[發(fā)明專利]螺紋旋風切削裝置及包括螺紋旋風切削裝置的車床

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280045452.0
• 申請日: 2012-09-18
• 公開（公告）號: CN103826780A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 弗蘭克·里格羅尼;雷納托·羅塔;馬爾科·卡瓦弟尼;盧卡·米萊西
• 申請（專利權(quán)）人: 吉特邁意大利公司
• 主分類號: B23B5/46
• 分類號: B23B5/46;B23G1/34
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務(wù)所 44237
• 代理人: 張全文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是關(guān)于通過一種螺紋旋風切削方法在數(shù)控車床上生產(chǎn)工件上的螺紋的螺紋旋風切削裝置，該裝置包括將該螺紋旋風切削裝置安裝至車床保留結(jié)構(gòu)及旋風頭，該旋風頭固定在保留結(jié)構(gòu)上，包括一個孔且?guī)в幸粋€或者多個刀具，該刀具設(shè)置在該孔的邊沿的外圍，該裝置還包括第一驅(qū)動工具，其用于驅(qū)動旋風頭從而使旋風頭繞著第一旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)軸穿過該孔。另外，本發(fā)明是關(guān)于一種數(shù)控車床，該數(shù)控車床包括工作主軸，其用于收容工件并驅(qū)動工件使工件繞著主軸軸線及螺紋旋風切削裝置旋轉(zhuǎn)。

背景技術(shù)

權(quán)利要求1的前序部分所述的通常的螺紋旋風切削裝置可以從EP1985397獲知。通常的螺紋旋風切削裝置用于執(zhí)行螺紋旋風切削方法，該方法中，使用車床的工作主軸驅(qū)動工件繞著工作主軸的主軸軸線旋轉(zhuǎn)，當工件穿過旋風頭的孔時，為了產(chǎn)生切削運動，使用第一驅(qū)動方法驅(qū)動旋風頭繞著第一旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，且使用車床的控制裝置控制工件相對于旋風頭向主軸軸線的方向移動，工件相對于旋風頭向主軸軸線方向移動的進給速度及工件繞著主軸軸線的旋轉(zhuǎn)速度根據(jù)需要形成的螺紋的輪廓互相適應。

螺紋的旋轉(zhuǎn)切削尤其有益于醫(yī)學技術(shù)領(lǐng)域。特別是在植入手術(shù)產(chǎn)品，例如具有特殊螺紋的自鎖骨螺栓。這樣的螺栓或者元件在在牙科醫(yī)學領(lǐng)域、脊柱植入領(lǐng)域及整形外科手術(shù)領(lǐng)域作為故螺栓時需要特殊的螺紋。在這種情況下，螺旋切削最大的優(yōu)點在于它能使工件可以由不銹鋼、韌性鋼、鈦及鈦合金以一種相對簡單的方式制成，并具有比較高的精度。

螺紋旋風切削的輪廓基本上是無毛刺的-醫(yī)學技術(shù)領(lǐng)域極其重要的要求，并以高的表面質(zhì)量及形狀精度而突出。在螺紋旋風切削的操作期間，螺紋在一次操作中就可以被刻入固體材料中，因此節(jié)省了時間，由此，可以實現(xiàn)高度的測量準確性。只用通過與工作主軸的速度及旋風頭相對于工作主軸的進給速度的參數(shù)一致的精度才能達到幾個百分之毫米的公差范圍的精度。

作為螺紋旋風切削工具的一般的螺紋旋風切削裝置包括，例如，旋風頭，該旋風頭例如包括用于螺紋旋風切削的繞著該旋風頭的孔垂直設(shè)置的多個固體碳化物刀具或者螺紋旋風切削槽子。對于預設(shè)的螺紋輪廓，需要計算專用的刀具輪廓并需要為這種預設(shè)的螺紋特制刀具。為了產(chǎn)生切削運動，其旋風頭或者旋轉(zhuǎn)軸相對于待切螺紋的螺旋角處的主軸軸線傾斜。

之后，工件被推至旋風頭的刀具之間進入孔中，多數(shù)情況下，只使用一個刀具。在螺紋旋風切削操作期間，旋風頭高速旋轉(zhuǎn)，因此確定切削速度，在車床的線性軸操作期間，工件以較低的主軸轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)并位于主軸軸線方向上，并確定主軸軸線或者螺距方向上的進給運動。特別地，進給速度與主軸轉(zhuǎn)速的一致影響螺紋的螺距。

在用于醫(yī)學技術(shù)的螺紋的旋風切削中，主軸轉(zhuǎn)速主要在大致15-20rpm的范圍內(nèi)，進給速度可以根據(jù)預期的螺距進行調(diào)節(jié)，也就是說主軸每轉(zhuǎn)一圈則精確地產(chǎn)生一個螺距（在螺紋中，螺距表示螺紋導程，螺紋導程為沿著螺紋軸線的螺紋的兩個螺紋階（stage）之間的距離，換言之，即為螺紋的一個旋轉(zhuǎn)所經(jīng)過的軸向路徑）。

在一般的螺紋旋風切削裝置中，可以給螺旋驅(qū)動裝置提供一個驅(qū)動裝置，為了產(chǎn)生切削運動，可以使用該驅(qū)動裝置驅(qū)動旋轉(zhuǎn)頭高速旋轉(zhuǎn)移動。該所提供的驅(qū)動裝置可以是間接驅(qū)動也可以是直接驅(qū)動，正如EP1985397A2所教導的一樣。

然而，對一般的螺紋旋風切削裝置，一直需要為旋風頭提供一傾斜角，為了獲得醫(yī)學技術(shù)需要的精確的螺紋，旋風頭的傾斜角必須精確地調(diào)整為預期的螺紋輪廓的預期的螺距，且必須手動調(diào)節(jié)。為了使通過手動調(diào)節(jié)的方式將傾斜角度調(diào)整到預期的精度，需要提供復雜的并且不便的大的轉(zhuǎn)換機構(gòu)，其可將手動調(diào)節(jié)移動轉(zhuǎn)換為微小的調(diào)節(jié)移動。另外，為了通過螺旋切削的方法形成螺紋，極其快速的處理工件的優(yōu)點在經(jīng)過上述漫長的手動調(diào)節(jié)過程后則無法體現(xiàn)出來。

在大多數(shù)情況下，用于醫(yī)學技術(shù)的螺桿不是大量生產(chǎn)的物品，而是單獨生產(chǎn)的工件，所以實際上，經(jīng)常在每個獨立的工件處理之前，需要這樣一個漫長的手動調(diào)節(jié)。在生產(chǎn)一系列的工件時，當具有同樣的螺紋輪廓及同樣的螺距但具有不同的公稱直徑的工件需要一個一個被螺旋切削的時候，或者在生產(chǎn)一系列的工件時，當具有同樣的螺紋輪廓及同樣的公稱直徑但具有不同的螺距的工件需要一個一個被螺旋切削的時候，甚至也存在這種情況。