本發(fā)明屬于螺紋加工，尤其涉及一種軸類零件螺紋加工刀具及加工方法。

背景技術(shù)：

1、在傳統(tǒng)加工過程中，零件兩端均有螺紋的軸類零件通常需要經(jīng)過兩次車加工才能將零件加工出來，且大多數(shù)零件第二次車加工的裝夾往往只能通過夾持第一次已加工完成的螺紋來實(shí)現(xiàn)，這樣會(huì)導(dǎo)致先加工一端的螺紋會(huì)被夾傷，致使零件加工不合格，也因兩次裝夾會(huì)存在加工誤差和裝夾誤差，致使零件一致性不高，加工效率低下。該種類型零件還涉及到英制美標(biāo)螺紋的非標(biāo)螺紋，須通過先關(guān)尺寸換算，才能在現(xiàn)有國標(biāo)機(jī)床進(jìn)行加工。

2、現(xiàn)階段加工零件兩端均有螺紋的軸類零件多采用先車加工成型一端，切斷，然后再車加工另一端的加工方式，該種方式加工會(huì)導(dǎo)致加工步驟多，零件加工累計(jì)誤差大，加工效率較低，且零件二次裝夾時(shí)只能夾持零件螺紋部位，造成零件螺紋損傷，致使零件不合格問題。如圖5所示零件，零件兩端均有螺紋，且零件一端螺紋為英制美標(biāo)螺紋6#(0.138)-32unc-2a，現(xiàn)國內(nèi)機(jī)床加工參數(shù)均為國標(biāo)參數(shù)，加工該類型的螺紋時(shí)需將英制參數(shù)與公制參數(shù)進(jìn)行換算，才能加工出合格的螺紋。若采用傳統(tǒng)加工方式加工，則二次加工時(shí)只能夾持螺紋部分則螺紋會(huì)被二次裝夾時(shí)夾傷，導(dǎo)致零件報(bào)廢；如果采用一次加工成型技術(shù)，則零件兩端為兩種不同規(guī)格的螺紋，需要的刀具增多，常規(guī)的排刀式數(shù)控小型數(shù)控車床刀架不能安裝過多刀具，造成一次加工成型的預(yù)想不易實(shí)現(xiàn)。

3、因此，需要通過數(shù)控編程和選用合適的加工刀具、機(jī)床來修改加工工藝，以達(dá)到一次裝夾加工就能加工出合格零件的目的。

4、申請?zhí)枮閏n2020107515004的專利文件公開了適用于軸類零件兩端加工的雙主軸加工系統(tǒng)及加工方法，該系統(tǒng)采用雙主軸對(duì)接加工，只需要一次人工裝夾，即可完成軸類零件小端和大端兩道工序的加工。需對(duì)零件兩端分別進(jìn)行夾持，若先加工端位于二次夾持的部分，則二次夾持依然會(huì)影響已加工部分的精度，同時(shí)編制程序時(shí)，未限定針對(duì)同一把螺紋刀建立兩個(gè)刀補(bǔ)值，在二次夾持后加工的螺紋精度會(huì)受到一定的影響。

5、申請?zhí)枮閏n201922373076x的專利文件公開了風(fēng)電軸類零件螺紋加工數(shù)控機(jī)床，通過將工件放置在轉(zhuǎn)盤上，帶動(dòng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過縱向刀架、橫向刀架進(jìn)行加工。該機(jī)床僅進(jìn)行一次夾持即可，但在需要進(jìn)行切斷加工的工藝中，僅一端固定的情況不適用于切斷加工，同時(shí)編制程序時(shí)，未限定針對(duì)同一把螺紋刀建立兩個(gè)刀補(bǔ)值，未能解決兩端加工精度相關(guān)的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種軸類零件螺紋加工刀具及加工方法。

2、本發(fā)明在加工兩端均有螺紋的軸類零件時(shí)，所要解決的技術(shù)問題包括：

3、1、零件兩端螺紋的加工規(guī)格不同導(dǎo)致加工程序不同：如圖5所示零件，零件一端為公制螺紋m3.5-6h，另一端為英制美標(biāo)螺紋6#(0.138)-32unc-2a，兩種螺紋螺距不一樣，加工的程序則不一樣。

4、2、刀具的選擇和刀具數(shù)量優(yōu)化：因零件兩端均有螺紋，常規(guī)加工時(shí)螺紋刀就需要安裝2把，而常規(guī)普通數(shù)控小車床的排刀式刀架最大限度夾持4至5把刀具，加工該類型的零件需用到的刀具有粗車刀、半精車刀、精車刀、螺紋刀、切斷刀，給刀具的選型及使用提出了更高的要求。

5、3、不同螺紋參數(shù)的換算：如圖5所示零件，零件一端為英制美標(biāo)螺紋，而我國使用的絕多數(shù)機(jī)床均為公制機(jī)床，加工時(shí)需要將螺紋參數(shù)進(jìn)行換算，如英制美標(biāo)螺紋6#(0.138)-32unc-2a，該螺紋的螺距為25.4/32＝0.794mm，螺紋大徑為0.138×25.4＝3.505，螺紋中徑為0.1177×25.4＝2.99,螺紋小徑為0.1042×25.4＝2.647。這些螺紋參數(shù)經(jīng)過換算后才能通過國標(biāo)的機(jī)床進(jìn)行加工，而公制螺紋則可直接采用國標(biāo)的機(jī)床進(jìn)行加工，無需換算。

6、4、螺紋刀補(bǔ)值調(diào)整的方法：在加工螺紋時(shí)，兩端螺紋因用同一把螺紋刀進(jìn)行加工，默認(rèn)情況下兩個(gè)程序公用一個(gè)刀補(bǔ)值，所以調(diào)整一端螺紋的參數(shù)時(shí)，另一端的螺紋參數(shù)也會(huì)隨之改變，造成一端螺紋合格，另一端螺紋不合格的情況發(fā)生；或者當(dāng)兩端螺紋最初加工為合格，加工一定數(shù)量的零件后，因刀具磨損，螺紋刀補(bǔ)值又需調(diào)整，周而復(fù)始，造成大量時(shí)間用于調(diào)整參數(shù)，也造成大量零件用于試驗(yàn)而浪費(fèi)。

7、本發(fā)明通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)。

8、本發(fā)明提供的一種軸類零件螺紋加工刀具，包括對(duì)軸類零件兩端進(jìn)行螺紋加工的刀具a，所述刀具a包括刀主體和刀頭，所述刀主體和刀頭連接。

9、優(yōu)選地，所述刀主體頂部的一側(cè)和刀頭連接，刀主體外側(cè)邊緣與刀頭外側(cè)邊緣齊平，刀主體截面呈矩形。

10、優(yōu)選地，所述刀頭呈傾斜設(shè)置，刀頭的頂部高端位于刀頭外側(cè)，刀頭的頂部低端位于刀頭內(nèi)側(cè)。

11、所述刀頭傾斜角度包括70-89.9度，刀頭的螺紋牙型角包括30-80度。

12、優(yōu)選地，所述選用加工刀架包括排刀式刀架，所述刀具包括刀具a、粗車刀、精車刀和切斷刀，在加工中部存在凸起結(jié)構(gòu)的軸類零件毛坯料時(shí)，在半精加工步驟中可將粗車刀用于該凸起結(jié)構(gòu)的加工；所述換算螺紋參數(shù)包括將英制美標(biāo)螺紋換算為公制螺紋。

13、優(yōu)選地，所述編制加工程序包括：若軸類零件毛坯料兩端加工螺紋規(guī)格不同，則編制兩個(gè)程序用于控制刀具，各自互不干涉，兩把螺紋刀分別進(jìn)行對(duì)刀；

14、一種軸類零件螺紋加工方法，包括以下步驟：

15、s1：選用加工機(jī)床、確定加工螺紋類型、選用加工刀架及刀具、換算螺紋參數(shù)、調(diào)整螺紋刀補(bǔ)值、編制加工程序并設(shè)置加工順序、確定軸類零件毛坯料夾緊位置，所述螺紋刀包括刀具a；

16、s2：開始螺紋加工，螺紋加工完成后精加工去除螺紋毛刺，最后再用切斷刀切斷零件即可。

17、優(yōu)選地，所述選用加工刀架包括排刀式刀架，所述刀具包括：螺紋刀、粗車刀、精車刀和切斷刀，在加工中部存在凸起結(jié)構(gòu)的軸類零件毛坯料時(shí)，在半精加工步驟中可將粗車刀用于該凸起結(jié)構(gòu)的加工；所述換算螺紋參數(shù)包括將英制美標(biāo)螺紋換算為公制螺紋。

18、優(yōu)選地，所述編制加工程序包括：若軸類零件毛坯料兩端加工螺紋規(guī)格不同，則編制兩個(gè)程序用于控制刀具，各自互不干涉，兩把螺紋刀分別進(jìn)行對(duì)刀；

19、若使用同一把螺紋刀加工軸類零件毛坯料兩端規(guī)格不同的螺紋，則對(duì)該螺紋刀建立兩個(gè)刀補(bǔ)值程序。

20、優(yōu)選地，所述加工順序包括：若軸類零件毛坯料兩端尺寸不同，優(yōu)先加工小端；若軸類零件毛坯料兩端尺寸相似，優(yōu)先選擇加工尺寸精度較高一端。

21、優(yōu)選地，所述步驟s2包括：加工公制螺紋時(shí)，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)向與加工英制美標(biāo)螺紋方向一致，均為正轉(zhuǎn)，刀具移動(dòng)方向?yàn)橹鬏S至x軸方向進(jìn)行，螺紋加工完成后，切斷時(shí)先用切斷刀切出缺口，然后用切斷刀倒出倒角，再用螺紋刀精加工3-5遍去除螺紋毛刺，最后再用切斷刀切斷零件。

22、優(yōu)選地，所述步驟s2包括：

23、粗/精加工零件外圓時(shí)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速包括：s粗＝1200-1600r/min、s精＝1700-1900r/min；進(jìn)給速度包括：f粗＝0.1-0.2mm/r、f精

24、＝0.03-0.12mm/r；

25、加工螺紋時(shí)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速包括：s＝800-1200r/min；進(jìn)給速度包括：f＝p；切斷時(shí)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速包括：s切＝700-1500r/min，進(jìn)給速度包括：f＝0.03-0.17mm/r。

26、本發(fā)明的有益效果在于：

27、1、本發(fā)明通過編程及刀具的優(yōu)化組合使用，做到僅一次裝夾就能生產(chǎn)出兩端均含螺紋的合格零件，該種加工方法改變以往分段加工的工藝方法，減小了人工勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短了加工配套時(shí)間，提高了零件的尺寸精度及零件一致性、零件表面加工質(zhì)量、加工效率，減少了材料浪費(fèi)，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

28、2、本發(fā)明通過選用合適的機(jī)床、加工刀具再通過編制優(yōu)化后的程序，實(shí)現(xiàn)一次裝夾毛坯料就能加工出合格的零件。機(jī)床的選用的型號(hào)為排刀式小型數(shù)控車床，該種機(jī)床的優(yōu)勢在于機(jī)床型號(hào)較為常見，刀架為排刀式，換刀速度快，加工效率高，操作簡便，易于加工操作；加工刀具選用常規(guī)的粗車刀、精車刀和切刀，因零件差異螺紋刀需根據(jù)零件特征選用常規(guī)螺紋刀或者刀具a；程序的優(yōu)化即為將加工零件的參數(shù)進(jìn)行微調(diào)，如加工不同位置時(shí)刀具的進(jìn)給量，主軸轉(zhuǎn)速，以及加工時(shí)的細(xì)節(jié)處理等。