專利名稱：數(shù)控車床加工大螺距外螺旋線槽的方法及工藝裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及螺旋線的加工，是一種數(shù)控車床加工大螺距外螺旋線槽的方法及工藝
>J-U裝直。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的外螺旋線槽的加工通常在拉床、銑床或數(shù)控車床上進(jìn)行，大螺距外螺旋線槽更多是在拉床、銑床上加工，拉床或銑床加工時(shí)零件處于無動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)，因而刀具磨損大、效率低、良品率低、成本高；數(shù)控車床工作時(shí)零件處于有動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)，車刀屬于單刀、無動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，只能隨走刀架直線移動(dòng)，工作時(shí)車刀始終處于切削狀態(tài)，尤其是數(shù)控車床加工外螺旋線槽時(shí)，由于螺旋線槽加工的特殊性，車刀的磨損更大，存在效率低、良品率低、成本高的問題，而且數(shù)控車床的通用傳動(dòng)比使主軸高速轉(zhuǎn)動(dòng)，無法加工螺距大于主軸最低轉(zhuǎn)速和走刀架最高移動(dòng)速度匹配值的大螺距的外螺旋線槽。因此，在數(shù)控車床加工外螺旋線槽時(shí)，用有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)、多齒的片銑刀替代無動(dòng)力驅(qū)動(dòng)、單刀的車刀更能提高效率和良品率、降低成本，而采用合適的傳動(dòng)比降低主軸最低轉(zhuǎn)速、提高走刀架最高移動(dòng)速度能夠加工更大螺距的外螺旋線槽。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種數(shù)控車床加工大螺距外螺旋線槽的方法及工藝裝置。本發(fā)明解決技術(shù)問題的方案是:一種數(shù)控車床加工大螺距外螺旋線槽的方法，其特征是:它包含以下步驟:
1)根據(jù)零件圖紙確定坯料尺寸；
2)根據(jù)零件圖紙確定零件至加工螺旋線槽前、加工螺旋線槽后至完工的加工工序及工序尺寸，設(shè)計(jì)工藝裝置；
3)根據(jù)零件圖紙的螺旋線槽尺寸計(jì)算螺旋線槽升角
U和螺旋線槽的工藝尺寸，確定片銑刀的工作尺寸和數(shù)控車床的傳動(dòng)比100 150:1 ;
4)設(shè)計(jì)包含片銑刀和刀架的工藝裝置:
a)根據(jù)確定的片銑刀的工作尺寸設(shè)計(jì)片銑刀；
b)根據(jù)爲(wèi)、好二+計(jì)算確定刀架上切削頭軸線與支座底板下平 — tf
面間的夾角和刀架上片銑刀定位面中心點(diǎn)距離支座底 板下平面的高度；
式中 從-刀架上切削頭軸線與支座底板下平面間的夾角；
O -螺旋線槽升角；
H -刀架上片銑刀定位面中心點(diǎn)距離支座底板下平面的高度；
Hi1-數(shù)控車床主軸中心距離導(dǎo)軌的高度； h-數(shù)控車床走刀架上平面距離導(dǎo)軌的高度；
5-片銑刀厚度；
5)根據(jù)設(shè)計(jì)的工藝裝置和數(shù)控車床的傳動(dòng)比給出數(shù)控車床主軸的轉(zhuǎn)速、片銑刀的轉(zhuǎn)速、走刀架的速度和切削量等工藝參數(shù)；
6)根據(jù)螺旋線槽的旋向、主軸的轉(zhuǎn)速、片銑刀的轉(zhuǎn)速、走刀架的速度和切削量等工藝參數(shù)編制控制程序；
7)向數(shù)控車床輸入控制程序，試生產(chǎn)，驗(yàn)證工藝裝置和工藝參數(shù)；
8)正試生產(chǎn)。一種數(shù)控車床加工大螺距外螺旋線槽的方法所用的工藝裝置，其特征是:它包含片銑刀和刀架，所述片銑刀為圓環(huán)形，沿外圓周均布設(shè)置若干個(gè)齒，每個(gè)齒設(shè)置至少一個(gè)切削刃。所述刀架包括支座、切削頭、電動(dòng)機(jī)和刀桿，所述支座的立板與底板固連，切削頭的拉桿鎖緊端向上、通過螺栓固連在立板的一側(cè)，切削頭的軸線與支座的底板下平面間具有與螺旋線槽升角一致的夾角，電動(dòng)機(jī)動(dòng)力軸向上、通過螺栓固連在立板的另一側(cè)，其動(dòng)力軸軸線與切削頭軸線平行，電動(dòng)機(jī)與切削頭之間為帶傳動(dòng)，刀桿的一端設(shè)置錐柄，另一端設(shè)置片銑刀定位面和與片銑刀內(nèi)孔一致的軸，刀桿通過錐柄及其內(nèi)置的螺紋固連在切削頭上，軸端設(shè)置螺紋副。本發(fā)明數(shù)控車床加工大螺距外螺旋線槽的方法及工藝裝置，刀架以螺栓固定在走刀架上平面上，片銑刀套接在刀桿上與片銑刀定位面接觸、并用螺紋副固定，套接在刀桿上的片銑刀通過刀架上固連的電動(dòng)機(jī)傳遞的動(dòng)力進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，以有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的片銑刀替代了無動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的車刀，100 150:1的傳動(dòng)比降低了主軸的轉(zhuǎn)速。使用時(shí)，向數(shù)控車床輸入控制程序，開動(dòng)數(shù)控車床，主軸、片銑刀分別同時(shí)相向轉(zhuǎn)動(dòng)、同時(shí)走刀架帶動(dòng)刀架和片銑刀前移，加工完成后退刀。實(shí)現(xiàn)了數(shù)控車床替代拉床和銑床加工大螺距外螺旋線槽的目標(biāo)，具有減少刀具磨損、提聞良品率、聞效率、低成本的優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明的加工方法流程 圖2為本發(fā)明所用的工藝裝置(片銑刀)的結(jié)構(gòu)示意 圖3為圖2的左視不意 圖4為本發(fā)明所用的工藝裝置(刀架)的結(jié)構(gòu)示意 圖5為圖4的左視不意 圖6為本發(fā)明所用的工藝裝置固連在數(shù)控車床上的示意 圖7為圖6的局部放大示意 圖8為本發(fā)明加工右旋螺旋線槽的示意 圖9為圖8的B-B左視不意 圖10為本發(fā)明加工左旋螺旋線槽的示意 圖11為圖10的C - C左視示意 圖12為本發(fā)明的實(shí)施例加工雙向螺旋線槽的結(jié)構(gòu)示意 圖13為圖12的雙向螺旋線槽展開局部示意圖；圖14為本發(fā)明的實(shí)施例的工藝裝置(片銑刀)的結(jié)構(gòu)示意 圖15為圖14的左視不意圖。圖中:1片銑刀，2刀架，3切削頭，4刀桿，5螺紋副，6底板，7立板，8支座；9電動(dòng)機(jī)；10動(dòng)力軸；11走刀架；12導(dǎo)軌；13主軸；14數(shù)控車床。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。參照?qǐng)D1，本發(fā)明的數(shù)控車床加工大螺距外螺旋線槽的方法，它包含以下步驟:
1)根據(jù)零件圖紙確定坯料尺寸；
2)根據(jù)零件圖紙確定零件至加工螺旋線槽前、加工螺旋線槽后至完工的加工工序及工序尺寸，設(shè)計(jì)工藝裝置；
3)根據(jù)零件圖紙的螺旋線槽尺寸計(jì)算螺旋線槽升角0和螺旋線槽的工藝尺寸，確定片銑刀I的工作尺寸和數(shù)控車床14的傳動(dòng)比100 150:1 ;
4)設(shè)計(jì)包含片銑刀I和刀架2的工藝裝置:
a)根據(jù)確定的片銑刀I的工作尺寸設(shè)計(jì)片銑刀I;
b)根據(jù)、好=好0-A +計(jì)算確定刀架2上切削頭3的軸線與支座8的
底板6的下平面間的夾角和刀架2上片銑刀I的定位面中心點(diǎn)距離支座8的底板6的下平面的高度；
式中:a -刀架2上切削頭3的軸線與支座8的底板6的下平面間的夾角；
&-蟀旋線槽升角；
-刀架2上片銑刀I的定位面中心點(diǎn)距離支座8的底板6的下平面的高度；
-數(shù)控車床14的主軸13的中心距離導(dǎo)軌12的高度； h -數(shù)控車床14的走刀架11的上平面距離導(dǎo)軌12的高度；
^ -片銑刀I的厚度；
5)根據(jù)設(shè)計(jì)的工藝裝置和數(shù)控車床14的傳動(dòng)比給出數(shù)控車床14的主軸13的轉(zhuǎn)速、片銑刀I的轉(zhuǎn)速、走刀架11的速度和切削量等工藝參數(shù)；
6)根據(jù)螺旋線槽的旋向、主軸13的轉(zhuǎn)速、片銑刀I的轉(zhuǎn)速、走刀架11的速度和切削量等工藝參數(shù)編制控制程序；
7)向數(shù)控車床14輸入控制程序，試生產(chǎn)，驗(yàn)證工藝裝置和工藝參數(shù)；
8)正試生產(chǎn)。參照?qǐng)D2 圖5，本發(fā)明的數(shù)控車床加工大螺距外螺旋線槽的方法所用的工藝裝置，它包含片銑刀I和刀架2，所述片銑刀I為圓環(huán)形，沿外圓周均布設(shè)置若干個(gè)齒，每個(gè)齒設(shè)置至少一個(gè)切削刃；所述刀架2包括支座8、切削頭3、電動(dòng)機(jī)9和刀桿4，所述支座8的立板7與底板6固連，切削頭3的拉桿鎖緊端向上、通過螺栓固連在立板7的一側(cè)，切削頭3的軸線與支座8的底板6的下平面間具有與螺旋線槽升角一致的夾角，電動(dòng)機(jī)9的動(dòng)力軸10向上、通過螺栓固連在立板7的另一側(cè)，其動(dòng)力軸10的軸線與切削頭3的軸線平行，電動(dòng)機(jī)9與切削頭3之間為帶傳動(dòng)，刀桿4的一端設(shè)置錐柄，另一端設(shè)置片銑刀I的定位面和與片銑刀I的內(nèi)孔一致的軸，刀桿4通過錐柄及其內(nèi)置的螺紋固連在切削頭3上，軸端設(shè)置螺紋副5，所述切削頭3和電動(dòng)機(jī)9為現(xiàn)有技術(shù)的市售產(chǎn)品。參照?qǐng)D6 圖7，本發(fā)明數(shù)控車床加工大螺距外螺旋線槽的方法所用的工藝裝置，刀架2以螺栓固定在數(shù)控車床14的走刀架11的上平面上，片銑刀I套接在刀桿4上與片銑刀I的定位面接觸、并用螺紋副5固定，套接在刀桿4上的片銑刀I通過刀架2上固連的電動(dòng)機(jī)9傳遞的動(dòng)力進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，以有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的片統(tǒng)刀I替代了無動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的車刀，100 150:1的傳動(dòng)比降低了主軸13的轉(zhuǎn)速。加工右旋外螺旋線槽時(shí)，向數(shù)控車床14輸入右旋螺旋線槽的控制程序，開動(dòng)數(shù)控車床14，主軸13逆時(shí)針、片銑刀I順時(shí)針分別同時(shí)相向轉(zhuǎn)動(dòng)、同時(shí)走刀架11帶動(dòng)刀架2和片銑刀I前移，加工完成后退刀。加工左旋外螺旋線槽時(shí)，向數(shù)控車床14輸入左旋螺旋線槽的控制程序，開動(dòng)數(shù)控車床14，主軸13順時(shí)針、片銑刀I逆時(shí)針分別同時(shí)相向轉(zhuǎn)動(dòng)、同時(shí)走刀架11帶動(dòng)刀架2和片銑刀I前移，加工完成后退刀。參照?qǐng)D8 圖15，本發(fā)明的實(shí)施例加工雙向外螺旋線槽，根據(jù)零件圖紙計(jì)算確定坯料尺寸，確定零件至加工螺旋線槽前、加工螺旋線槽后至完工的加工工序及工序尺寸，設(shè)計(jì)工藝裝置；根據(jù)零件圖紙雙向外螺旋線槽的沿周均布24頭雙向外螺旋線槽、雙向螺旋線槽的夾角為70°、螺旋線槽深1.6±0.05、寬不大于I的要求計(jì)算確定螺旋線槽的螺距為430、升角沒=55°和螺旋線槽的工藝尺寸，確定片銑刀I的切削刃為三面刃，厚度5 =4，齒的厚度設(shè)置29°夾角、齒數(shù)60和數(shù)控車床14的傳動(dòng)比100:1，根據(jù)a =θ權(quán)利要求
1.一種數(shù)控車床加工大螺距外螺旋線槽的方法，其特征是:它包含以下步驟: 1)根據(jù)零件圖紙確定坯料尺寸； 2)根據(jù)零件圖紙確定零件至加工螺旋線槽前、加工螺旋線槽后至完工的加工工序及工 序尺寸，設(shè)計(jì)工藝裝置； 3)根據(jù)零件圖紙的螺旋線槽尺寸計(jì)算螺旋線槽升角 5和螺旋線槽的工藝尺寸，確定片銑 刀的工作尺寸和數(shù)控車床的傳動(dòng)比100 150:1 ； 4)設(shè)計(jì)包含片銑刀和刀架的工藝裝置: a)根據(jù)確定的片銑刀的工作尺寸設(shè)計(jì)片銑刀； b)根據(jù)_a、#=H0-A + #汁算確定刀架上切削頭軸線與支座底板下平面間的夾角和刀架上片銑刀定位面中心點(diǎn)距離支座底板下平面的高度； 式中:a -刀架上切削頭軸線與支座底板下平面間的夾角-螺旋線槽升角'H -刀架上片銑刀定位面中心點(diǎn)距離支座底板下平面的高度-數(shù)控車床主軸中心距離導(dǎo)軌的高度'h -數(shù)控車床走刀架上平面距離導(dǎo)軌的高度；5 -片銑刀厚度； 5)根據(jù)設(shè)計(jì)的工藝裝置和數(shù)控車床的傳動(dòng)比給出數(shù)控車床主軸的轉(zhuǎn)速、片銑刀的轉(zhuǎn)速、走刀架的速度和切削量等工藝參數(shù)； 6 )根據(jù)螺旋線槽的旋向、主軸的轉(zhuǎn)速、片銑刀的轉(zhuǎn)速、走刀架的速度和切削量等工藝參 數(shù)編制控制程序； 7)向數(shù)控車床輸入控制程序，試生產(chǎn)，驗(yàn)證工藝裝置和工藝參數(shù)； 8)正試生產(chǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)控車床加工大螺距外螺旋線槽的方法所用的工藝裝置，其特征是:它包含片銑刀和刀架，所述片銑刀為圓環(huán)形，沿外圓周均布設(shè)置若干個(gè)齒，每個(gè)齒設(shè)置至少一個(gè)切削刃。
3.如權(quán)利要求2所述的工藝裝置，其特征是:所述刀架包括支座、切削頭、電動(dòng)機(jī)和刀桿，所述支座的立板與底板固連，切削頭 的拉桿鎖緊端向上、通過螺栓固連在立板的一側(cè)，切削頭的軸線與支座的底板下平面間具有與螺旋線槽升角一致的夾角，電動(dòng)機(jī)動(dòng)力軸向上、通過螺栓固連在立板的另一側(cè)，其動(dòng)力軸軸線與切削頭軸線平行，電動(dòng)機(jī)與切削頭之間為帶傳動(dòng)，刀桿的一端設(shè)置錐柄，另一端設(shè)置片銑刀定位面和與片銑刀內(nèi)孔一致的軸，刀桿通過錐柄及其內(nèi)置的螺紋固連在切削頭上，軸端設(shè)置螺紋副。
全文摘要
本發(fā)明是一種數(shù)控車床加工大螺距外螺旋線槽的方法及工藝裝置，其特點(diǎn)是，步驟如下根據(jù)零件圖紙確定坯料尺寸；確定零件至加工螺旋線槽前、加工螺旋線槽后至完工的加工工序及工序尺寸并設(shè)計(jì)工藝裝置；計(jì)算螺旋線升角和螺旋線槽的工藝尺寸，確定片銑刀的工作尺寸和數(shù)控車床的傳動(dòng)比；設(shè)計(jì)本方法所用包含片銑刀和刀架的工藝裝置給出本方法所需工藝參數(shù)；編制控制程序。使用時(shí)，向數(shù)控車床輸入控制程序，開動(dòng)數(shù)控車床，主軸、片銑刀分別同時(shí)相向轉(zhuǎn)動(dòng)、同時(shí)走刀架帶動(dòng)刀架和片銑刀前移，加工完成后退刀。
文檔編號(hào)B23C3/32GK103203491SQ20131006831
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月5日
發(fā)明者王立明, 楊清宇, 王立波 申請(qǐng)人:王立波