大长径比内螺纹拉丝系统及拉丝方法技术方案

本发明专利技术公开了大长径比内螺纹拉丝系统及拉丝方法，首先把粗拉丝刀通过连接部连接在拉丝杆上，开动机床朝向需要设置内螺纹的工件的内部移动，完成粗拉削动作；之后将粗拉丝刀换成倒角拉丝刀，去除螺纹齿顶锐边毛刺；再将倒角拉丝刀换成精拉丝刀。本发明专利技术解决了现有技术中没有专用于内螺纹拉削的刀具结构的问题。拉削刀具逐渐进入被加工的工件内，从而对工件内部的孔壁进行内螺纹的拉削作业，彻底的避免了刀杆过长而抖动导致加工精度受到干扰的问题，同时相较于传统的攻丝方式，极大的简化了加工装置的结构与难度，适用于大直径、大螺距、大长径比内螺纹的精确加工。

【技术实现步骤摘要】
大长径比内螺纹拉丝系统及拉丝方法
本专利技术涉及内螺纹加工领域，具体涉及大长径比内螺纹拉丝系统及拉丝方法。
技术介绍
螺纹指的是在圆柱或圆锥母体表面上制出的螺旋线形的、具有特定截面的连续凸起部分。螺纹按其在母体所处位置分为外螺纹、内螺纹。现有技术中，内螺纹的加工主要有攻螺纹、车削、铣削等三种方式。对于大长径比内螺纹，车削或铣削刀杆较长，加工过程中刀杆容易发生抖动，这直接影响螺纹的加工质量与精度，甚至导致无法完成加工；攻螺纹是现有技术中内螺纹加工最常用的方法，但是这种方法偏向用于较小直径、较小长径比、较小螺距的内螺纹加工。对于较大直径、大螺距、大长径比内螺纹的加工一直是螺纹机加工领域的难题。现有技术中还没有专用于内螺纹拉削的刀具结构；并且在拉削加工工艺中，刀具的冷却、润滑、排屑非常重要，影响着刀具的使用寿命及螺纹的加工质量，现有的润滑、冷却、排屑方法都是从外部进行喷淋，不能满足拉削工艺的排屑需求，极易导致废屑堆积、影响内螺纹质量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供大长径比内螺纹拉丝系统及拉丝方法，以解决现有技术对于大长径比内螺纹的加工较为困难的问题，实现解决大长径比内螺纹的加工难题、提高拉削加工质量，通过多把拉丝刀配合完成内螺纹拉丝的目的。本专利技术通过下述技术方案实现：大长径比内螺纹拉丝系统，包括旋拉组件、刀具组件、排屑组件；所述旋拉组件包括用于夹持被加工工件的夹具，所述夹具通过第一驱动机构驱动绕中心线进行转动，夹具的一端通过轴承连接挡油套，挡油套的轴线与所述夹具的中心线共线，还包括插入至所述挡油套内的拉丝杆，拉丝杆插入至挡油套内的一端设置用于连接拉削刀具的刀具接头，拉丝杆的轴线与挡油套的轴线共线，还包括用于驱动所述拉丝杆沿自身轴线方向移动的第二驱动机构；所述刀具组件包括若干把相互独立的、带有容屑槽的拉削刀具，若干把拉削刀具分为粗拉丝刀、倒角拉丝刀、精拉丝刀；所述粗拉丝刀、倒角拉丝刀、精拉丝刀均包括依次排列的连接部、前定位部、导向部、切削部、后定位部；其中，所述粗拉丝刀的切削部由两组第一刀齿组成，所述倒角拉丝刀、精拉丝刀的切削部由四组第二刀齿组成，两组第一刀齿分布在粗拉丝刀的切削部的径向两端，四组第二刀齿沿倒角拉丝刀、精拉丝刀的切削部的周向均布；所述第一刀齿、第二刀齿上均设置有相互匹配的螺纹凸起；所述导向部上设置有与所述螺纹凸起相匹配的导向螺纹；每把拉削刀具的连接部的端部均设置分流流道，所述分流流道连通至各容屑槽；所述排屑组件包括油管，油管连接在所述拉丝杆远离拉削刀具所在方向的一端，所述拉丝杆内设置连通油管与分流流道的通道，还包括与所述油管相连的油泵，所述油泵位于油槽内。针对现有技术对于大长径比内螺纹的加工较为困难的问题，本专利技术提出大长径比内螺纹拉丝系统。其中旋拉组件包括用于夹持被加工工件的夹具。需要加工内螺纹的工件，其内部必然具有孔洞，因此所述夹具必然是从外部夹持被加工的工件。夹具通过第一驱动机构驱动绕中心线进行转动，从而带动被夹具夹持的工件进行转动。夹具的一端通过轴承连接挡油套，使得夹具转动过程中挡油套不进行转动，还包括插入至所述挡油套内的拉丝杆，拉丝杆插入至挡油套内的一端设置用于连接拉削刀具的刀具接头。其中挡油套的作用包括了阻挡冷却液朝向拉丝杆方向流动的目的。第二驱动机构驱动拉丝杆沿自身轴线方向移动，从而带动拉削刀具进行移动。刀具组件包括若干把相互独立的、带有容屑槽的拉削刀具。其中粗拉丝刀用于去除零件余量，倒角拉丝刀用在粗拉丝刀后，主要去除螺纹齿顶锐边毛刺，便于精拉丝刀的导向螺纹与粗加工后的螺纹配合时不产生干涉。精拉丝刀用于进行微调，保证加工螺纹的精度。所述粗拉丝刀、倒角拉丝刀、精拉丝刀均包括依次排列的连接部、前定位部、导向部、切削部、后定位部。连接部用于与拉丝杆连接传递拉削动力：若想要加工的螺纹为右旋螺纹，则将连接部设置为左旋螺纹；若想要加工的螺纹为左旋螺纹，则将连接部设置为右旋螺纹；就能够保证在切削时刀具所受切削力就能自动锁紧刀具。前定位部、后定位部的外径根据待加工螺纹的顶径确定，其外径必然小于待加工螺纹的顶径。在加工内螺纹时，前定位部率先进入被加工的孔内，为整个拉丝刀的进入提供沿着轴向方向的导向。导向部用于保证下一把刀具的螺纹切削起始点，与上一把刀具加工的螺纹起始点一致，在开始切削时，将刀具导向螺纹旋进零件已加工好的螺纹内即可。切削部作为各拉丝刀的工作部位，用于起到切削功能。本专利技术使用时，首先把粗拉丝刀通过连接部连接在拉丝杆上，开动机床朝向需要设置内螺纹的工件的内部移动，完成粗拉削动作；之后将粗拉丝刀换成倒角拉丝刀，重复上述操作，去除螺纹齿顶锐边毛刺；再将倒角拉丝刀换成精拉丝刀，进行最后的修正与调整。其中，第一刀齿、第二刀齿上的螺纹凸起的前角、后角、齿升量、螺纹截面尺寸等参数，均按照内螺纹刀具设计标准选取。针对现有技术不能满足拉削工艺的排屑需求的问题，本专利技术在每把拉削刀具的一端均设置分流流道，所述分流流道连通至各容屑槽。拉丝杆带动拉削刀具直线运动的过程中，使得被加工的工件在拉削刀具的外部进行转动，拉削刀具逐渐进入被加工的工件中，即可实现内螺纹的拉丝作业。拉丝杆远离拉削刀具所在方向的一端连接油管，所述拉丝杆内设置连通油管与分流流道的通道。因此本专利技术在使用过程中，通过油泵从油槽内抽取润滑油并加压输送至油管内，带压润滑油通过油管进入拉削刀具内的分流流道中，最终从各容屑槽处喷出，使得在拉丝作业过程中，拉削刀具所产生的铁屑被带有压力的润滑油进行实时的冲洗，利用润滑油喷出的压力将铁屑快速冲掉，同时由于润滑油的喷出方向与拉削刀具的移动方向相反，因此能够避免铁屑卡涩影响正常移动的问题。同时通过润滑油的作用使得刀具冷却润滑充分、排屑顺畅，提高了拉削刀具的耐用度，有效的提高了加工质量。本专利技术使用时，首先将待加工内螺纹的工件装夹在夹具上，使工件的开孔正对拉丝杆，通过第二驱动机构使得拉丝杆穿过工件，并在拉丝杆穿过工件的一端通过刀具接头连接粗拉丝刀作为拉削刀具；使得第一驱动机构通过夹具带动工件转动，使得第二驱动机构通过拉丝杆带动拉削刀具作直线运动，使拉削刀具逐渐进入被加工的工件内，直至拉削刀具穿过被加工工件；将拉削刀具依次更换为剩余的粗拉丝刀、倒角拉丝刀、精拉丝刀，每把拉削刀具均重复上述拉削步骤即可，从而对工件内部的孔壁进行内螺纹的拉削作业，作业过程中，拉削刀具在拉丝杆的带动下始终作直线运动，而由工件自身进行转动，因此彻底的避免了刀杆过长而抖动导致加工精度受到干扰的问题，同时相较于传统的攻丝方式，极大的简化了加工装置的结构与难度，适用于大直径、大螺距、大长径比内螺纹的精确加工。进一步的，所述夹具包括沿直线依次分布的底盘、中心盘、夹持件，底盘与中心盘之间通过若干支筋固定连接，所述中心盘上设置有用于拉削刀具穿过的第二通孔；所述轴承位于夹持件远离中心盘的一端，轴承的外环与夹持件相连，轴承的内环与挡油套相连。底盘用于与第一驱动机构直接相连，支筋用于连接底盘与中心盘，同时为刀具提供足够的容置空间，因此底盘与中心盘之间的距离应该大于拉削刀具的总长度。夹持件是夹持工件的部位，中心盘上的第二通孔便于拉削刀具完全穿过工件。进一步的，所述夹持件包括固定部、转动部、螺栓，所述转动部铰接在固定部上，转动部与固定部闭合成圆环，螺栓固定在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.大长径比内螺纹拉丝系统，其特征在于，包括旋拉组件、刀具组件、排屑组件；所述旋拉组件包括用于夹持被加工工件的夹具，所述夹具通过第一驱动机构驱动绕中心线进行转动，夹具的一端通过轴承(14)连接挡油套(15)，挡油套(15)的轴线与所述夹具的中心线共线，还包括插入至所述挡油套(15)内的拉丝杆(3)，拉丝杆(3)插入至挡油套(15)内的一端设置用于连接拉削刀具(1)的刀具接头(16)，拉丝杆(3)的轴线与挡油套(15)的轴线共线，还包括用于驱动所述拉丝杆(3)沿自身轴线方向移动的第二驱动机构；所述刀具组件包括若干把相互独立的、带有容屑槽的拉削刀具(1)，若干把拉削刀具(1)分为粗拉丝刀、倒角拉丝刀、精拉丝刀；所述粗拉丝刀、倒角拉丝刀、精拉丝刀均包括依次排列的连接部(101)、前定位部(102)、导向部(103)、切削部、后定位部(104)；其中，所述粗拉丝刀的切削部由两组第一刀齿(105)组成，所述倒角拉丝刀、精拉丝刀的切削部由四组第二刀齿(106)组成，两组第一刀齿(105)分布在粗拉丝刀的切削部的径向两端，四组第二刀齿(106)沿倒角拉丝刀、精拉丝刀的切削部的周向均布；所述第一刀齿(105)、第二刀齿(106)上均设置有相互匹配的螺纹凸起；所述导向部(103)上设置有与所述螺纹凸起相匹配的导向螺纹；每把拉削刀具(1)的连接部(101)的端部均设置分流流道(2)，所述分流流道(2)连通至各容屑槽；所述排屑组件包括油管(4)，油管(4)连接在所述拉丝杆(3)远离拉削刀具(1)所在方向的一端，所述拉丝杆(3)内设置连通油管(4)与分流流道(2)的通道(5)，还包括与所述油管(4)相连的油泵(6)，所述油泵(6)位于油槽(7)内。...

【技术特征摘要】
1.大长径比内螺纹拉丝系统，其特征在于，包括旋拉组件、刀具组件、排屑组件；所述旋拉组件包括用于夹持被加工工件的夹具，所述夹具通过第一驱动机构驱动绕中心线进行转动，夹具的一端通过轴承(14)连接挡油套(15)，挡油套(15)的轴线与所述夹具的中心线共线，还包括插入至所述挡油套(15)内的拉丝杆(3)，拉丝杆(3)插入至挡油套(15)内的一端设置用于连接拉削刀具(1)的刀具接头(16)，拉丝杆(3)的轴线与挡油套(15)的轴线共线，还包括用于驱动所述拉丝杆(3)沿自身轴线方向移动的第二驱动机构；所述刀具组件包括若干把相互独立的、带有容屑槽的拉削刀具(1)，若干把拉削刀具(1)分为粗拉丝刀、倒角拉丝刀、精拉丝刀；所述粗拉丝刀、倒角拉丝刀、精拉丝刀均包括依次排列的连接部(101)、前定位部(102)、导向部(103)、切削部、后定位部(104)；其中，所述粗拉丝刀的切削部由两组第一刀齿(105)组成，所述倒角拉丝刀、精拉丝刀的切削部由四组第二刀齿(106)组成，两组第一刀齿(105)分布在粗拉丝刀的切削部的径向两端，四组第二刀齿(106)沿倒角拉丝刀、精拉丝刀的切削部的周向均布；所述第一刀齿(105)、第二刀齿(106)上均设置有相互匹配的螺纹凸起；所述导向部(103)上设置有与所述螺纹凸起相匹配的导向螺纹；每把拉削刀具(1)的连接部(101)的端部均设置分流流道(2)，所述分流流道(2)连通至各容屑槽；所述排屑组件包括油管(4)，油管(4)连接在所述拉丝杆(3)远离拉削刀具(1)所在方向的一端，所述拉丝杆(3)内设置连通油管(4)与分流流道(2)的通道(5)，还包括与所述油管(4)相连的油泵(6)，所述油泵(6)位于油槽(7)内。2.根据权利要求1所述的大长径比内螺纹拉丝系统，其特征在于，所述夹具包括沿直线依次分布的底盘(17)、中心盘(18)、夹持件(19)，底盘(17)与中心盘(18)之间通过若干支筋(20)固定连接，所述中心盘(18)上设置有用于拉削刀具穿过的第二通孔(21)；所述轴承(14)位于夹持件(19)远离中心盘(18)的一端，轴承(14)的外环与夹持件(19)相连，轴承的内环与挡油套(15)相连。3.根据权利要求2所述的大长径比内螺纹拉丝系统，其特征在于，所述夹持件(19)包括固定部(191)、转动部(192)、螺栓(193)，所述转动部(192)铰接在固定部(191)上，转动部(192)与固定部(191)闭合成圆环，螺栓(193)固定在固定部(191)上，转动部(192)上设置有与所述螺栓(193)相匹配的缺口(194)，螺栓(193)上套设螺母(195)；当转动部(192)与固定部(191)闭合时，所述螺栓(193)贯穿所述缺口(194)。4.根据权利要求1所述的大长径比内螺纹拉丝系统，其特征在于，所述挡油套(15)包括外套(151)、内套(152)，所述外套(151)与轴承(14)相连，所述内套(152)从外套(151)远离夹具的一端插入至外套(151)内，内套(152)与外套(151)可拆卸连接，拉丝杆(3)从内套(152)远离夹具的一端插入挡油套(...

【专利技术属性】
技术研发人员：李福勤，陈清平，黄渝生，彭勇，王晓毅，于隽，郑国强，
申请(专利权)人：成都陵川特种工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51