内螺纹加工刀具制造技术

本实用新型专利技术涉及机械加工技术领域，特别是一种内螺纹加工刀具，包括刀杆和设置在刀杆上的刀片组，刀片组包括多个刀片，其特征在于：所述刀片沿刀杆依次均匀分布，位于刀杆一端起始位置的刀片至另一端结束位置的刀片螺纹牙型依次增大。本实用新型专利技术的优点在于给刀杆增加支撑，为了给刀杆增加支撑首先要改变刀具和工件的运动方式：和传统的螺纹铣削加工方法（刀具不仅需要自转还需要沿螺旋线旋转）不同，刀具只做旋转运动同时让工件和刀具之间只做相对的直线运动。以车床为例，就是让刀具只做旋转运动而让工件只做直线运动。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机械加工
，特别是一种内螺纹加工刀具。
技术介绍
现有的螺纹加工主要有车削和铣削，车削用来加工回转体零件，把零件通过三抓卡盘夹在机床主轴上，并高速旋转，然后用车刀按照回转体的母线走刀，切出产品外型来。车床上还可进行内孔，螺纹，咬花等的加工，后两者为低速加工。而铣削是将毛坯固定，用高速旋转的铣刀在毛坯上走刀，切出需要的形状和特征。传统铣削较多地用于铣轮廓和槽等简单外形/特征。数控铣床可以进行复杂外形和特征的加工。车床加工工件内螺纹的方法是把需要加工螺纹的工件(图一零件12)夹在主轴卡盘(图一零件2)上，把刀杆(图一零件I)夹在刀架(图一零件14)上，然后工件旋转，刀具沿轴向前进做直线运动，在整个加工过程中，刀杆从刀片(图一零件3)开始接触到工件起(如图一)起到完成加工(如图二)，一直处于悬臂梁状态。这时如果忽略刀杆的间隙长度Ls (如图二)，刀杆的悬臂长度Lt近似等于工件的长度L，刀杆在刀片处的挠度为f 1，这里所述挠度一般指梁、桁架等受力构件在荷载作用下的最大变形。如在加工细长内螺纹(例如螺纹的直径小于20mm，或者螺纹的长度与直径之比大于10)时，由于刀杆较细又只有前端刀片处受力，成悬臂梁状态，在刀片处产生的挠度太大，容易产生让刀的情况，而且吃刀不能太深，这样不仅降低生产效率而且保证不了产品质量。还有一种方法，类似普通的螺纹加工，工件装在卡盘上，刀杆安装在刀架上，但是做一个刀头套，这个套安装在刀头上，套在已经加工好的孔中移动，也起支撑作用，但刀头套有以下缺点1 :刀头套本身在孔中，会使刀杆的直径更小，会从另一个方面增大挠度，而且，对于孔径较小的螺纹可能就无法加工刀头套。2 :由于刀头套在孔中移动，靠浮动支撑，间隙很难控制，大了，螺纹没有精度，小了，容易卡死。如专利申请号为200810231777.3，申请日为2008-10-16，名称为“大直径锥管内螺纹的加工方法”的专利技术专利，其技术方案为，该方法按照以下步骤实施在数控机床主轴上安装螺纹铣刀，将工件上锥管内螺纹的一个螺距沿轴线分为若干等份，对每一等份对应的工件内壁圆弧按照圆柱形螺纹的加工方式实施；当加工完一个等份圆柱形螺纹后，机床Z轴就进给了一个等份的螺距，同时将螺纹铣刀对应的X、Y坐标轴合成圆弧加工直径相应减小，对每一等份对应的工件内壁圆弧按照圆柱形螺纹的加工方式实施，依此类推，将若干个不同直径的圆柱形螺纹线首尾连通，直到加工到需要的锥管内螺纹深度即成。上述的螺纹铣削加工方法所涉及的刀具中，刀具不仅需要自转还需要沿螺旋线旋转。这种方法只能在铣削(加工)中心上使用，无法在数控车床上使用，并且其加工内螺纹的方式仍然是采用道具做螺旋状运动来实现的，所以如果将此种方法应用在数控机床上对细长型或者是长径比大于10的管件进行螺纹加工时，也会存在挠度过大从而影响加工精度的问题。
技术实现思路
为了克服现有的内螺纹加工方法所涉及的刀具在加工细长型或者是长径比大于10的管件时存在的在刀片处产生的挠度太大，容易产生让刀的情况，而且吃刀不能太深，又降低生产效率而且保证不了产品质量的问题，现在特别提出一种内螺纹加工刀具。为实现上述目的，本技术的技术方案如下一种内螺纹加工刀具，包括刀杆和设置在刀杆上的刀片组，刀片组包括多个刀片，其特征在于所述刀片沿刀杆依次均匀分布，位于刀杆一端起始位置的刀片至另一端结束位置的刀片螺纹牙型依次增大。所述刀片为成型刀片。 当内螺纹为三角螺纹和矩形螺纹时，刀杆上的多个刀片的切削断面与所需加工螺纹的牙型相同，但高度不等的刀片依次分布。当内螺纹为梯形螺纹时，刀杆上的刀片形状与牙形相异，彼此重合后能覆盖整个牙型的各刀片依次分布。所述沿内螺纹加工方向的刀片组的最后一个刀片与待加工的螺纹牙型完全相同。内螺纹加工装置包括车床，车床包括床身、车床主轴、溜板箱和尾座，其特征在于所述车床上安装有刀杆，刀杆两端固定，刀杆一端安装在车床主轴的卡盘上，刀杆另一端安装在轴承上，卡盘安装在电机主轴上，刀杆上设置有刀片；车床的溜板箱上安装有刀架，刀架内部设置有套筒，在刀架的两端安装有提供旋转支撑和滑动支撑的轴承，所述一侧的轴承为可开式轴承，可开式轴承与可开式轴承套筒连接，轴承与轴承套筒连接；加工时，先把可开式轴承(图四零件9)和可开式轴承套筒(图四零件11)打开，让刀架向刀片方向移动，当刀片到达可开式轴承与待加工工件之间(图五)后，使刀杆停止旋转并且刀架停止运动，，再把该侧的可开式轴承和可开式轴承套筒合拢；然后，刀杆继续旋转，而工件继续运动(图六)，当刀片全部通过工件后，加工完成(图七)。所述刀杆上设置有刀片组，刀片组包括多个刀片，所述刀片为成型刀片，把整个内螺纹的螺纹牙型分成多个部分，用数量对应的刀片依次分别完成对应部分的切削。当内螺纹为三角螺纹和矩形螺纹等牙形断面较小的螺纹时，刀杆上的多个刀片的切削断面与所需加工螺纹的牙型相同或相近，但高度(图九中Ht)不同的刀片(图九中刀片f、刀片g、刀片h)依次切削，最后完成整个螺纹牙型的加工。当内螺纹为梯形螺纹或其他复杂牙形且牙形断面较大的螺纹时，刀杆上的多个刀片形状可以与所加工的牙形不同，但全部刀片叠加后能覆盖整个牙型(图十中刀片a、b、C、d、e )，这些刀片依次切削工件，最后完成整个牙型的加工。所述沿内螺纹加工方向的刀片组的最后一个刀片与待加工的螺纹牙型完全相同(图十中刀片e)用于完成整个牙形的精加工。刀片的安装刀杆上依次设置有与螺纹牙型不同的多个刀片，(图九中刀片f、g、h)，多个刀片沿螺旋线安装在刀杆上(图十一)，多个刀片的螺纹牙型沿加工方向为依次增高，直到最后的刀片牙型与待加工螺纹牙形相同，刀杆旋转的同时工件做直线运动，各个刀片依次切削，最后完成整个牙形的加工。所述刀杆上首、尾的两个刀片互为180°分布；所述螺旋线的螺距与所需加工的螺纹螺距一致；刀片的安装刀杆的同一个位置装不同的刀片，每个刀片加工完成后换下一个刀片，例如在加工图九的工件时，先在刀杆上安装刀片f (图十二)，刀片f加工完成后，在刀杆的同一个位置(或者是刀片f 所在螺旋线上的其他位置，这条螺旋线的螺距与所加工螺纹的螺距相同)依次换上刀片g (图十三)和刀片h (图十四)进行切削。本技术的优点在于I、给刀杆增加支撑，为了给刀杆增加支撑首先要改变刀具和工件的运动方式和传统的螺纹铣削加工方法(刀具不仅需要自转还需要沿螺旋线旋转)不同，本方法让刀具只做旋转运动同时让工件和刀具之间只做相对的直线运动。以车床为例，就是让刀具只做旋 转运动而让工件只做直线运动，如图把刀杆(图三零件I)夹在主轴的卡盘(图三零件2)上，把需要加工内螺纹的工件(图三零件12)安装在刀架(图三零件14)上，刀具做旋转运动，工件做直线运动，通过数控车床的控制系统，使主轴带动刀具旋转一周的同时，刀架带动工件前进一个螺距，这样就可以完成了螺纹的加工。刀具只做旋转运动同时让工件和刀具之间只做相对的直线运动可以增加对刀杆的支撑，使刀杆不再是悬臂梁，有更好的稳定性和加工精度还可以提供加工效率。2、在整个加工过程中，刀杆两端都有支撑(图五)，理论上讲，当刀片在工件中点时，这时刀片处刀杆的挠度最大，如果忽略Lg和Lt的话(当工件的长度远远大于Lg+Lt时)，刀杆两个支撑之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内螺纹加工刀具，包括刀杆（1）和设置在刀杆（1）上的刀片组，刀片组包括多个刀片，其特征在于：所述刀片沿刀杆（1）依次均匀分布，位于刀杆（1）一端起始位置的刀片至另一端结束位置的刀片螺纹牙型依次增大。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙珏，汪瑜，
申请(专利权)人：德阳宝特机械设备有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：