一種超大螺距的內(nèi)螺紋加工工具及方法
【技術領域】
[0001]
本發(fā)明屬于機械加工技術領域，主要涉及一種超大螺距的內(nèi)螺紋加工工具及方法，也可推廣應用于超大螺距的外螺紋加工。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有技術中，內(nèi)螺紋的加工通常采用內(nèi)螺紋車刀在車床上進行車削加工螺紋；采用絲錐在鉆床、鏜床、車床上攻螺紋及采用螺紋銑刀在加工中心上銑削加工螺紋等方法。
[0003]內(nèi)螺紋車刀車削是在車床上用螺紋車刀對旋轉(zhuǎn)的工件進行車削來加工內(nèi)螺紋。如:“用數(shù)控車床加工螺紋的方法及其螺紋加工工具”，公告號為CN101264534的發(fā)明專利所采用的專用工具車削加工螺紋的方法，該方法僅適合細長零件的外螺紋加工；絲錐攻螺紋是通過鉆床主軸的旋轉(zhuǎn)運動帶動安裝在主軸上的絲錐旋轉(zhuǎn)向下垂直進給，對固定在工作臺上的工件螺紋底孔進行攻絲，加工內(nèi)螺紋；也可在車床或鏜床上用絲錐加工工件的內(nèi)螺紋。如:“一種內(nèi)螺紋加工夾具及其加工方法”，公告號為CN102962533A的發(fā)明專利所提供的在車床上用絲錐攻內(nèi)螺紋的加工方法；螺紋銑刀銑削螺紋是在數(shù)控立式或臥式加工中心上，利用加工中心主軸的旋轉(zhuǎn)運動帶動安裝在主軸上的螺紋銑刀旋轉(zhuǎn)，向固定在工作臺上的工件加工面進給，對工件已加工螺紋底孔進行銑削加工內(nèi)螺紋。
[0004]以上方法已廣泛應用于工件的內(nèi)螺紋加工，但受機床加工螺紋螺距范圍的限制，只適合螺距小的內(nèi)螺紋加工。
[0005]目前，對于內(nèi)螺紋螺距超大，螺距大于300mm時，通常采用鑄造方法，但由于鑄造加工周期長，模具成本高，不適用于單件小批零件的內(nèi)螺紋加工。
[0006]由此可見，以上方法都不適合螺距大于300mm的超大螺距的內(nèi)螺紋工件的加工。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為解決上述技術問題，本發(fā)明的目的是提出一種超大螺距的內(nèi)螺紋加工工具及方法。
[0008]本發(fā)明為完成上述目的采用如下技術方案:
一種超大螺距的內(nèi)螺紋加工工具，所述的內(nèi)螺紋加工工具具有用以繞制內(nèi)螺紋的鋼板條；所述鋼板條的橫截面形狀、尺寸與所需繞制螺紋的橫截面形狀、尺寸相同；所述的加工工具還設置有用以將鋼板條繞制成螺旋狀的芯軸；所述的芯軸為圓柱體，所述芯軸的直徑d與內(nèi)螺紋的內(nèi)徑Dl尺寸相同；所述的加工工具還設置有樣板、樣沖和手錘；所述的樣板為由紙質(zhì)材料制成的直角三角形，直角三角形的其中一個直角邊的長度與所需加工內(nèi)螺紋的螺距尺寸相同，直角三角形的另一個直角邊為圓周率η與內(nèi)螺紋內(nèi)徑Dl的乘積。
[0009]利用上述一種超大螺距的內(nèi)螺紋加工工具加工內(nèi)螺紋的方法，待加工內(nèi)螺紋由鋼板條制成的鋼板條螺紋與零件內(nèi)孔連續(xù)焊接后形成；待加工內(nèi)螺紋為單頭螺紋，單頭螺紋加工的具體步驟如下: 1)鋼板條螺紋的卷制:
a)、將樣板卷在所述的芯軸上，使樣板的斜邊在芯軸上形成一條樣板螺旋線；
b)、根據(jù)長度與所需加工內(nèi)螺紋螺距尺寸相同的樣板直角邊在芯軸的圓柱面上標注，用樣沖根據(jù)標注對準樣板螺旋線，用手錘在芯軸上沿樣板形成的樣板螺旋線逐步敲出多個樣沖眼，多個樣沖眼在芯軸上形成螺旋線；
C)、將樣板從芯軸上取下，加熱鋼板條，并將加熱后的鋼板條沿芯軸上的螺旋線進行卷制，形成鋼板條螺紋；將鋼板條螺紋分段定位焊接在芯軸上，使其固定在卷制好的位置；
d)、將鋼板條螺紋與芯軸一同放置在加熱爐中加熱至300°C?350°C，保溫120?140分鐘后隨加熱爐冷卻，以釋放鋼板條受熱卷制彎形及焊接過程產(chǎn)生的內(nèi)應力，使鋼板條螺紋保持卷制在芯軸上的卷制形狀尺寸；
e)、從爐中取出已經(jīng)卷制成型的鋼板條螺紋及芯軸，切開焊點，拔出芯軸；
2)鋼板條螺紋與零件內(nèi)孔的焊接:將步驟I)卷制好的鋼板條螺紋放入零件的內(nèi)孔中進行連續(xù)焊接，將鋼板條螺紋伸出零件兩端的部分銑掉即形成超大螺距的單頭內(nèi)螺紋。
[0010]利用上述一種超大螺距的內(nèi)螺紋加工工具加工內(nèi)螺紋的方法，待加工內(nèi)螺紋由鋼板條制成的鋼板條螺紋與零件內(nèi)孔連續(xù)焊接后形成；待加工內(nèi)螺紋為雙頭螺紋，雙頭螺紋加工的具體步驟如下:
1)鋼板條螺紋的卷制:
a)、將樣板分兩次卷在所述的芯軸上，使樣板的斜邊在芯軸上形成兩條樣板螺旋線；兩條樣板螺旋線的起點相錯180° ；
b)、根據(jù)長度與所需加工內(nèi)螺紋螺距尺寸相同的樣板直角邊在芯軸的圓柱面上標注，用樣沖根據(jù)標注對準樣板螺旋線，用手錘在芯軸上沿樣板形成的樣板螺旋線逐步敲出多個樣沖眼，多個樣沖眼在芯軸上形成螺旋線；
C)、將樣板從芯軸上取下，分兩次加熱鋼板條，并將加熱后的鋼板條沿芯軸上的螺旋線進行卷制，形成鋼板條螺紋；將鋼板條螺紋分段定位焊接在芯軸上，使其固定在卷制好的位置；
d)、將鋼板條螺紋與芯軸一同放置在加熱爐中加熱至300°C?350°C，保溫120?140分鐘后隨加熱爐冷卻，以釋放鋼板條受熱卷制彎形及焊接過程產(chǎn)生的內(nèi)應力，使鋼板條螺紋保持卷制在芯軸上的卷制形狀尺寸；
e)、從爐中取出已經(jīng)卷制成型的鋼板條螺紋及芯軸，切開焊點，拔出芯軸；
2)鋼板條螺紋與零件內(nèi)孔的焊接:將步驟I)卷制好的鋼板條螺紋分兩次，起點相錯180°放入零件的內(nèi)孔中進行連續(xù)焊接，將鋼板條螺紋伸出零件兩端的部分銑掉即形成超大螺距的雙頭內(nèi)螺紋。
[0011 ] 利用上述一種超大螺距的內(nèi)螺紋加工工具加工內(nèi)螺紋的方法，待加工內(nèi)螺紋由鋼板條制成的鋼板條螺紋與零件內(nèi)孔連續(xù)焊接后形成；待加工內(nèi)螺紋為三頭螺紋，三頭螺紋加工的具體步驟如下:
I)鋼板條螺紋的卷制:
a)、將樣板分三次卷在所述的芯軸上，使樣板的斜邊在芯軸上形成兩條樣板螺旋線；三條樣板螺旋線的起點相錯120° ；
b)、根據(jù)長度與所需加工內(nèi)螺紋螺距尺寸相同的樣板直角邊在芯軸的圓柱面上標注，用樣沖根據(jù)標注對準樣板螺旋線，用手錘在芯軸上沿樣板形成的樣板螺旋線逐步敲出多個樣沖眼，多個樣沖眼在芯軸上形成螺旋線；
C)、將樣板從芯軸上取下，分三次加熱鋼板條，并將加熱后的鋼板條沿芯軸上的螺旋線進行卷制，形成鋼板條螺紋；將鋼板條螺紋分段定位焊接在芯軸上，使其固定在卷制好的位置；
d)、將鋼板條螺紋與芯軸一同放置在加熱爐中加熱至300°C?350°C，保溫120?140分鐘后隨加熱爐冷卻，以釋放鋼板條受熱卷制彎形及焊接過程產(chǎn)生的內(nèi)應力，使鋼板條螺紋保持卷制在芯軸上的卷制形狀尺寸；
e)、從爐中取出已經(jīng)卷制成型的鋼板條螺紋及芯軸，切開焊點，拔出芯軸；
2)鋼板條螺紋與零件內(nèi)孔的焊接:將步驟I)卷制好的鋼板條螺紋分三次，起點相錯120°放入零件的內(nèi)孔中進行連續(xù)焊接，將鋼板條螺紋伸出零件兩端的部分銑掉即形成超大螺距的三頭內(nèi)螺紋。
[0012]本發(fā)明提出的一種超大螺距的內(nèi)螺紋加工工具及方法，采用上述技術方案，具有如下有益效果:
1、采用該卷制、焊接方法加工的鋼板條螺紋，無需機加工設備即可完成；
2、樣板為紙質(zhì)材料、成本低，芯軸結構簡單、制造成本低，且均可重復利用；
3、卷制、焊接方法制造過程簡單，生產(chǎn)周期短；對操作者要求低；
4、可通過改變鋼板條截面形狀、尺寸實現(xiàn)梯形內(nèi)螺紋的加工；也可通過改變鋼板條截面形狀、尺寸及芯軸、樣板的尺寸實現(xiàn)不同尺寸規(guī)格、不同螺距要求的矩形、梯形內(nèi)螺紋的加工；
5、該方法可進行多頭螺紋的加工。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明中樣板的結構示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明中鋼板條的結構示意圖。
[0015]圖3為本發(fā)明樣板卷在芯軸上形成樣板螺旋線的示意圖。
[0016]圖4為鋼板條在芯軸上卷制形成的鋼板條螺紋的示意圖。
[0017]圖5為鋼板條螺紋焊接在零件內(nèi)孔中形成的三頭矩形螺紋的剖視示意圖。
[0018]圖6為本發(fā)明中樣沖的結構示意圖。
[0019]圖7為本發(fā)明中手錘的結構示意圖。
[0020]圖中1、芯軸；2、樣板；3、樣沖；4、手錘；5、鋼板條；6鋼板條螺紋；7、零件；8、樣板螺旋線。
【具體實施方式】
[0021]結合附圖給出的實施例，對本發(fā)明加以說明:
一種超大螺距的內(nèi)螺紋加工工具，結合圖2，所述的內(nèi)螺紋加工工具具有用以繞制內(nèi)螺紋的鋼板條5 ;該實施例中，所需卷制內(nèi)螺紋的橫截面形狀為矩形；所述鋼板條5的寬度B與內(nèi)螺紋的牙寬相同，鋼板條5的厚度Hl與內(nèi)螺紋牙高相同；結合圖3，所述的加工工具還設置有用以將鋼板條繞制成螺旋狀的芯軸I ;所述的芯軸I為圓柱體，所述芯軸I的直徑d與內(nèi)螺紋的內(nèi)徑Dl尺寸相同；所述的加工工具還設置有樣板2、樣沖3和手錘4 ;結合圖1，所述的樣板2為由紙質(zhì)材料制成的直角三角形，直角三角形的其中一個直角邊的長度與所需加工內(nèi)螺紋的螺距尺寸相同，直角三角形的另一個直角邊為圓周率與內(nèi)螺紋內(nèi)徑Dl的乘積；結合圖6，所述的樣沖3為鉗工使用的通用工具，樣沖的一端為帶尖頭的圓錐體；結合圖7，所述手錘4為普通小錘。
利用上述一種超大螺距的內(nèi)螺紋加工工具加工內(nèi)螺紋的方法，待加工內(nèi)螺紋由鋼板條5制成的鋼板條螺紋6與零件7的內(nèi)孔連續(xù)焊接后形成；待加工內(nèi)螺紋為單頭螺紋，單頭螺紋加工的具體步驟如下:
1)鋼板條螺紋的卷制:
a)、將樣板2卷在所述的芯軸I上，使樣板2的斜邊在芯軸上形成一條樣板螺旋線8;
b)、根據(jù)長度與所需加工內(nèi)螺紋螺距尺寸相同的樣板直角邊在芯軸的圓柱面上標注，用樣沖根據(jù)標注對準樣板螺旋線8，用手錘在芯軸上沿樣板形成的樣板螺旋線8逐步敲出多個樣沖眼，多