[發明專利]內螺紋旋風成型方法及裝置

有效

• 申請號: 201610009653.5
• 申請日: 2016-01-05
• 公開（公告）號: CN105643019B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 李凌豐;翁旭;呂富珍;王偉
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B23G1/00
• 分類號: B23G1/00;B23G1/44
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 邱啟旺

1.一種內螺紋旋風成型方法，其特征在于，該方法按照以下步驟實施：將工件（1）安裝在機床的工件驅動軸（4）上，使刀具回轉軸線（8）與工件軸線（3）平行，并且根據螺紋槽底半徑R_W和刀具刃頂回轉半徑R_T設置刀具回轉軸線（8）相對工件軸線（3）的偏置距離A，其中A= R_W - R_T；

刀具（6）繞自身軸線單方向高速旋轉，轉速為1000-3000轉/分鐘，同時刀具（6）沿軸線做往復直線運動，刀具（6）每旋轉一圈，在空間的運動軌跡是固定的封閉空間曲線，其中在切削工件處有一段與工件內螺紋一致的螺旋線；

工件（1）在工件驅動軸（4）上繞自身軸線單方向慢速反向旋轉，轉速為1-10轉/分鐘，同時沿軸線做單方向直線運動，工件（1）每旋轉一圈，直線運動距離為1個螺距；

刀具（6）每旋轉一圈，在工件（1）上切削出一微小段螺旋線；假設工件內螺紋軸向長度有n個螺距，n為正整數，刀具（6）持續高速旋轉和沿軸線往復直線運動，則工件旋轉n圈就可完成整個內螺紋切削加工。

2.一種內螺紋旋風成型裝置，該裝置安裝在機床上，其特征在于，它由刀具裝置和驅動裝置組成；其中，刀具裝置安裝在驅動裝置上，驅動裝置用于驅動刀具裝置；

所述刀具裝置包括：刀具（6）、刀具頭（7）、機殼支撐筒（9）、刀具機殼（10）、滾針軸承（16）、刀具軸（17）、軸承壓環（19）、第一鎖緊環（20）、法蘭結構（22）、第一離合器（23）、第一滾動軸承（24）、軸套（25）、壓緊螺母（26）；其中，

所述刀具頭（7）固定在刀具（6）上，刀具（6）一體成型在刀具軸（17）的前端；刀具機殼（10）的前部一體成型有機殼支撐筒（9）；

所述刀具軸（17）的前部通過滾針軸承（16）支撐在機殼支撐筒（9）的前端；

所述刀具軸（17）的后部通過第一滾動軸承（24）支撐在刀具機殼（10）前端；刀具軸（17）的后部有一臺階，其上具有與壓緊螺母（26）相配合的外螺紋；軸套（25）通過壓緊螺母（26）壓緊第一滾動軸承（24）的內圈后側面；第一滾動軸承（24）的外圈裝在刀具機殼（10）前端的軸孔中，外圈前側面靠緊軸孔臺階；軸承壓環（19）固定安裝在刀具機殼（10）的一個側面上，用于壓緊第一滾動軸承（24）的外圈的后側面；所述軸承壓環（19）由上半環（19a）和下半環（19b）組成；

第一離合器（23）的后部有離合爪，用于與旋轉運動的驅動裝置耦合；第一離合器（23）的前部軸孔的外面為圓錐形并且具有徑向彈性，第一鎖緊環（20）有一對應的圓錐孔，通過第一鎖緊環（20）的圓錐孔鎖緊第一離合器（23）的圓錐形，使第一離合器（23）聯結在刀具軸（17）的尾部；

所述刀具機殼（10）的后部一體成型有法蘭結構（22），該法蘭結構（22）用于與驅動裝置相連；

所述驅動裝置包括：花鍵軸套（11）、直線電機動子（12）、直線電機定子（13）、皮帶輪（14）、支撐座（15）、第二離合器（27）、刀具驅動軸（28）、連接殼體（29）、第二鎖緊環（30）、第一壓環（31）、機箱（33）、軸承座（40）、第二滾動軸承（44）、第三滾動軸承（50）、第二壓環（52）、直線電機、旋轉電機；

所述旋轉電機通過皮帶驅動皮帶輪（14）旋轉，同時帶動與皮帶輪（14）固定聯接的花鍵軸套（11）；花鍵軸套（11）通過第三滾動軸承（50）支撐在軸承座（40）上；第三滾動軸承（50）的內圈用第一壓環（31）壓緊，第一壓環（31）固定聯接在花鍵軸套（11）的前側端面；第三滾動軸承（50）的外圈用第二壓環（52）壓緊，第二壓環（52）固定聯接在軸承座（40）的后側端面；軸承座（40）的凸緣貼在支撐座（15）的前側端面，并與支撐座（15）固定聯接；支撐座（15）固定聯接在機床上；在刀具驅動軸（28）的尾部具有與花鍵軸套（11）相配合的花鍵，該花鍵結構使刀具驅動軸（28）在旋轉電機的驅動下做旋轉運動，同時在花鍵軸套（11）內做往復直線運動；

直線電機定子（13）固定安裝在機床上，直線電機動子（12）與機箱（33）固定聯接，刀具驅動軸（28）的前部通過第二滾動軸承（44）支撐在連接殼體（29）內；第二滾動軸承（44）的內圈通過前彈簧座（46）的前側面壓緊，前彈簧座（46）固定聯接在連接殼體（29）的后側面；連接殼體（29）固定聯接在機箱（33）的前壁上；

第二離合器（27）安裝在刀具驅動軸（28）的前端，第二離合器（27）的前部具有離合爪，用于與刀具裝置的法蘭結構（22）耦合以驅動刀具旋轉；第二離合器（27）的后部軸孔的外面為圓錐形并具有徑向彈性，第二鎖緊環（30）有一對應的圓錐孔，通過第二鎖緊環（30）的圓錐孔鎖緊第二離合器（27）的圓錐形，使第二離合器（27）聯接在刀具驅動軸（28）的前端；連接殼體（29）的前端具有法蘭結構，刀具裝置的法蘭結構（22）與連接殼體（29）上的法蘭結構相連。