螺杆外螺紋加工車床及方法

2023-05-26 10:13:31

專利名稱：螺杆外螺紋加工車床及方法
技術領域：
本發明涉及一種車床，尤其是一種螺杆外螺紋加工車床。此外，本發明還涉及一種加工方法，尤其是一種螺杆外螺紋加工方法。
背景技術：
通常，採用普通車床加工細長螺紋杆外螺紋均是採用如圖1所示的方法將所需加工的杆件固定在卡盤和頂尖之間，通過工件的旋轉及螺紋銑刀的作用完成螺杆外螺紋的加工。
這種加工方法存在一個問題就是螺杆長度越長，長徑比越大，其裝夾剛性就越差，在切削力F作用下極易發生彎曲，同時，由於杆件長度長的原因，熱變形伸量大，普通後頂尖固定會阻礙其伸長，這將加劇待加工螺杆的彎曲。而加工中工件的彎曲會產生讓刀現象，影響加工質量，最終導致形成大量加工廢品。發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種避免在加工螺杆時產生彎曲的螺杆外螺紋加工車床。
本發明解決其技術問題所採用的螺杆外螺紋加工車床，包括車床底座、設置在車床底座上的卡盤和尾座，還包括外螺紋板牙，所述外螺紋板牙夾持在所述卡盤上並與加工件同軸，所述尾座的夾持部上設置有止轉結構，所述加工件設置在所述尾座上並可相對於所述車床底座軸向運動。
進一步的是，所述止轉結構為夾緊結構，所述加工件固定安裝在所述夾緊結構，所述尾座與所述車床底座動配合併且所述尾座的運動方向與所述卡盤同軸。
進一步的是，所述尾座通過導軌與所述車床底座動配合。
進一步的是，所述止轉結構為設置在所述尾座內壁上的凸起，所述加工件與所述尾座在軸向方向上動配合。
本發明另一個所要解決的技術問題是提供一種避免在加工螺杆時產生彎曲的螺杆外螺紋加工方法。
本發明解決其技術問題所採用的螺杆外螺紋加工方法，包括以下步驟
A、選擇與加工件需加工的外螺紋相匹配的外螺紋板牙，並將外螺紋板牙同軸固定安裝到卡盤上；
B、將加工件安裝到外螺紋板牙與尾座之間並保證三者同軸，加工件止轉安裝到尾座上後能相對於車床底座軸向運動；
C、開動車床使得卡盤帶動外螺紋板牙轉動，使得外螺紋板牙在加工件上加工出外螺紋；
D、反向開動車床，使得加工件從外螺紋板牙中退出。
進一步的是，在B步驟中，加工件固定安夾緊到尾座上，尾座活動安裝在車床底座上並能相對於車床底座軸向運動。
進一步的是，在B步驟中，尾座與車床底座的相對運動是通過導軌實現。
進一步的是，在B步驟中，尾座固定連接在車床底座上，加工件在安裝在尾座上時可軸向運動但不能轉動。
本發明的有益效果是利用外螺紋板牙進行加工螺杆，這樣在加工的時候，加工件僅受到扭矩，而不會受到徑向方面的力，因此不會產生彎矩使得螺杆彎曲，這樣加工件就不會出現讓刀的現象，保證了成品螺杆的外螺紋精度。尾座可以使加工件相對於車床底座軸向運動但無法轉動，這樣在加工的時候，加工件可隨著外螺紋板牙的加工而逐漸運動，因加工產生的熱脹冷縮可以通過加工件的相對運動而得到補償，由此避免了熱脹冷縮產生的加工誤差。


圖1是現有技術的示意圖2是本發明的示意圖中零部件、部位及編號外螺紋板牙1、加工件2、尾座3、卡盤4、車床底座5、普通刀具6。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明作進一步說明。
如圖1所示，本發明包括車床底座5、設置在車床底座5上的卡盤4和尾座3，還包括外螺紋板牙1，所述外螺紋板牙1夾持在所述卡盤4上並與加工件2同軸，所述尾座3 的夾持部上設置有止轉結構，所述加工件2設置在所述尾座3上並可相對於所述車床底座 5軸向運動。在加工時，首先將外螺紋板牙1同軸固定安裝到卡盤4上，再將加工件2安裝到尾座3和外螺紋板牙1上，保證好外螺紋板牙1、加工件2和尾座3三者同軸，在安裝完畢後，啟動車床，卡盤4轉動帶動外螺紋板牙1轉動，轉動需與待螺紋旋向相同，控制到合適的轉動速度，外螺紋板牙1即可在加工件2上加工出螺紋，在加工完畢後，反轉外螺紋板牙 1即可退出加工件2。從上述加工過程可以看出，加工件2在加工的過程中僅受到外螺紋板牙1對其產生的扭矩，除去加工件2的自重外並沒有額外的力來產生彎矩，因此加工件2在加工過程中幾乎不會彎曲，由此就避免了傳統加工方法會造成的彎曲現象，保證了螺紋的加工精度。加工件2設置在所述尾座3上並可通過所述尾座3相對於所述車床底座5軸向運動，加工件2可以自身與尾座3在軸向方向動配合來實現與車床底座5的相對運動，也可以通過尾座3與車床底座5的相對運動來實現與車床底座5的相對運動；由於外螺紋板牙 1在進刀時與加工件2產生的相對運動就可以由上述的方法實現，同時，在加工中產生的熱漲也可以因為加工件2與車床底座5的相對運動而得到化解，因此加工件2不會因為受熱長度增長而頂彎自身。綜上，加工件2因為在加工中不會彎曲，因此加工出的外螺紋精度更高，而且上述設備可通過現有設備改造實現，外螺紋板牙1採用手用絞外螺紋板牙即可，因此進行的設備改造成本較低。
具體的，所述止轉結構為夾緊結構，所述加工件2固定安裝在所述夾緊結構，所述尾座3與所述車床底座5動配合併且所述尾座3的運動方向與所述卡盤4同軸。在使用時，將加工件2夾緊在尾座3上即可，以此保證加工件2與尾座3固定連接而不發生相對運動， 尾座3活動安裝在車床底座5上，優選使用導軌來安裝尾座3，導軌的安裝方向與卡盤4的軸向方向相同即可，由此，加工件2在安裝完成後任然可以相對於車床底座5軸向運動，這樣就可以補償加工時和受熱時產生的軸向位移。採用上述結構時加工件2與尾座3之間的定位較為容易，安裝也較為方便，只需夾緊加工件2即可。
作為本發明的另一種實施方式，所述止轉結構為設置在所述尾座3內壁上的凸起，所述加工件2與所述尾座3在軸向方向上動配合。採用這種方式尾座3可以固定在車床底座5上，也可以不固定。加工件2的頭部一般為六邊形，因此，尾座3內壁上設置有內六角的凸起或者其它凸起均可，加工件2在插入到尾座3中後，由於凸起的阻擋無法轉動， 這樣就可以利用外螺紋板牙1的轉動來加工螺紋，而尾座3並不阻擋加工件2在軸向方向的運動，這樣就可以補償加工時和受熱時產生的軸向位移。採用尾座3固定在車床底座5 上的方式在加工同一種類的產品時比較有優勢，尾座3的連接結構較為簡單，在加工時也無需調節尾座3。採用活動連接尾座3的方式則更加靈活，尾座3可以在車床底座5上自由的定位固定，尾座3與加工件2的相對位置也無需固定，因此在加工的時候可以隨時利用尾座3來修正加工件2的位置，即調節尾座3左右移動以修正加工件2的位置。
實施例一
利用普通的車床加工細長螺杆外螺紋，採用以下步驟
A、選擇與加工件2需加工的外螺紋相匹配的外螺紋板牙1，並將外螺紋板牙1同軸固定安裝到卡盤4上，外螺紋板牙1選用普通的手用絞外螺紋板牙即可；
B、將加工件2安裝到外螺紋板牙1與尾座3之間並保證三者同軸，尾座3採用普通的中心架即可，在安裝好加工件2中心架並不固定在導軌上而需保證可軸向運動的狀態；
C、開動車床使得卡盤4帶動外螺紋板牙1轉動，使得外螺紋板牙1在加工件2上加工出外螺紋，在加工時及時相加工件2的加工部位上澆上冷卻液；
D、在外螺紋加工完畢後，反向開動車床，使得加工件2從外螺紋板牙1中退出。
本例所採用的裝置均為現有，因此設備改造成本幾乎為零，即能夠保證加工精度， 也不會產生額外的成本。
實施例二
採用以下步驟加工細長螺杆外螺紋
A、選擇與加工件2需加工的外螺紋相匹配的外螺紋板牙1，並將外螺紋板牙1同軸固定安裝到卡盤4上，外螺紋板牙1選用普通的手用絞外螺紋板牙即可；
B、將加工件2安裝到外螺紋板牙1與尾座3之間並保證三者同軸，尾座3採用特製的尾座3，其下部具有安裝到工具機底座上導軌的滑槽和定位螺栓、其上部具有內六角的通孔，加工件2直接插入至尾座3上的內六角通孔；
C、開動車床使得卡盤4帶動外螺紋板牙1轉動，使得外螺紋板牙1在加工件2上加工出外螺紋，在加工時及時相加工件2的加工部位上澆上冷卻液；
D、在外螺紋加工完畢後，反向開動車床，使得加工件2從外螺紋板牙1中退出。
本例在生產時可以通過鬆開或擰緊定位螺栓來調節尾座3的位置，因此在加工中可以隨時停機來調節尾座3與加工件2的相對位置，優化加工件2的受力狀況，從而加工出更加精確的外螺紋。
權利要求
1.螺杆外螺紋加工車床，包括車床底座(5)、設置在車床底座( 上的卡盤(4)和尾座 (3)，其特徵在於還包括外螺紋板牙(1)，所述外螺紋板牙(1)夾持在所述卡盤(4)上並與加工件⑵同軸，所述尾座⑶的夾持部上設置有止轉結構，所述加工件⑵設置在所述尾座(3)上並可相對於所述車床底座(5)軸向運動。
2.如權利要求1所述的螺杆外螺紋加工車床，其特徵在於所述止轉結構為夾緊結構， 所述加工件O)固定安裝在所述夾緊結構，所述尾座(3)與所述車床底座(5)動配合併且所述尾座(3)的運動方向與所述卡盤同軸。
3.如權利要求2所述的螺杆外螺紋加工車床，其特徵在於所述尾座(3)通過導軌與所述車床底座( 動配合。
4.如權利要求1所述的螺杆外螺紋加工車床，其特徵在於所述止轉結構為設置在所述尾座(3)內壁上的凸起，所述加工件( 與所述尾座C3)在軸向方向上動配合。
5.螺杆外螺紋加工方法，其特徵在於包括以下步驟A、選擇與加工件(2)需加工的外螺紋相匹配的外螺紋板牙(1)，並將外螺紋板牙(1)同軸固定安裝到卡盤(4)上；B、將加工件( 安裝到外螺紋板牙(1)與尾座C3)之間並保證三者同軸，加工件(2) 止轉安裝到尾座( 上後能相對於車床底座( 軸向運動；C、開動車床使得卡盤(4)帶動外螺紋板牙(1)轉動，使得外螺紋板牙(1)在加工件(2) 上加工出外螺紋；D、反向開動車床，使得加工件(2)從外螺紋板牙(1)中退出。
6.如權利要求5所述的螺杆外螺紋加工方法，其特徵在於在B步驟中，加工件O)固定安夾緊到尾座(3)上，尾座(3)活動安裝在車床底座(5)上並能相對於車床底座(5)軸向運動。
7.如權利要求6所述的螺杆外螺紋加工方法，其特徵在於在B步驟中，尾座(3)與車床底座(5)的相對運動是通過導軌實現。
8.如權利要求5所述的螺杆外螺紋加工方法，其特徵在於在B步驟中，尾座(3)固定連接在車床底座( 上，加工件( 在安裝在尾座C3)上時可軸向運動但不能轉動。
全文摘要
本發明公開了一種避免在加工螺杆時產生彎曲的螺杆外螺紋加工車床。本發明提供了一種螺杆外螺紋加工車床，包括車床底座、設置在車床底座上的卡盤和尾座，還包括外螺紋板牙，所述外螺紋板牙夾持在所述卡盤上並與加工件同軸，所述尾座的夾持部上設置有止轉結構，所述加工件設置在所述尾座上並可相對於所述車床底座軸向運動。利用外螺紋板牙進行加工螺杆，這樣在加工的時候，加工件僅收到扭矩，而不會受到徑向方面的力，因此不會產生彎矩使得螺杆彎曲，這樣加工件就不會出現讓刀的現象，保證了成品螺杆的外螺紋精度。
文檔編號B23Q3/00GK102489792SQ20111040526
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月8日 優先權日2011年12月8日
發明者嚴家強, 宋東平, 楊天剛 申請人:攀枝花鋼城集團有限公司