專利名稱：一種大螺距螺紋制造技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)制工藝技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種大螺距螺紋制造技術(shù)。
背景技術(shù)：
大螺距螺紋的加工，無論是使用普通機(jī)床還是數(shù)控機(jī)床，車削加工螺紋一 般采用成型刀成型加工。螺紋的精度、牙型和齒面粗糙度都和螺紋成型車刀選 用的好、壞有直接關(guān)系。根據(jù)螺距的大小和精度要求，采用一把、二把或三把 刀具，分粗、精兩步進(jìn)行。粗車時(shí)，刀尖窄一些；精車時(shí)，刀尖寬必須與螺紋 槽寬相等，采取直進(jìn)法，微量進(jìn)給，低速車削，或采用斜進(jìn)式進(jìn)刀方式，單側(cè) 刃切削工件。由于成型刀加工時(shí)，刀具與工件接觸面積大，容易產(chǎn)生振刀，并 且刀具易損傷和磨損，需要經(jīng)常磨刀換刀，因此，要保證螺紋的牙型精度和齒 面粗糙度要求，難度很大。

發(fā)明內(nèi)容
由于大螺距螺紋存在上述加工問題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種大螺距螺紋制造技 術(shù)，利用數(shù)控車床的螺紋切削功能，使用機(jī)加車刀，運(yùn)用分層剝離法粗加工技 術(shù)和截面點(diǎn)軌跡法精加工成形技術(shù)加工大螺距螺紋，這種制造技術(shù)可以根據(jù)切 削狀態(tài)選擇合理的切削參數(shù),解決了機(jī)床振刀、打刀的問題，避免了操作工的刀 具修磨工作，保證了加工質(zhì)量，顯著提高了加工效率。
所述的大螺距螺紋制造技術(shù)，其制造技術(shù)選擇具有加工螺紋功能的數(shù)控車 床，依此為基礎(chǔ)加工大螺距內(nèi)、外螺紋制造技術(shù)包含
1) 、起始點(diǎn)控制技術(shù)
待加工大螺距內(nèi)、外螺紋工件，內(nèi)、外圓粗車完成后，由數(shù)控車床主軸定位，
確定工件螺紋起始位置，記錄起始位置數(shù)據(jù)，在數(shù)控車床程序中輸入起始位置 數(shù)據(jù)，確定基準(zhǔn)點(diǎn)，刻基準(zhǔn)線，對(duì)刀找正，每加工一刀始終以起始位置為基準(zhǔn)， 保持不變；
2) 、分層剝離法粗加工技術(shù)
分層剝離法是指粗加工時(shí)一層一層去除螺紋型槽毛坯材料的過程，根據(jù)選用的刀具不同，它有兩種方式一是指選用切斷刀或切槽刀，先沿軸向以若干刀 加工完一層后再向徑向進(jìn)刀開始加工下一層,仍是沿軸向以若干刀加工完一層 后再向徑向進(jìn)刀開始加工下一層，反復(fù)循環(huán)加工直到螺紋型槽粗加工到尺寸為 止； 一是指選用內(nèi)、外圓機(jī)加車刀先沿徑向進(jìn)刀若干次，加工到一定深度，再 沿軸向以若干刀加工完這一深度層，再沿徑向加工若干刀到一定深度后，再沿 軸向加工若干刀，以此方法反復(fù)循環(huán)加工直到螺紋型槽粗加工到尺寸為止，整 個(gè)加工過程主軸速度不變。
3)、螺紋截面點(diǎn)軌跡法精加工成形技術(shù)
螺紋截面是由三條直線段構(gòu)成的，每一條線又可分成若干點(diǎn)，點(diǎn)與點(diǎn)之間 的距離根據(jù)刀具情況而定，刀具沿著這些點(diǎn)位走螺旋線就形成了螺紋型面，這 就是截面點(diǎn)軌跡法成形技術(shù)；為保證嚴(yán)格的螺紋形狀公差和齒面粗糙度，選用 裝35°菱形精車刀片的90。機(jī)加刀，保持同粗加工一樣的主軸轉(zhuǎn)速，采用截面 點(diǎn)軌跡法精加工成形技術(shù)進(jìn)行半精加工和精加工；根據(jù)槽形尺寸和粗糙度要求， 確定每一刀的進(jìn)給，準(zhǔn)確控制殘留量，即兩刀之間的殘留峰高小于一定的值， 從而使槽的尺寸及表面粗糙度完全得到保證；嚴(yán)格按照起始位置精確對(duì)刀，以 齒形截面樣板最終檢驗(yàn)齒形，用齒距樣板檢驗(yàn)齒距。
所述的大螺距螺紋制造技術(shù)，其加工45。內(nèi)鋸齒形螺紋、螺距為75mm、牙 型深41mm的工藝技術(shù)是
① 、由數(shù)控車床主軸定位，確定待加工工件起始位置，記錄起始位置數(shù)據(jù)， 在數(shù)控車程序中輸入起始位置數(shù)據(jù)；
② 、確定基準(zhǔn)點(diǎn)，刻基準(zhǔn)線，對(duì)刀找正；
③ 、刻螺紋形狀線，按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)檢査校正；
、使用ISCAR霸王刀一一14.5mm寬的切槽刀，采用先沿軸向以若干刀 加工完一層后再向徑向進(jìn)刀開始加工下一層，仍是沿軸向以若干刀加工完一層 后再向徑向進(jìn)刀開始加工下一層，反復(fù)循環(huán)加工直到螺紋型槽粗加工到尺寸為 止的分層剝離法，粗車螺紋槽，保證加工余量lmm;
⑤、使用裝35°菱形精車刀片的90。機(jī)加刀，保持同粗加工一樣的主軸轉(zhuǎn) 速，根據(jù)槽形尺寸和粗糙度要求及刀具圓角，確定兩刀之間的進(jìn)給為0.25 mm， 兩刀之間的殘留峰高小于0.007的值，從而使槽的尺寸及表面粗糙度完全得到保證；即采用截面點(diǎn)軌跡法精加工成形技術(shù)，半精加工、精加工內(nèi)螺紋型面； ⑥、用內(nèi)鋸齒形截面樣板檢驗(yàn)齒形，用齒距樣板檢驗(yàn)齒距。 所述的大螺距螺紋制造技術(shù)，其加工45。外鋸齒形螺紋、螺距為75 mm、
牙型深41mm的工藝技術(shù)是
① 、由數(shù)控車床主軸定位，確定待加工工件起始位置，記錄起始位置數(shù)據(jù)， 在數(shù)控車程序中輸入起始位置數(shù)據(jù)；
② 、確定基準(zhǔn)點(diǎn)，刻基準(zhǔn)線，對(duì)刀找正；
③ 、刻螺紋形狀線，按圖紙檢査校正；
、選用裝35°菱形粗車刀片的90。機(jī)加刀，先沿徑向進(jìn)刀若干次，加工 到一定深度，再沿軸向以若干刀加工完這一深度層；同樣再沿徑向加工若干刀 到一定深度后，再沿軸向加工若干刀，以此方法反復(fù)循環(huán)加工直到螺紋型槽粗 加工到尺寸為止，整個(gè)加工過程主軸速度不變。采用分層剝離法，粗車螺紋槽， 保證周邊余量lmm;
、同一把車刀，換為精車刀片，保持同粗加工一樣的主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)槽 形尺寸和粗糙度要求及刀具圓角，確定兩刀之間的進(jìn)給為0.25 mm，兩刀之間 的殘留峰高小于0.007的值，從而使槽的尺寸及表面粗糙度完全得到保證；嚴(yán) 格按照起始位置精確對(duì)刀，即采用截面點(diǎn)軌跡法精加工成形技術(shù)，半精加工、 精加工內(nèi)螺紋型面。
、用外鋸齒形截面樣板檢驗(yàn)齒形，用齒距樣板檢驗(yàn)齒距。
由于采取了如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性
1) 、無論是外螺紋還是內(nèi)螺紋，不管螺紋截面形狀如何，螺距有多大，都 可以采用大螺距螺紋制造技術(shù)。
2) 、采用大螺距螺紋制造技術(shù)，不需要成型刀，加工工藝性好，質(zhì)量穩(wěn)定。
3) 、針對(duì)大螺距螺紋整個(gè)粗、精加工過程編制了相應(yīng)的參數(shù)化循環(huán)程序， 程序內(nèi)容和使用方式各不相同。程序中包含了起始點(diǎn)、終點(diǎn)的自動(dòng)進(jìn)刀、退刀
的控制等內(nèi)容。
4) 、采用大螺距螺紋制造技術(shù)，保證了螺紋的牙型精度和齒面粗糙度，其 加工精度完全達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，制造水平已達(dá)到世界先進(jìn)水平，具有廣泛的應(yīng) 用及推廣價(jià)值。
具體實(shí)施例方式
以下給出一個(gè)制造實(shí)例。大尺寸鋸齒形螺紋副，由卡環(huán)、調(diào)整環(huán)、轉(zhuǎn)子組 成，工件特征及技術(shù)要求是
卡環(huán)重量5420公斤，材質(zhì)ZG30NIiCrMo，外圓4>3310，內(nèi)鋸齒形螺孔 S2870X75，高225.4。
調(diào)整環(huán)重量21773公斤，材質(zhì)ZG30NIiCrMo，外方4272，外圓4)4060， 內(nèi)鋸齒形螺孔S2870X75，高561mm。
轉(zhuǎn)子重量19590公斤，材質(zhì)ZG30NIiCrMo，外鋸齒形螺紋S2870X75， 高1985誦。
這三件均有S2870X75大型45。鋸齒形螺紋，螺距75 mm，牙型深41mm， 齒面粗糙度^，三件配裝，螺紋的起始位置有嚴(yán)格的要求，并且需要修整螺紋 兩端起始段。技術(shù)要求用齒形截面樣板控制齒形，用齒距樣板控制齒距。
—、工藝方案的確定
確定機(jī)床主軸有編碼器，可進(jìn)行主軸位置測(cè)量的數(shù)控車床。 1)、對(duì)于調(diào)整環(huán)、卡環(huán)螺紋的加工
使用ISCAR霸王刀14.5mm寬的切槽刀，先沿軸向加工，切深0.30 mm， 切削寬度第一刀為刀寬，第二刀小于刀寬，以若干刀加工完一層后，再向徑向 進(jìn)刀0.30 mm開始加工下一層，仍是沿軸向以若干刀加工完一層后再向徑向進(jìn) 刀開始加工下一層，反復(fù)循環(huán)加工直到螺紋型槽粗加工到尺寸為止，保證加工 余量1 mm，分層剝離粗加工，整個(gè)加工過程主軸速度不變；
使用裝35°菱形精車刀片的90。機(jī)加刀，保持同粗加工一樣的主軸轉(zhuǎn)速， 根據(jù)槽形尺寸和粗糙度要求及刀具圓角，確定兩刀之間的進(jìn)給為0.25 mm，兩 刀之間的殘留峰高小于0.007的值，從而使槽的尺寸及表面粗糙度完全得到保 證；嚴(yán)格按照起始位置精確對(duì)刀，以齒形截面樣板最終檢驗(yàn)齒形，用齒距樣板 檢驗(yàn)齒距，即采用截面點(diǎn)軌跡法精加工成形技術(shù)，半精加工、精加工內(nèi)螺紋型 面。
調(diào)整環(huán)、卡環(huán)內(nèi)鋸齒形螺紋的加工工藝為
① 、確定基準(zhǔn)點(diǎn)，刻基準(zhǔn)線，對(duì)刀找正；
② 、刻螺紋形狀線，按圖紙檢查；③ 、使用ISCAR霸王刀-14.5mm寬的切槽刀，釆用分層剝離法，粗車螺 紋槽，保證周邊余量lmm;
④ 、使用裝35°菱形精車刀片的卯。機(jī)加刀，采用截面點(diǎn)軌跡法精加工成 形技術(shù)，半精加工、精加工螺紋型面；
⑤ 、用齒形截面樣板檢驗(yàn)齒形，用齒距樣板檢驗(yàn)齒距。 2)、對(duì)于轉(zhuǎn)子螺紋的加工
工件較高，加工時(shí)機(jī)床滑枕及刀具懸深過長，使用切槽刀易震刀，因此粗、 精加工都選用裝35。菱形精車刀片的90。機(jī)加刀，采用分層剝離法粗加工技術(shù) 粗車螺紋，即沿斜徑向進(jìn)刀，每次進(jìn)給0.25mm，加工到1.5mm深度，改為軸 向進(jìn)給，并用0.4mm的軸向進(jìn)給量進(jìn)行強(qiáng)力切削，依此切削到牙深；每次進(jìn)給 的切削量較小，而切削厚度較大，切除同樣多的金屬時(shí)，切削力較小，機(jī)床不 震動(dòng)，切削效率高；
粗、精加工都用同一把刀具，只是刀片粗、精不同；粗、精加工采用同一 個(gè)主軸轉(zhuǎn)速12r/min。根據(jù)槽形尺寸和粗糙度要求及刀具圓角，確定兩刀之間的 進(jìn)給為0.25111111，兩刀之間的殘留峰高小于0.007的值，從而使槽的尺寸及表面 粗糙度完全得到保證；嚴(yán)格按照起始位置精確對(duì)刀，即采用截面點(diǎn)軌跡法精加 工成形技術(shù)，半精加工、精加工內(nèi)螺紋型面。
齒形與齒距都由程序控制，用齒形截面樣板檢驗(yàn)齒形，用齒距樣板檢驗(yàn)齒距。
轉(zhuǎn)子外鋸齒形螺紋的加工工藝為
① 、確定基準(zhǔn)點(diǎn)，刻基準(zhǔn)線，對(duì)刀找正；
② 、刻螺紋形狀線，按圖紙檢査；
③ 、用裝35。菱形粗車刀片的90。機(jī)加刀，采用分層剝離法，粗車螺紋槽， 保證周邊余量lmm;
④ 、同一把車刀，換為精車刀片，采用截面點(diǎn)軌跡法精加工成形技術(shù)，半 精加工、精加工螺紋型面；
⑤ 、用齒形截面樣板檢驗(yàn)齒形，用齒距樣板檢驗(yàn)齒距。
權(quán)利要求
1、一種大螺距螺紋制造技術(shù)，其特征在于該制造技術(shù)選擇具有加工螺紋功能的數(shù)控車床，依此為基礎(chǔ)加工大螺距內(nèi)、外螺紋制造技術(shù)包含1)、起始點(diǎn)控制技術(shù)待加工大螺距內(nèi)、外螺紋工件，內(nèi)、外圓粗車完成后，由數(shù)控車床主軸定位，確定工件螺紋起始位置，記錄起始位置數(shù)據(jù)，在數(shù)控車床程序中輸入起始位置數(shù)據(jù)，確定基準(zhǔn)點(diǎn)，刻基準(zhǔn)線，對(duì)刀找正，每加工一刀始終以起始位置為基準(zhǔn)，保持不變；2)、分層剝離法粗加工技術(shù)分層剝離法是指粗加工時(shí)一層一層去除螺紋型槽毛坯材料的過程，根據(jù)選用的刀具不同，它有兩種方式一是指選用切斷刀或切槽刀，先沿軸向以若干刀加工完一層后再向徑向進(jìn)刀開始加工下一層，仍是沿軸向以若干刀加工完一層后再向徑向進(jìn)刀開始加工下一層，反復(fù)循環(huán)加工直到螺紋型槽粗加工到尺寸為止；一是指選用內(nèi)、外圓機(jī)加車刀先沿徑向進(jìn)刀若干次，加工到一定深度，再沿軸向以若干刀加工完這一深度層，再沿徑向加工若干刀到一定深度后，再沿軸向加工若干刀，以此方法反復(fù)循環(huán)加工直到螺紋型槽粗加工到尺寸為止，整個(gè)加工過程主軸速度不變；3)、螺紋截面點(diǎn)軌跡法精加工成形技術(shù)螺紋截面是由三條直線段構(gòu)成的，每一條線又可分成若干點(diǎn)，點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離根據(jù)刀具情況而定，刀具沿著這些點(diǎn)位走螺旋線就形成了螺紋型面，這就是截面點(diǎn)軌跡法成形技術(shù)；為保證嚴(yán)格的螺紋形狀公差和齒面粗糙度，選用裝35°菱形精車刀片的90°機(jī)加刀，保持同粗加工一樣的主軸轉(zhuǎn)速，采用截面點(diǎn)軌跡法精加工成形技術(shù)進(jìn)行半精加工和精加工；根據(jù)槽形尺寸和粗糙度要求，確定每一刀的進(jìn)給，準(zhǔn)確控制殘留量，即兩刀之間的殘留峰高小于一定的值，從而使槽的尺寸及表面粗糙度完全得到保證；嚴(yán)格按照起始位置精確對(duì)刀，以齒形截面樣板最終檢驗(yàn)齒形，用齒距樣板檢驗(yàn)齒距。
2、 如權(quán)利要求1所述的大螺距螺紋制造技術(shù)，其特征在于其加工45。內(nèi) 鋸齒形螺紋、螺距為75mm、牙型深41mm的工藝技術(shù)是① 、由數(shù)控車床主軸定位，確定待加工工件起始位置，記錄起始位置數(shù)據(jù)， 在數(shù)控車程序中輸入起始位置數(shù)據(jù)；② 、確定基準(zhǔn)點(diǎn)，刻基準(zhǔn)線，對(duì)刀找正；③ 、刻螺紋形狀線，按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)檢査校正； 、使用ISCAR霸王刀__14.5mm寬的切槽刀，采用先沿軸向以若干刀 加工完一層后再向徑向進(jìn)刀開始加工下一層，仍是沿軸向以若干刀加工完一層 后再向徑向進(jìn)刀開始加工下一層，反復(fù)循環(huán)加工直到螺紋型槽粗加工到尺寸為 止的分層剝離法，粗車螺紋槽，保證加工余量lmm;⑤ 、使用裝35°菱形精車刀片的90。機(jī)加刀，保持同粗加工一樣的主軸轉(zhuǎn) 速，根據(jù)槽形尺寸和粗糙度要求及刀具圓角，確定兩刀之間的進(jìn)給為0.25 mm， 兩刀之間的殘留峰髙小于0.007的值，從而使槽的尺寸及表面粗糙度完全得到 保證；即采用截面點(diǎn)軌跡法精加工成形技術(shù)，半精加工、精加工內(nèi)螺紋型面；⑥ 、用內(nèi)鋸齒形截面樣板檢驗(yàn)齒形，用齒距樣板檢驗(yàn)齒距。
3、 如權(quán)利要求1所述的大螺距螺紋制造技術(shù)，其特征在于其加工45。外 鋸齒形螺紋、螺距為75mm、牙型深41mm的工藝技術(shù)是① 、由數(shù)控車床主軸定位，確定待加工工件起始位置，記錄起始位置數(shù)據(jù)， 在數(shù)控車程序中輸入起始位置數(shù)據(jù)；② 、確定基準(zhǔn)點(diǎn)，刻基準(zhǔn)線，對(duì)刀找正；③ 、刻螺紋形狀線，按圖紙檢查校正；④ 、選用裝35°菱形粗車刀片的90。機(jī)加刀，先沿徑向進(jìn)刀若干次，加工 到一定深度，再沿軸向以若干刀加工完這一深度層；同樣再沿徑向加工若干刀 到一定深度后，再沿軸向加工若干刀，以此方法反復(fù)循環(huán)加工直到螺紋型槽粗 加工到尺寸為止，整個(gè)加工過程主軸速度不變；采用分層剝離法，粗車螺紋槽， 保證周邊余量lmm;⑤ 、同一把車刀，換為精車刀片，保持同粗加工一樣的主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)槽 形尺寸和粗糙度要求及刀具圓角，確定兩刀之間的進(jìn)給為0.25 mm，兩刀之間 的殘留峰高小于0.007的值，從而使槽的尺寸及表面粗糙度完全得到保證；嚴(yán)格按照起始位置精確對(duì)刀，即采用截面點(diǎn)軌跡法精加工成形技術(shù)，半精加工、精加工內(nèi)螺紋型面；⑥、用外鋸齒形截面樣板檢驗(yàn)齒形，用齒距樣板檢驗(yàn)齒距。
全文摘要
一種大螺距螺紋制造技術(shù)屬于機(jī)制工藝技術(shù)領(lǐng)域，其制造技術(shù)選擇具有加工螺紋功能的數(shù)控車床，依此為基礎(chǔ)加工大螺距內(nèi)、外螺紋制造技術(shù)包含1)、起始點(diǎn)控制技術(shù)。2)、分層剝離法粗加工技術(shù)。3)、螺紋截面點(diǎn)軌跡法精加工成形技術(shù)。轉(zhuǎn)子外鋸齒形螺紋的加工工藝為①、確定基準(zhǔn)點(diǎn)，刻基準(zhǔn)線，對(duì)刀找正。②、刻螺紋形狀線，按圖紙檢查。③、用裝35°菱形粗車刀片的90°機(jī)加刀，采用分層剝離法，粗車螺紋槽，保證周邊余量1mm。④、同一把車刀，換為精車刀片，采用截面點(diǎn)軌跡法精加工成形技術(shù)，半精加工、精加工螺紋型面。⑤、用齒形截面樣板檢驗(yàn)齒形，用齒距樣板檢驗(yàn)齒距。
文檔編號(hào)B23G1/00GK101298107SQ200710054379
公開日2008年11月5日 申請(qǐng)日期2007年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月30日
發(fā)明者姚龍濤, 張永紅, 梁志理, 王智敏, 白保華, 趙宗立, 陶會(huì)敏 申請(qǐng)人:中信重工機(jī)械股份有限公司;洛陽礦山機(jī)械工程設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司