專利名稱：螺紋銑削動力頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是一種可在組合機床及加工自動線上廣泛用于內(nèi)外螺紋銑削
加工的螺紋銑削動力頭，經(jīng)過通用化、系列化的完善，可以列入組合機床標準部件。屬于組 合機床附件技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前在專用組合機床及自動線上，用來加工內(nèi)外螺紋的方式，大多是采用傳統(tǒng)的 攻絲、套絲工藝，較大的內(nèi)螺紋采用多片梳絲刀加工，它仍是攻絲方式的演變。生產(chǎn)效率低 和加工質(zhì)量差。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述缺陷，提出一種螺紋銑削動力 頭，它采用機械、液壓傳動方式來實現(xiàn)螺紋銑削的一種新的加工方式，因其內(nèi)聯(lián)傳動過程基 本上是模擬"加工中心"三軸數(shù)控傳動方式，采用的刀具與"加工中心"相同，故其銑削螺紋 的效率和精度亦可達到"加工中心"銑削螺紋的同等水平。 本實用新型的技術(shù)解決方案其特征是齒輪齒條缸通過螺紋連接固定在主軸箱上 面；液壓馬達、螺紋銑刀通過法蘭連接固定在上面，齒輪齒條缸、液壓馬達、主軸箱、螺紋銑 刀通過定位銷、螺釘固定到側(cè)向進給滑臺上；側(cè)向進給滑臺通過定位銷、螺釘固定到液壓滑 臺上面。 本實用新型的優(yōu)點因采用機械、液壓傳動方式代替三個數(shù)控軸的傳動方式，可以 有效提高生產(chǎn)效率，大大降低制造和維護成本。

附圖1是螺紋銑削動力頭的結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖2是主軸箱示意圖。 圖中的1是齒條式擺動油缸(選用天津伏瑞納斯油缸有限公司TUBFKS40型腳 架式單齒條擺動油缸)，2是液壓馬達(選用預(yù)-A19B型)，3是主軸箱，4是螺紋銑削刀桿 (TMC20-3 ;刀片3/1. 5/S0TM2-VK2) ， 5是側(cè)向進給滑臺，6是液壓滑臺(選用SEHY500-400)， 7是固定靠模螺母，8是可調(diào)靠模螺母，9是外主軸，10是內(nèi)主軸，11是軸承，12是前支撐滑 動軸承，13齒輪，14是反支撐滑動軸承，15是聯(lián)軸器。
具體實施方式對照附圖l，其結(jié)構(gòu)是齒輪齒條缸1通過螺紋連接固定在主軸箱3上面；液壓馬達 2、螺紋銑刀4通過法蘭連接固定在上面，由齒輪齒條缸1、液壓馬達2、主軸箱3、螺紋銑刀4 構(gòu)成了一個整體；這一整體通過定位銷、螺釘固定到側(cè)向進給滑臺5上；側(cè)向進給滑臺5通 過定位銷、螺釘固定到液壓滑臺6上面。[0010] 齒輪齒條缸1通過齒輪將往復(fù)運動傳遞到主軸箱3，完成銑螺紋是的靠模螺母的 工進工退，液壓馬達2為銑螺紋刀具提供切削動力，側(cè)向進給滑臺5完成銑螺紋加工的側(cè)向 進刀、退刀，液壓滑臺6完成銑螺紋加工的軸向進刀、退刀。 為滿足自動線每一工位同時加工兩只零件的要求，在箱體內(nèi)布置了 2套內(nèi)外主軸 機構(gòu)，而箱體、擺動齒條油缸、直線導(dǎo)軌及液壓滑臺等均為共用。 對照附圖2，其結(jié)構(gòu)是主軸箱3是基體，主軸箱中所有零件最后都直接或者間接的
固定在主軸箱3上。固定靠模螺母7、可調(diào)靠模螺母8、前支撐滑動軸承12、反支撐滑動軸承
14通過內(nèi)外圓和斷面限位、螺紋連接固定在主軸箱3上；外主軸9通過固定靠模螺母7、可
調(diào)靠模螺母8、前支撐滑動軸承12間接固定在主軸箱3上；內(nèi)主軸10圓周方向通過軸承11
與外主軸9限位，軸向通過與外主軸螺紋連接的法蘭限位，最終完成與外主軸9的軸向和圓
周方向定位；齒輪13通過內(nèi)外圓和斷面限位、螺紋連接固定在外主軸9上。 通過齒輪嚙合將齒輪齒條缸1往復(fù)運動傳遞給主軸箱3的外主軸，完成螺紋加工
中靠模螺母的工進、工退；液壓馬達通過法蘭連接固定在外主軸上，其輸出軸與內(nèi)主軸通過
聯(lián)軸器15連接，把刀具切削時所需動力通過內(nèi)主軸傳遞給刀具，同時液壓馬達有連接在外
主軸上，所以液壓馬達、內(nèi)主軸，最終所做運動是兩個運動的復(fù)合，即是繞內(nèi)主軸自身軸線
的自轉(zhuǎn)和繞外主軸軸線的公轉(zhuǎn)。 在箱體內(nèi)裝有相互有一定偏心距的外主軸9和內(nèi)主軸10，內(nèi)主軸即為刀具主軸， 由5只向心推力球軸承支承，其前端安裝螺紋銑削刀具，后端由固定在外主軸上的葉片液 壓馬達驅(qū)動，由此實現(xiàn)刀具的"自轉(zhuǎn)"，外主軸由前后支撐的滑動軸承支承，在其前端外圓上 制有與被加工螺紋螺距相同的靠模螺紋，與固定在箱體內(nèi)的靠模螺母相旋合，考慮到長期 使用的磨損會造成靠模螺紋的間隙，而降低加工精度；將靠模螺母制成獨立的兩件，其中里 面一件為固定螺母，與滑動軸承一體的為可調(diào)螺母。由于這個可調(diào)螺母的安裝孔為腰形長 槽，可作一定的角度旋轉(zhuǎn)并以此來調(diào)整消除靠模間隙，達到穩(wěn)定螺紋銑削精度的目的。 外主軸的旋轉(zhuǎn)由固定在后部的齒輪13靠擺動油缸的齒條推動作旋轉(zhuǎn)運動。由于 前端靠模螺紋的作用，能夠保證其旋轉(zhuǎn)一周(360° )內(nèi)外主軸在軸向移動一個螺距。 該螺紋銑削機構(gòu)每套只能加工一種尺寸規(guī)格的螺紋，其內(nèi)外主軸偏心距是一個定 值，為了可靠地保證達到螺紋中徑公差，在內(nèi)主軸前端安裝刀桿的內(nèi)孔中置一個微量偏心 的調(diào)整套，用來調(diào)整銑削螺紋的中徑尺寸。 用"加工中心"實現(xiàn)螺紋銑削加工的運動，是由刀具主軸的"自轉(zhuǎn)"+刀具主軸圍繞 工件中心并以一定的偏心距而進行的"公轉(zhuǎn)"+刀具主軸沿工件軸線的直線運動來完成螺 紋的銑削加工的。螺紋銑削動力頭設(shè)計了相互有一定偏心距的內(nèi)、外主軸結(jié)構(gòu)其中內(nèi)主軸 由5只向心推力球軸承支承，前端安裝刀具，后端由葉片液壓馬達驅(qū)動，實現(xiàn)刀具的"自轉(zhuǎn)"; 外主軸由安裝在動力頭箱體內(nèi)的兩只滑動軸承支承，其旋轉(zhuǎn)運動(即"公轉(zhuǎn)")由固定在其 后端的齒輪，通過置于箱體頂部的擺動油缸齒條來推動。形成螺旋線的關(guān)鍵是外主軸旋轉(zhuǎn) (即"公轉(zhuǎn)") 一圈(360° )，螺紋銑刀須在軸向準確而均勻地移動一個螺距。這個功能靠 分別制于外主軸上的外螺紋與制于前支撐滑動軸承上的內(nèi)螺紋的旋合來實現(xiàn)的(類似攻 絲靠模的功能)。 動力頭的縱向移動由液壓滑臺完成，而螺紋銑刀的徑向切入與退出，由布置在動 力頭箱底與滑臺臺面之間的直線導(dǎo)軌及油缸來實現(xiàn)。各執(zhí)行元件、油缸、油馬達、滑臺的動作順序由PLC控制。 銑削螺紋刀具運動軌跡此螺紋銑削動力頭是專為加工M38X 1. 5的內(nèi)螺紋而設(shè) 計的，圖上可以看出螺紋外徑為小38底徑小36. 5，選擇螺紋銑刀為小20，內(nèi)外主軸偏心距 為9mm。 銑削螺紋的過程是將外主軸置于與工件中心偏心2mm的位置，由液壓滑臺前移， 將動力頭及刀具移到螺紋退刀槽處，啟動油馬達使刀具主軸高速旋轉(zhuǎn)，再由置于動力頭一 側(cè)的油缸推動動力頭在橫向移動2mm，使外主軸中心與工件中心完全重合，與此同時擺動油 缸齒條推動外主軸，做圓周旋轉(zhuǎn)運動。 待外主軸旋轉(zhuǎn)超過360。時，刀具由側(cè)油缸推動橫向退出工件，再由液壓滑臺將整 個動力頭退回，內(nèi)螺紋切削完。
權(quán)利要求螺紋銑削動力頭，其特征是齒輪齒條缸通過螺紋連接固定在主軸箱上面；液壓馬達、螺紋銑刀通過法蘭連接固定在上面，齒輪齒條缸、液壓馬達、主軸箱、螺紋銑刀通過定位銷、螺釘固定到側(cè)向進給滑臺上；側(cè)向進給滑臺通過定位銷、螺釘固定到液壓滑臺上面。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺紋銑削動力頭，其特征是所述的主軸箱上連接固定靠模螺 母、可調(diào)靠模螺母、前支撐滑動軸承、反支撐滑動軸承，外主軸通過固定靠模螺母、可調(diào)靠模 螺母、前支撐滑動軸承間接固定在主軸箱上；內(nèi)主軸圓周方向通過軸承與外主軸限位，軸向 通過與外主軸螺紋連接的法蘭限位，齒輪通過內(nèi)外圓和斷面限位并通過螺紋連接固定在外 主軸上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺紋銑削動力頭，其特征是所述的液壓馬達通過法蘭連接固 定在外主軸上，其輸出軸與內(nèi)主軸通過聯(lián)軸器連接。
專利摘要本實用新型涉及的是一種可在組合機床及加工自動線上廣泛用于內(nèi)外螺紋銑削加工的螺紋銑削動力頭，經(jīng)過通用化、系列化的完善，可以列入組合機床標準部件。其結(jié)構(gòu)是齒輪齒條缸通過螺紋連接固定在主軸箱上面；液壓馬達、螺紋銑刀通過法蘭連接固定在上面，齒輪齒條缸、液壓馬達、主軸箱、螺紋銑刀通過定位銷、螺釘固定到側(cè)向進給滑臺上；側(cè)向進給滑臺通過定位銷、螺釘固定到液壓滑臺上面。本實用新型的優(yōu)點因采用機械、液壓傳動方式代替三個數(shù)控軸的傳動方式，可以有效提高生產(chǎn)效率，大大降低制造和維護成本。
文檔編號B23B19/02GK201483098SQ200920043680
公開日2010年5月26日 申請日期2009年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月27日
發(fā)明者史旭東, 吳嘉明, 晁偉, 王順國, 顧錦華 申請人:南京聚星機械裝備股份有限公司