螺旋加工设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种螺旋加工设备，它能够实现螺纹加工前的准进和螺纹加工后的准退，保证主轴旋转与刀架进给的同步关系，进而满足螺旋加工要求。包括车床，所述车床具有刀架、主轴，所述X轴伺服电机、Y轴伺服电机、Z轴伺服电机均安装在车床上，所述X轴伺服电机控制车床刀架X轴向运动，所述Z轴伺服电机控制车床刀架Z轴向运动，所述Y轴伺服电机控制主轴旋转，通过Y轴伺服电机的单位脉冲的转角来控制主轴的转角，实现主轴旋转与刀架进给的同步关系。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及螺旋加工领域，特别是涉及一种螺旋加工设备。
技术介绍
WQ230产品是我国最新自行研制成功的军用战斗手枪，具有结构先进、新颖、操作简单，容弹量大，火力持续时间长，精度好，可靠性高，勤务性好等特点，拥有独立、自主的知识产权。参见图1，为WQ230军用战斗手枪的结构示意图，WQ230产品设计上采用枪管回转刚性闭锁机构，该机构主要由枪管2、枪机1、联接座、复进簧等组成。WQ230产品闭锁机构，闭锁刚度好，闭锁支撑面便于安排得与枪膛轴线对称，对射击精度有利，工作可靠，结构简单，是WQ230产品的闪光点。参见图2a、图2b、图2c，为枪机和枪管零件结构工艺示意图(“A”点为枪管闭锁后，枪机螺旋面起点，在41°和Φ 19.2上测量，尺寸为37.2ο+().1())，从工艺上采取措施，保证枪机和枪管上两闭锁支撑面间贴合良好，有足够的闭锁刚度，实现闭锁可靠、精确打击。由此可见，闭锁螺旋的加工质量直接影响成枪的性能。试制过程中螺旋加工方法:在WQ230.1.02-1枪机试制期间，枪机螺旋加工是用C6132普通车床来完成。由于WQ230产品枪机螺旋是一条无头无尾的螺旋，螺距大(7mm)、螺旋槽宽(3.6ο+().18)且深、并为盲孔内螺旋，刀具旋背长，加工难度大。螺旋起点尺寸37.2Η10(Ζ101)又为枪机的第一重要尺寸，尺寸每超差0.0I就影响枪管旋转3(Τ 52〃，直接影响闭锁和产品性能。加工螺旋时，分粗、精加工。粗车刀具刃口窄，分两道把余量除去，精车保证加工尺寸。存在的主要问题是操作者加工时，精神紧张、易疲劳、劳动强度大，加工中要求车削螺旋加工时，实现准启准停，稍不注意就易碰刀，加工质量难于保证。数控车床加工枪机螺旋遇到的问题:数控机床是数字控制机床的简称，亦称NC机床。它具有适应强、加工精度高、加工质量稳定和生产效率高等优点，综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密测量和新型机械结构等多方面的技术成果。数控车床的运动系统:由刀架的纵向(Z向)和横向(X向)运动组成，分别采用两台伺服电动机驱动，经滚珠丝杆到滑板和刀架，不需要挂轮、光杆等传动部件，传动链短精度高。多功能数控车床是采用直流或交流主轴控制单元(伺服电动机)来驱动主轴，它可按控制指令作无级变速，主轴之间无需再用多级齿轮副来进行变速，故数控车床的结构大为简化，其精度和刚度大大提高，能自动完成内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、端面、螺纹等的切削加工。数控车床加工螺纹是靠主轴伺服电动机驱动，通过同步带轮以及同步带1:1地传到脉冲编码器。当主轴旋转时，脉冲编码器便发出检测脉冲信号给数控系统，使主轴电动机的旋转与刀架的切削进给保持同步关系，即实现加工螺纹时主轴转一转，刀架向Z向移动一个工件导程的运动关系。在数控机床上车螺纹时，无论是G33(螺纹切削)、G76(螺纹切削复合循环)，还是G92(螺纹切削循环)都是沿螺距方向的Z向进给与机床主轴的旋转保持严格的速度比关系。但是，在数控机床上车螺纹，由于有车螺纹前进给机构的加速或车螺纹后进给机构的减速切削过程，为此要有引入距离SI和超越距离处。参见图3，为数控车床前进给机构、后进给机构运动示意图，δ I与δ 2的数值与机床拖动系统的动态特性有关，与螺纹的螺距和螺纹的精度有关。一般SI为2?5_，对大螺距和高精度的螺纹取大值;δ2—般取为δ?的1/4左右。枪机闭锁螺旋短、要求高且在一个狭小的空间内加工，没有足够让位空间，让数控车床的进给机构进行加速或减速的过程。而数控机床上车螺纹时，螺纹头和螺纹尾是一个变螺距的区间，无严格的、固定的、规定螺距，故不适应于WQ230.1.02-1枪机螺旋的加工。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种螺旋加工设备，它能够实现螺纹加工前的准进和螺纹加工后的准退，保证主轴旋转与刀架进给的同步关系，进而满足螺旋加工要求。本技术的目的是这样实现的: 一种螺旋加工设备，包括车床，所述车床具有刀架、主轴，还包括铣床数控加工系统的X轴伺服电机、Y轴伺服电机、Z轴伺服电机，所述X轴伺服电机、Y轴伺服电机、Z轴伺服电机均安装在车床上，所述X轴伺服电机控制车床刀架X轴向运动，所述Z轴伺服电机控制车床刀架Z轴向运动，所述Y轴伺服电机控制主轴旋转，通过Y轴伺服电机的单位脉冲的转角来控制主轴的转角，实现主轴旋转与刀架进给的同步关系。进一步地，该加工设备用于加工枪机闭锁螺旋。该加工设备能够轻易实现螺旋加工前的准进和螺旋加工后的准退，满足枪机闭锁螺旋的加工需求。为了降低车床的改造成本，优选地，所述车床为普通车床。由于采用了上述技术方案，本技术具有如下有益效果:铣床数控加工系统由三个伺服电机驱动，把控制Y轴的伺服电机放在车床主轴上，用来控制主轴的旋转(用单位脉冲的转角来控制主轴的转角)，χ轴伺服电机控制车床刀架X轴向运动，Z轴伺服电机控制车床刀架Z轴向运动，主轴旋转与刀架，是因为它们都是采用的同一种插补关系，能够同时准确动作。它就没有在数控机床上车螺纹前进给机构的加速或车螺纹后进给机构的减速切削过程，能够轻易实现螺纹加工前的准进和螺纹加工后的准退。实现主轴旋转与刀架进给的同步关系来满足螺旋加工要求。所以，用数控铣床系统来改造普通圆车能满足这类螺旋的加工。通过对普通车床的经济型数控改造---确定的准启准停螺旋加工方案的实施论证，解决了该产品加工中的技术难题。该产品通过几十万生产也证实了其可行性---能保证产品质量，能满足批量生产的要求，极大程度地减轻操作者劳动强度，刀具的使用寿命得到了提高、降低了刀具成本，已达到预期的目的，由于它能实现在车削螺旋时的准启、准停和在加工螺旋时，具有较高加工精度，所以对无头、无尾小空间螺旋的加工，保证能力强，且在其它产品上得到了广泛的应用。【附图说明】图1为WQ230车用战斗手枪的结构不意图；图2a、图2b、图2c为枪机和枪管零件结构工艺示意图；图3为数控车床前进给机构、后进给机构运动示意图；图4为本技术的结构不意图；图5a为机头结构示意图；图5b为节套结构示意图；图5c为图5b的C-C示意图。附图标记附图中，I为枪机，2为枪管，3为刀架，4为X轴伺服电机，5为Y轴伺服电机，6为Z轴伺服电机，7为螺旋面。【具体实施方式】参见图4，为螺旋加工设备的一种较佳的实施例，该加工设备用于加工枪机闭锁螺旋。包括车床，本实施例中，所述车床为普通车床。所述车床具有刀架3、主轴，还包括铣床数控加工系统的X轴伺服电机4、Y轴伺服电机5、Z轴伺服电机6，所述X轴伺服电机4、Y轴伺服电机5、Z轴伺服电机6均安装在车床上，所述X轴伺服电机4控制车床刀架3X轴向运动，所述Z轴伺服电机6控制车床刀架3Z轴向运动，所述Y轴伺服电机5控制主轴旋转，通过Y轴伺服电机5的单位脉冲的转角来控制主轴的转角，实现主轴旋转与刀架3进给的同步关系。把铣床数控加工系统的Y的伺服电机放在车床主轴或分度头上，能够轻易实现螺纹加工前的准进和螺纹加工后的准退或分度头的数控分度。参见图5a、图5b、图5c，螺旋面起点在Φ 29.2圆上进行检查，螺旋面的螺距为4mm的右旋螺纹，本螺旋加工设备成功地满足了 WQl 11产品9.04-6机头和9.02-37节套的闭锁螺旋的加工，使这两零本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种螺旋加工设备，包括车床，所述车床具有刀架、主轴，其特征在于：还包括铣床数控加工系统的X轴伺服电机、Y轴伺服电机、Z轴伺服电机，所述X轴伺服电机、Y轴伺服电机、Z轴伺服电机均安装在车床上，所述X轴伺服电机控制车床刀架X轴向运动，所述Z轴伺服电机控制车床刀架Z轴向运动，所述Y轴伺服电机控制主轴旋转，通过Y轴伺服电机的单位脉冲的转角来控制主轴的转角，实现主轴旋转与刀架进给的同步关系。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姚健，
申请(专利权)人：重庆建设工业集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：重庆;85