細長工件螺紋的加工方法及卡盤夾具組件的製作方法
2023-07-26 10:00:31 3
細長工件螺紋的加工方法及卡盤夾具組件的製作方法
【專利摘要】針對現有細長件的螺紋加工方式中車削難度大、易產生廢次品，常規板牙攻絲方法勞動強度高、生產效率低、勞動強度高、產品質量不穩定的缺陷，本發明公開了兩種細長件螺紋加工方法，包括製作卡盤夾具組件、利用卡盤夾具組件夾持工件、利用車床夾持板牙後加工螺紋，並公開了專門設計的帶有莫氏錐套的卡盤夾具，可快速裝卸，並提高了加工精度和生產效率，與現有加工方式相比，由於是一次性成形自動加工，勞動強度明顯下降，而生產效率則可提高30%～50%，產品質量穩定，提高了製造精度，也擴大了加工細長件螺紋的長度範圍。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明屬於機械加工【技術領域】，尤其是涉及一種普通臥式車床用加工細長工件螺 紋的加工方法及為實現該種加工方法設計的卡盤夾具。 細長工件螺紋的加工方法及卡盤夾具組件
【背景技術】
[0002] 細長件是指長徑比達到25 : 1以上的長條形工件，對細長件的螺紋加工的難度一 直較大。以在車床上加工長度200毫米以上M6130等不同尺寸的三角螺紋為例，通常採 用的加工方法有三種，一是在車床卡盤上夾住工件，尾座頂針頂住，用60°刀具分層車削螺 紋，在加工過程中由於工件細長，車削中會產生振動，影響螺紋加工質量，嚴重時會產生廢 次品，甚至無法完成加工，而在加工時操作者精力需要高度集中，導致勞動強度大。二是在 車床卡盤上夾住工件，工件固定不動，將板牙固定在專用的架子中，依靠人工轉動含板牙的 架子進行加工細長件螺紋，該方法加工質量可以保證，但勞動強度非常大，加工效率很低， 無法適用於批量生產時。三是在車床卡盤上夾住工件，同樣將板牙固定在專用的架子中，架 子的一側端固定靠在車床四工位刀架上，低速啟動車床，在光槓狀態下手搖車床大拖板與 板牙前進方向等速前進，板牙退回時再以相同速度和相同方向搖出大拖板，在加工期間手 搖大拖板速度與板牙前進和後退速度必須一致，否則會造成板牙與工件別死，工件與板牙 均可能報廢。綜上所述，現有的針對細長件的螺紋加工方式中車削難度大、易產生廢次品， 常規板牙攻絲方法勞動強度高、生產效率低、勞動強度高、產品質量不穩定。
【發明內容】
[0003] 為解決現有技術中的上述問題，本發明公開了兩種細長件螺紋加工方法，以及專 門設計的帶有莫氏錐套的卡盤夾具，可快速裝卸，並提高了加工精度和生產效率。
[0004] 為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案： 一種細長工件螺紋的加工方法，包括如下步驟： 步驟1，將莫氏錐套焊接在半成品法蘭上，然後將莫氏錐套插入車床主軸錐孔中並緊 固； 步驟2,在半成品法蘭上車削與卡盤夾具相匹配的臺階、端面； 步驟3,將法蘭與卡盤夾具固定連接； 步驟4,將莫氏錐套一端插入車床尾座中固定； 步驟5,選擇與待加工件螺紋匹配的板牙，放入車床卡盤中校正夾持牢固； 步驟6,將待加工件夾持在卡盤夾具中，使工件與板牙孔口緊密接觸，令卡盤夾具夾緊 待加工件； 步驟7,啟動車床卡盤正轉，車床尾座鬆開狀態下，向車床床頭箱方向推車床尾座，並在 板牙與工件接觸處加注冷卻液，當加工至所需長度要求螺紋時，使車床卡盤反轉，車床尾座 連同卡盤夾具及加工好的工件自動後退。
[0005] 進一步的，所述工件螺紋長度大於等於300毫米。
[0006] 進一步的，步驟6中夾緊待加工件的方法為：將卡盤鑰匙插入卡盤夾具中，以加力 杆帶動卡盤鑰匙夾緊待加工件。
[0007] 進一步的，所述法蘭上均勻分布有至少兩個連接部件，通過連接部件，將焊接有莫 氏錐套的法蘭和卡盤夾具固定連接在一起。
[0008] 第二種細長工件螺紋的加工方法，包括如下步驟： 步驟1，將莫氏錐套焊接在半成品法蘭上，然後將莫氏錐套插入車床主軸錐孔中並緊 固； 步驟2,在半成品法蘭上車削與卡盤夾具相匹配的臺階、端面； 步驟3,將法蘭與卡盤夾具固定連接； 步驟4,將莫氏錐套一端插入車床尾座中固定； 步驟5,選擇與待加工件螺紋匹配的板牙，放入卡盤夾具中校正夾持牢固； 步驟6,將待加工件夾持在車床卡盤中，使工件與板牙孔口緊密接觸，令車床卡盤夾緊 待加工件； 步驟7,啟動車床卡盤正轉，車床尾座鬆開狀態下，向車床床頭箱方向推車床尾座，並在 板牙與工件接觸處加注冷卻液，當加工至所需長度要求螺紋時，使車床卡盤反轉，車床尾座 連同卡盤夾具及加工好的工件自動後退。
[0009] 進一步的，所述工件螺紋長度小於300毫米。
[0010] 本發明還提供了一種卡盤夾具組件，包括卡盤夾具、法蘭和莫氏錐套，所述卡盤夾 具包括卡盤本體以及連接在卡盤本體上的卡爪，所述莫氏錐套焊接在法蘭上，所述法蘭具 有與卡盤本體遠離卡爪的端面相配合的臺階和端面，所述法蘭上均勻分布有至少兩個連接 部件，通過連接部件，將焊接有莫氏錐套的法蘭和卡盤夾具固定連接在一起。
[0011] 與現有技術相比，本發明提供的細長件螺紋加工方法具有如下優點和有益效果： 1.由於聯接卡盤夾具的法蘭是焊接在插入車床主軸孔中的莫氏錐套上進行車削，因此 在使用卡盤夾具時確保與車床卡盤間的同心度一致，能夠精確地加工細長工件，生產效率 商。
[0012] 2.由於與卡盤夾具連接的的莫氏錐套部位採用的是快卸套結構，很方便在車床尾 座上插入和卸下，使用非常簡單方便、提高工作效率。
[0013] 3.與現有加工方式相比，由於是一次性成形自動加工，勞動強度明顯下降，而生產 效率則可提高30%?50%，產品質量穩定，提高了製造精度，也擴大了加工細長件螺紋的長 度範圍。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014] 圖1為本發明提供的卡盤夾具組件結構示意圖，其中圖1 (a)為卡盤夾具組件側 面視圖，圖1 (b)為圖1 (a)右視圖及卡盤鑰匙、加力杆結構不意圖； 圖2為細長工件的加工示意圖。
[0015] 附圖標記列表： 1-莫氏錐套，2-連接螺栓，3-法蘭，4-卡盤夾具，5-卡爪，6-卡盤鑰匙，7-加力杆，8-車 床床頭箱，9-車床卡盤，10-板牙，11-工件，12-卡盤夾具組件，13-車床尾座。
【具體實施方式】
[0016] 以下將結合具體實施例對本發明提供的技術方案進行詳細說明，應理解下述具體 實施方式僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。
[0017] 實施例一： 如圖1、圖2所示，加工300毫米以上長度細長件螺紋時，將標準莫氏快卸錐套1焊接在 半成品法蘭3上，然後將莫氏錐套1遠離法蘭的一端插入車床主軸錐孔中並緊固；在半成品 法蘭3上車削臺階、端面（臺階、端面應與選取的卡盤夾具的端面相匹配，便於緊密連接)，用 於配合聯接卡盤夾具4遠離卡爪的一端，在法蘭3上均勻分布有至少兩個連接螺栓2 (優選 為3個)，用於連接和緊固卡盤夾具4,當需要根據細長件的尺寸更換不同的卡盤夾具時，便 於拆換。按照卡盤夾具4上的小方孔尺寸，需要製作與之匹配的卡盤夾具鑰匙6和加力杆 7。
[0018] 加工細長件螺紋時，將卡盤夾具4與前述焊接有莫氏錐套1的法蘭3通過連接螺 栓緊固連接，形成卡盤夾具組件12,將莫氏錐套1遠離卡盤夾具4的一端插入車床尾座13 中固定，這樣卡盤夾具組件12與車床卡盤9具有很高的同心度。
[0019] 選擇與待加工件11螺紋匹配的板牙10,放入車床卡盤9中校正夾持牢固，待加工 件11夾持在卡盤夾具4中，卡爪5與待加工件11外徑方向保持一定間隙，使待加工件11 可在卡爪5中軸向自由移動。握住待加工件11，往車床卡盤9方向靠緊板牙10孔口，也可 以在車床尾座13鬆動狀態下，推動車床尾座13,使工件11與板牙10孔口緊密接觸。將卡 盤鑰匙6插入卡盤夾具組件12中卡盤夾具4側面的小方孔中，以加力杆7帶動卡盤鑰匙6 夾緊待加工件11。
[0020] 根據待加工件螺距及外徑等情況，選擇合理的轉速啟動車床卡盤9正轉，車床尾 座13鬆開狀態下，適當用力往車床床頭箱8方向推車床尾座13,並在板牙10與工件11接 觸處加注冷卻液，便可自動加工細長件螺紋，當加工至所需長度要求螺紋時，使車床卡盤9 反轉，此時不在車床尾座13施力，車床尾座13連同卡盤夾具4及加工好的工件11便自動 後退，這樣操作不管加工螺紋長度多長，都可自動進退。
[0021 ] 前述提到的卡盤夾具組件12,包括卡盤夾具4、法蘭3和莫氏錐套1，所述卡盤夾具 4包括卡盤本體以及連接在卡盤本體上的卡爪5,所述莫氏錐套1焊接在法蘭3上，所述法 蘭具有與卡盤本體遠離卡爪的端面相配合的臺階和端面，所述法蘭3上均勻分布有至少兩 個連接部件，通過連接部件，將焊接有莫氏錐套的法蘭3和卡盤夾具固定連接在一起。卡盤 夾具4側面具有用以插入卡盤夾具鑰匙的小方孔。
[0022] 實施例二： 當加工的細長件螺紋長度少於300毫米，而不需加工螺紋的部位又較長時，可以選擇 在車床卡盤9上夾持工件11，在卡盤夾具組件12上夾持板牙10,卡盤夾具組件12的製作 方法同實施例一所述。這樣方便裝卸工件11，加工細長件螺紋的長度範圍較廣。
[0023] 具體地說，選擇與待加工件11螺紋匹配的板牙10,放入卡盤夾具組件12中校正夾 持牢固，待加工件11夾持在車床卡盤9中，車床卡盤9的卡爪與待加工件11外徑方向保持 一定間隙，使待加工件11可在車床卡盤9中軸向自由移動。握住待加工件11，往車床尾座 13方向靠緊板牙10孔口，也可以在車床尾座13鬆動狀態下，推動車床尾座13,使板牙10 孔口與工件11緊密接觸。令車床卡盤9夾緊待加工件11。
[0024] 根據待加工件螺距及外徑等情況，選擇合理的轉速啟動車床卡盤9正轉，車床尾 座13鬆開狀態下，適當用力往車床床頭箱8方向推車床尾座13,並在板牙10與工件11接 觸處加注冷卻液，便可自動加工細長件螺紋，當加工至所需長度要求螺紋時，使車床卡盤9 反轉。
[0025] 本發明方案所公開的技術手段不僅限於上述實施方式所公開的技術手段，還包括 由以上技術特徵任意組合所組成的技術方案。應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員 來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為 本發明的保護範圍。
【權利要求】
1. 一種細長工件螺紋的加工方法，其特徵在於，包括如下步驟： 步驟1，將莫氏錐套焊接在半成品法蘭上，然後將莫氏錐套插入車床主軸錐孔中並緊 固； 步驟2,在半成品法蘭上車削與卡盤夾具相匹配的臺階、端面； 步驟3,將法蘭與卡盤夾具固定連接； 步驟4,將莫氏錐套一端插入車床尾座中固定； 步驟5,選擇與待加工件螺紋匹配的板牙，放入車床卡盤中校正夾持牢固； 步驟6,將待加工件夾持在卡盤夾具中，使工件與板牙孔口緊密接觸，令卡盤夾具夾緊 待加工件； 步驟7,啟動車床卡盤正轉，車床尾座鬆開狀態下，向車床床頭箱方向推車床尾座，並在 板牙與工件接觸處加注冷卻液，當加工至所需長度要求螺紋時，使車床卡盤反轉，車床尾座 連同卡盤夾具及加工好的工件自動後退。
2. 根據權利要求1所述的細長工件螺紋的加工方法，其特徵在於：所述步驟6中夾緊 待加工件的方法為：將卡盤鑰匙插入卡盤夾具中，以加力杆帶動卡盤鑰匙夾緊待加工件。
3. 根據權利要求1或2所述的細長工件螺紋的加工方法，其特徵在於：所述所述法蘭 上均勻分布有至少兩個連接部件，通過連接部件，將焊接有莫氏錐套的法蘭和卡盤夾具固 定連接在一起。
4. 根據權利要求1所述的細長工件螺紋的加工方法，其特徵在於：所述工件螺紋長度 大於等於300毫米。
5. 第二種細長工件螺紋的加工方法，包括如下步驟： 步驟1，將莫氏錐套焊接在半成品法蘭上，然後將莫氏錐套插入車床主軸錐孔中並緊 固； 步驟2,在半成品法蘭上車削與卡盤夾具相匹配的臺階、端面； 步驟3,將法蘭與卡盤夾具固定連接； 步驟4,將莫氏錐套一端插入車床尾座中固定； 步驟5,選擇與待加工件螺紋匹配的板牙，放入卡盤夾具中校正夾持牢固； 步驟6,將待加工件夾持在車床卡盤中，使工件與板牙孔口緊密接觸，令車床卡盤夾緊 待加工件； 步驟7,啟動車床卡盤正轉，車床尾座鬆開狀態下，向車床床頭箱方向推車床尾座，並在 板牙與工件接觸處加注冷卻液，當加工至所需長度要求螺紋時，使車床卡盤反轉，車床尾座 連同卡盤夾具及加工好的工件自動後退。
6. 根據權利要求5所述的細長工件螺紋的加工方法，其特徵在於：所述工件螺紋長度 小於300毫米。
7. -種卡盤夾具組件，其特徵在於：包括卡盤夾具、法蘭和莫氏錐套，所述卡盤夾具包 括卡盤本體以及連接在卡盤本體上的卡爪，所述莫氏錐套焊接在法蘭上，所述法蘭具有與 卡盤本體遠離卡爪的端面相配合的臺階和端面，所述法蘭上均勻分布有至少兩個連接部 件，通過連接部件將焊接有莫氏錐套的法蘭和卡盤夾具固定連接在一起。
【文檔編號】B23Q3/00GK104057160SQ201410289994
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月26日 優先權日:2014年6月26日
【發明者】陳海平 申請人:南京梅山冶金髮展有限公司, 上海梅山鋼鐵股份有限公司