其特点是在车床横向拖板上设置横向自动进给机构和在刀架上设置伸缩刀杆机构，来控制螺纹刀具的横向自动进给运动和纵向对刀动作，在车床的开关杠或开合螺母机构上设置自动进给指令机构。

本实用新型的特点还在于，

横向自动进给机构包括刀架下部固定的滚动导轨，使刀架可进行横向移动，刀架由滚珠丝杠驱动，滚珠丝杠由一电机控制的齿形带轮驱动，或电机直接驱动滚珠丝杠。

伸缩刀杆机构包括在刀架上固定的导向槽，导向槽内，伸缩杆与螺杆相套接，螺杆的转动可使伸缩杆在导向槽内滑动，伸缩杆伸出导向槽的一端固定螺纹车刀，螺杆伸出导向槽的一端固定有手柄。

自动进给指令机构包括在车床的开关杠上与开关杠相垂直固定的开关杠位置指示杆，开关杠位置指示杆上设置有传感器，或者可将传感器固定在车床的床身上。

自动进给指令机构包括在车床的开合螺母转轴上套接的开关杠位置指示杆，开关杠位置指示杆上设置有传感器，或者可将传感器固定在车床的溜板箱上。

本实用新型通过三个机构对普通管螺纹车床进行数控改造，去掉原机床上的小刀架，安装本实用新型中的自动进给机构和伸缩刀杆机构，采用自动进给机构实现车刀的横向自动进给，即通过电机(步进电机、伺服电机等)驱动丝杠，带动刀架做横向自动进给运动，进给量可控；伸缩刀杆可以调节车刀相对刀槽的位置，实现螺纹修复时的对刀，其过程是螺纹刀具通过伸缩杆在刀槽中的滑动，实现刀具的纵向位置调整，实现了原车床中利用小刀架进行对刀调整的作用；将自动进给指令机构安装在普通车床的开关杠上，或开合螺母的手柄上，可以控制车螺纹时的进刀和退刀信号，即能够根据螺纹车制过程，自动控制何时进刀、何时退刀。

本实用新型在不破坏原机床结构的基础上，对现有普通管螺纹车床进行数控改造，实现管螺纹加工的自动化，安装调试方便，符合工人的操作习惯，提高了普通管螺纹车床的加工质量和加工效率。

附图说明

图1是为恢复螺纹副的两种加工示意图，其中，a是重新车制新螺纹的加工示意图，b是修复原来螺纹的加工示意图，阴影部分为要切除掉的材料；

图2是螺纹车刀与被修复磨损螺纹之间的对刀关系示意图；

图3是本实用新型中自动进给机构的结构示意图；

图4是本实用新型中伸缩刀杆机构的结构示意图；

图5是本实用新型中自动进给指令机构的结构示意图，其中，a是安装在开关杠上的一实施例，b是安装在开合螺母转轴上的一实施例。

图中，1.齿形带轮，2.滚珠丝杠，3.伸缩刀杆机构，4.刀架，5.滚动导轨，6.底座，7.电机，8.伸缩杆，9.螺纹车刀，10.导向槽，11.螺杆，12.手柄，13.操纵手柄，14.开关杠，15.开关杠位置指示杆，16.传感器，17.开合螺母转轴。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

图1显示的是恢复螺纹副的两种加工示意图，a是先车掉全部磨损螺纹，然后重新车制新螺纹，图中的阴影部分为要切除掉的材料，可以看出这种方法浪费材料严重；b是在原来磨损螺纹的基础上，将螺纹的外径(外螺纹)和内径(内螺纹)车至一定尺寸，然后通过对刀，修复原来的螺纹，这种方法不仅节省材料，而且节省加工时间。

图2显示的是螺纹车刀9与被修复磨损螺纹之间的对刀过程，即螺纹车刀9要与被修复磨损螺纹的螺纹槽对准。

本实用新型是在现有的普通管螺纹车床上进行的改造，去掉了原车床上的小刀架，在刀具的操控部分增加了横向自动进给机构和伸缩刀杆机构，可完成螺纹刀具与被修复螺纹槽的对正调整过程及自动控制螺纹刀具的横向进给运动；在车床开关杠或开合螺母转轴上设置自动进给指令机构，自动控制刀具的进刀、退刀。

图3是本实用新型自动进给机构的结构示意图。包括刀架4下部固定的滚动导轨5，使刀架4可在滚动导轨5上移动，刀架4由滚珠丝杠2驱动，滚珠丝杠2由电机7控制的齿形带轮1驱动。

电机7通过齿形带轮1驱动滚珠丝杠2，然后带动刀架4沿滚动导轨5移动，实现刀架4的横向自动进给运动。这里，电机7也可以与滚珠丝杠2直接连接，驱动丝杠；横向移动也可以采用贴塑导轨进行运动导向；电机7可以采用步进电机，也可以采用伺服电机。

伸缩刀杆机构的结构如图4所示。包括在刀架4上固定的导向槽10，导向槽10内，伸缩杆8与螺杆11相套接，螺杆11的转动可使伸缩杆8在导向槽10内滑动，伸缩杆8伸出导向槽10的一端固定螺纹车刀9，螺杆11伸出导向槽10的一端固定手柄12。

通过手柄12转动螺杆11，带动伸缩杆8在导向槽10中滑动。由于伸缩刀杆机构在车刀架上沿车床纵向方向安装，故其功能类似原车床中的小刀架作用，即通过伸缩刀架机构可以调整螺纹刀具的位置，达到对刀的目的。

自动进给指令机构的结构示意如图5所示。

a是安装在开关杠上的实施例，在车床的开关杠14上与开关杠14相垂直固定开关杠位置指示杆15，开关杠位置指示杆15上设置有传感器16。通过开关杠位置指示杆15向传感器16提供位置信息，即主轴何时正转(进刀)，何时反转(退刀)。

b是安装在开合螺母转轴上的实施例，在车床的开合螺母转轴17上安装开关杠位置指示杆15，通过开合螺母位置指示杆15向传感器16提供位置信息，即何时接通丝杠(进刀)，何时断开丝杠(退刀)。

本实用新型的工作原理及基本步骤如下：

(1)通过伸缩刀杆机构安装螺纹车刀，实现修复螺纹时的对刀，这时螺纹车刀与螺纹槽对中。对刀结束后，将刀架上的刀具紧定螺钉拧紧，保持刀具(刀杆)的位置不变。

(2)修复螺纹时，由自动进给指令机构向横向自动进给机构发布进刀和退刀指令。一般要经过多次自动进刀，才能完成螺纹的修复工作。按下加工手柄(开关杠手柄实现主轴正转，或开合螺母接通)，实现一次横向自动进刀；这一刀加工结束后，加工手柄抬起(主轴反转，或开合螺母断开)，为避免刀具滑伤加工表面需要退刀，这时在加工手柄抬起时由自动进给指令机构向横向自动进给机构发布退刀指令。

(2)重复上述(2)内容，直到加工结束。

上述过程是在普通锥管螺纹车床进行数控改造后的加工原理，不仅可以修复螺纹，而且可以车制新螺纹。

Claims (5)

1.一种自动车螺纹的机构，包括刀架、由电机控制的丝杠、刀具、伸缩刀杆机构及控制机构，其特征在于，在车床横向拖板上设置横向自动进给机构和在刀架上设置伸缩刀杆机构，来控制螺纹刀具的横向自动进给运动和纵向对刀动作，在车床的开关杠或开合螺母机构上设置自动进给指令机构。

2.按照权利要求1所述的机构，其特征在于，所述的横向自动进给机构包括刀架(4)下部固定的滚动导轨(5)，使刀架(4)可可进行横向移动，刀架(4)由滚珠丝杠(2)驱动，滚珠丝杠(2)由一电机(7)通过齿形带轮(1)驱动。

3.按照权利要求1所述的机构，其特征在于，所述的伸缩刀杆机构包括在刀架(4)上固定的导向槽(10)，导向槽(10)内，伸缩杆(8)与螺杆(11)相套接，螺杆(11)的转动可使伸缩杆(8)在导向槽(10)内滑动，伸缩杆(8)伸出导向槽(10)的一端固定螺纹车刀(9)，螺杆(11)伸出导向槽(10)的一端固定有手柄(12)。

4.按照权利要求1所述的机构，其特征在于，所述的自动进给指令机构包括在车床的开关杠(14)上与开关杠(14)相垂直固定的开关杠位置指示杆(15)，在车床床身上设置有传感器(16)。

5.按照权利要求1所述的机构，其特征在于，所述的自动进给指令机构包括在车床的开合螺母转轴(17)上固定的开关杠位置指示杆(15)，在车床溜板箱上设置有传感器(16)。

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