專利名稱:一種脈動沖擊內(nèi)螺紋攻絲裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及機械加工技術(shù)領(lǐng)域,具體地說是一種脈動沖擊內(nèi)螺紋攻絲裝置。
背景技術(shù):
螺紋是機械聯(lián)接和緊固的最常用手段,而內(nèi)螺紋在封閉的空間內(nèi)多刃切削,難度較大, 且內(nèi)螺紋加工在機械加工中所占的比重很大,而加工精度和加工效率低下嚴重制約著機械 產(chǎn)品生產(chǎn)周期的縮短和加工成本的降低;許多新難加工材料,如鈦合金、高溫合金等的應 用使得內(nèi)螺紋的可制造性趨于惡化;內(nèi)螺紋加工一般安排在零件成形加工的最后幾道工序 中,如果攻絲工序出現(xiàn)問題,會前功盡棄,影響零件的性能,甚至使已基本成形的零件報 廢,如果因絲錐折斷而破壞內(nèi)螺紋就有可能導致巨大的經(jīng)濟損失和時間損失。此外現(xiàn)代制 造業(yè)的發(fā)展要求提供高精度和高質(zhì)量的內(nèi)螺紋。
目前,傳統(tǒng)的手工攻絲、鉆床攻絲、車床攻絲等方法及專用的攻絲機加工內(nèi)螺絲存在 加工效率和精度低等問題,而振動攻絲等新技術(shù)雖能夠提高加工質(zhì)量和精度但受制于所需 專業(yè)設(shè)備、加工效率低、通用性較差和參數(shù)調(diào)節(jié)困難等缺陷難以在工業(yè)生產(chǎn)中應用。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種脈動沖擊內(nèi)螺紋攻絲裝置,采用該裝置,可以提高內(nèi) 螺紋的精度、表面質(zhì)量和加工效率。
本實用新型的技術(shù)方案為脈動沖擊內(nèi)螺紋攻絲裝置由滑塊(1),連桿(2),齒輪副 (3),滑動螺旋副(4),絲錐(5),齒條(6),彈簧(7)構(gòu)成;各零部件之間的連接關(guān) 系為滑塊(1)與連桿(2)絞接,滑塊(1)與基座滑動連接;連桿(2)與齒條(6) 絞接;齒條(6)與彈簧(7)的一端固定連接,彈簧(8)的另一端與基座固定連接,齒 條(6)與齒輪副(3)的主動輪嚙合,齒輪副(3)的從動齒輪與滑動螺旋副(4)的螺母 軸向滑動連接,徑向固定連接;滑動螺旋副(4)的螺母與絲錐(5)固定連接,滑動螺旋 副(4)的絲杠與基座固定連接。
工作原理
由脈動沖擊攻絲機構(gòu)向絲錐提供脈動沖擊扭矩(力),驅(qū)動絲錐實現(xiàn)螺旋運動進行攻 絲,其實現(xiàn)攻絲的過程為在第一個脈動沖擊力矩(力)作用于絲錐開始正向攻絲,當?shù)?br>
一個脈動沖擊力結(jié)束,脈動沖擊攻絲機構(gòu)帶動絲錐反向旋轉(zhuǎn)(回退),在絲錐反向運轉(zhuǎn)到 需要的角度還沒有退出工件時,第二個脈動沖擊力矩(力)作用于絲錐,驅(qū)動絲錐正向攻 絲,重復上一過程,絲錐級進攻絲,如此反復進行,在第N個脈動沖擊力作用下直到工件 攻絲完成,脈動沖擊結(jié)束脈動沖擊攻絲機構(gòu)帶動絲錐反向旋轉(zhuǎn)退出工件,完成一個工件加 工,即一個工作循環(huán)。
通過以上脈動沖擊內(nèi)螺紋攻絲裝置實現(xiàn)了脈動、沖擊、往復、動態(tài)、級進的攻絲過程。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較所具有的積極效果是
1. 脈動沖擊攻絲絲錐攻絲往復時,刀刃與切屑和工件分離,使切削液能夠進入到封 閉的切削區(qū)內(nèi),使刀尖和切屑根部得到充分的潤滑,減小了刀具和切屑之間的粘結(jié),從而 減小了摩擦阻力,改善了潤滑條件,且絲錐往復攻絲易于斷屑排屑和散熱,提高了加工質(zhì)量。
2. 金屬材料在切削過程中,存在著彈、塑性變形,而且刀具必然存在刃口圓角,這 使得切削過程中實際的切削深度總小于理論切削深度。脈動沖擊攻絲時存在絲錐的回復運 動,由于刀刃與切屑不斷的分離,并對已加工表面重復切削,極大的切除了已加工表面的 回彈量,并對己加工表面具有熨壓作用。所以脈動沖擊攻絲可以得到粗糙度值很小的精密 加工表面,并有減小切削力的作用。
3. 攻絲加工中存在較大的靜態(tài)負載和動態(tài)負載,而且載荷的分布是不均勻的,傳統(tǒng) 內(nèi)螺紋加工的動力源提供給絲錐的是穩(wěn)態(tài)動力,如果內(nèi)螺紋加工的負載特別是動態(tài)負載
(如切削瘤的變化、材質(zhì)發(fā)生變化以及其它因素的變化等)發(fā)生變化,絲錐就難以實現(xiàn)內(nèi) 螺紋的加工,根據(jù)內(nèi)螺紋加工中的動態(tài)負載的特性,就必須為內(nèi)螺紋加工中的絲錐提供一 種動態(tài)動力,以克服內(nèi)螺紋加工中產(chǎn)生的動態(tài)負載,脈動沖擊攻絲是沖擊式切削,能量集 中,能夠有效克服動態(tài)攻絲過程中存在的動態(tài)載荷,改善攻絲質(zhì)量。
4. 脈動沖擊攻絲由于絲錐的沖擊式切削使應力集中,沖擊時使工件與刀尖接觸處產(chǎn) 生了微裂紋,并導致應力集中。當?shù)都饪拷航?jīng)存在的裂紋尖端時,裂紋會繼續(xù)擴展,直 到刀尖前方的某一位置停止。當下一個沖擊到來時裂紋再繼續(xù)向前擴展,因此很小的切削 力便可實現(xiàn)對材料的切除。
5. 脈動沖擊力的大小和時間間隔等參數(shù)的合理控制有利于提高加工質(zhì)量和效率。
6. 實現(xiàn)脈動沖擊攻絲方法的機構(gòu)只需一套。
綜上所述,脈動沖擊攻絲方法的絲錐脈動、沖擊、往復、級進和動態(tài)攻絲可降低攻絲 扭矩、改善潤滑條件、克服動態(tài)載荷、易于斷屑排屑和散熱,提高了內(nèi)螺紋加工精度、表 面質(zhì)量和效率。
圖1是本實用新型的脈動沖擊內(nèi)螺紋攻絲裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中,l一滑塊,2—連桿,3—齒輪副,4—滑動螺旋副,5—絲錐,6—齒條,7—彈簧。
具體實施方式
如圖4所示,脈動沖擊內(nèi)螺紋攻絲裝置由滑塊l,連桿2,齒輪副3,滑動螺旋副4, 絲錐5,齒條6,彈簧7構(gòu)成;各零部件之間的連接關(guān)系為滑塊1與連桿2絞接,滑塊l 與基座滑動連接;連桿2與齒條6絞接;齒條6與彈簧7的一端固定連接,彈簧8的另一 端與基座固定連接,齒條6與齒輪副3的主動輪嚙合,齒輪副3的從動齒輪與滑動螺旋副 4的螺母軸向滑動連接,徑向固定連接;滑動螺旋副4的螺母與絲錐5固定連接,滑動螺 旋副4的絲杠與基座固定連接。
工作時動力源為脈動沖擊力F,第一個脈動沖擊對滑塊l施加向下的力,滑塊l通 過連桿2驅(qū)動齒條6水平運動,同時拉長彈簧7,齒條6帶動與之嚙合的齒輪副3轉(zhuǎn)動, 把一個合理的力矩M和角速度co傳遞到絲錐5,其中絲錐5可在齒輪副3的右側(cè)的齒輪內(nèi) 軸向滑動,但不能做相對轉(zhuǎn)動,同時絲錐5固定連結(jié)在的滑動螺旋副4的螺母上,滑動螺 旋副4的絲杠固定不動,因此絲錐5在旋轉(zhuǎn)的同時,在滑動螺旋副4的驅(qū)動下提供攻絲需 要的絲錐5軸向直線運動F1和,"和V1合成為絲錐5的螺旋運動,其中滑動螺旋副4的 螺距與絲錐5的螺距相同,第一個脈動沖擊結(jié)束,在彈簧7的作用下齒條6反向運動,帶 動絲錐5也反向旋轉(zhuǎn)(回退),在絲錐5反向運轉(zhuǎn)到需要的角度時,第二個脈沖力沖擊作 用在滑塊1上,重復上一過程,絲錐5級進攻絲,如此反復進行,直到工件攻絲完成,脈 動沖擊結(jié)束整個機構(gòu)在彈簧7的作用下反向運動到初始位置,絲錐6反向旋轉(zhuǎn)退出工件, 完成一個工件的加工。
權(quán)利要求1.一種脈動沖擊內(nèi)螺紋攻絲裝置,其特征在于由滑塊(1),連桿(2),齒輪副(3),滑動螺旋副(4),絲錐(5),齒條(6),彈簧(7)構(gòu)成;各零部件之間的連接關(guān)系為滑塊(1)與連桿(2)絞接,滑塊(1)與基座滑動連接;連桿(2)與齒條(6)絞接;齒條(6)與彈簧(7)的一端固定連接,彈簧(8)的另一端與基座固定連接,齒條(6)與齒輪副(3)的主動輪嚙合,齒輪副(3)的從動齒輪與滑動螺旋副(4)的螺母軸向滑動連接,徑向固定連接;滑動螺旋副(4)的螺母與絲錐(5)固定連接,滑動螺旋副(4)的絲杠與基座固定連接。
專利摘要本實用新型是一種脈動沖擊內(nèi)螺紋攻絲裝置。其特征在于由滑塊(1),連桿(2),齒輪副(3),滑動螺旋副(4),絲錐(5),齒條(6),彈簧(7)構(gòu)成;各零部件之間的連接關(guān)系為滑塊(1)與連桿(2)絞接,滑塊(1)與基座滑動連接;連桿(2)與齒條(6)絞接;齒條(6)與彈簧(7)的一端固定連接,彈簧(8)的另一端與基座固定連接,齒條(6)與齒輪副(3)的主動輪嚙合,齒輪副(3)的從動齒輪與滑動螺旋副(4)的螺母軸向滑動連接,徑向固定連接;滑動螺旋副(4)的螺母與絲錐(5)固定連接,滑動螺旋副(4)的絲杠與基座固定連接。絲錐脈動、沖擊、往復、級進和動態(tài)攻絲可降低攻絲扭矩、改善潤滑條件、克服動態(tài)載荷、易于斷屑排屑和散熱,提高了內(nèi)螺紋加工精度、表面質(zhì)量和效率。
文檔編號B23G1/00GK201195218SQ20082008123
公開日2009年2月18日 申請日期2008年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月23日
發(fā)明者何邦貴, 儲德新, 李浙昆, 楊朝麗 申請人:昆明理工大學