一種螺紋毛刺去除方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及螺紋加工【技術(shù)領(lǐng)域】，提供一種螺紋毛刺去除方法，所述方法包括下述步驟：(1)切換調(diào)用去毛刺刀具；(2)控制去毛刺刀具從(X0,Z0)位置開始移動(dòng)，控制讀取調(diào)用去毛刺刀具的進(jìn)給車削參數(shù)；(3)當(dāng)去毛刺刀具移動(dòng)到起始位置(X1,Z1)，控制去毛刺刀具按照去毛刺刀具的軸向進(jìn)給速度V1和徑向進(jìn)給速度V2進(jìn)行車削動(dòng)作；(4)當(dāng)去毛刺刀具移動(dòng)到收尾位置(X2,Z2)時(shí)，控制結(jié)束車削操作，提起去毛刺刀具。本發(fā)明實(shí)施例提供的螺紋毛刺去除方法依靠車床程序控制自動(dòng)完成，依據(jù)螺紋套管的實(shí)際螺紋參數(shù)，去毛刺時(shí)間快捷便利，而且毛刺的去除效果較好，不會(huì)產(chǎn)生任何損傷。
【專利說明】一種螺紋毛刺去除方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于螺紋加工【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種螺紋毛刺去除方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 毛刺，是指在金屬（包括熱加工和冷加工）切割加工過程中在切削力作用下，產(chǎn)生 金屬剪切滑移、塑性變形使材料擠壓撕裂，導(dǎo)致工件表面過渡處出現(xiàn)各種尖角、毛邊等不規(guī) 則的金屬部分。在金屬切削加工中，毛刺主要產(chǎn)生在零件的棱邊上，零件棱角（即兩相交面 間的夾角）的大小對(duì)毛刺的生成有很大影響。棱角越大，生成的毛刺越小，當(dāng)棱角大150° 時(shí)，零件則基本上不生成毛刺（棱角效應(yīng)），當(dāng)棱角小于90°時(shí)，較容易產(chǎn)生毛刺1，如圖la 和圖lb中標(biāo)記所示。
[0003] 管螺紋切削產(chǎn)生的毛刺會(huì)直接影響螺紋尺寸檢驗(yàn)精度，并對(duì)量具造成磨損，此外 在螺紋嚙合過程中，毛刺容易損傷螺紋表面，引起粘扣，導(dǎo)致套管螺紋連接強(qiáng)度及密封性能 降低。
[0004] 目前去除毛刺的方式有多種，較為常見的即為通過手工修磨的方式進(jìn)行出去螺紋 管端的毛刺，但是該方法存在如下缺陷：
[0005] (1)、手工修磨效率低，且修磨質(zhì)量不容易控制；
[0006] (2)、修磨時(shí)容易碰傷螺紋，在對(duì)特殊螺紋接頭進(jìn)行修磨時(shí)，很容易對(duì)密封面造成 損傷（密封面是整個(gè)特殊螺紋接頭中尺寸精度及表面粗糙度要求最高的區(qū)域），而導(dǎo)致產(chǎn) 品判廢；
[0007] (3)、修磨時(shí)產(chǎn)生的粉塵對(duì)人體有一定的傷害。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的在于提供一種螺紋毛刺去除方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)提供的去除螺 紋毛刺的方式存在效率低、容易對(duì)密封面造成損傷導(dǎo)致產(chǎn)品判廢以及修磨產(chǎn)生的粉塵對(duì)人 體有傷害的問題。
[0009] 本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種螺紋毛刺去除方法，所述方法包括下述步驟：
[0010] ⑴當(dāng)螺紋切削刀具螺紋加工完成時(shí)，切換調(diào)用去毛刺刀具，此時(shí)去毛刺刀具的位 置為（XO, Z0);
[0011] (2)控制去毛刺刀具從（X0, Z0)位置開始移動(dòng)，同時(shí)，控制讀取調(diào)用預(yù)先計(jì)算生成 的去毛刺刀具的進(jìn)給車削參數(shù)，所述去毛刺刀具的進(jìn)給車削參數(shù)具體包括去毛刺刀具的起 始位置（XI，Z1)、收尾位置（X2，Z2)、軸向進(jìn)給速度VI以及徑向進(jìn)給速度V2,其中：
[0012] 所述去毛刺刀具的起始位置（XI，Z1)包括軸向起始位置Z1和徑向起始位置XI，其 中：
[0013] 所述軸向起始位置Zl = Ζ0+Τ+Ρ*η，Ζ0為原螺紋車削刀具在Z軸的坐標(biāo)值，即切換 所述去毛刺刀具時(shí)的Ζ軸的坐標(biāo)值，Τ為螺紋牙寬，Ρ為螺距，η為自然數(shù)；
[0014] 所述徑向起始位置XI = Χ0+Β，其中，Χ0為原螺紋車削刀具在X軸坐標(biāo)值，即切換 所述去毛刺刀具時(shí)的X軸的坐標(biāo)值，B為螺紋直徑的修正值；
[0015] 所述去毛刺刀具的收尾位置（X2, Z2)具體包括軸向收尾位置Z2和徑向收尾位置 X2,其中：
[0016] 所述軸向收尾位置Z2 = Z1+2. 82 ;
[0017] 所述徑向收尾位置X2 = X1+1. 46*2 ;
[0018] 所述去毛刺刀具的軸向進(jìn)給速度VI = r*P，其中，r為工件轉(zhuǎn)速，P為螺距；
[0019] 所述去毛刺刀具的徑向進(jìn)給速度V2 = 1. 46*r/55. 5%，其中，r為工件轉(zhuǎn)速； [0020] (3)當(dāng)所述去毛刺刀具從（X0, Z0)位置移動(dòng)到所述起始位置（XI，Z1)，控制所述去 毛刺刀具按照所述去毛刺刀具的軸向進(jìn)給速度VI和徑向進(jìn)給速度V2進(jìn)行車削動(dòng)作；
[0021] (4)當(dāng)所述去毛刺刀具從所述起始位置（XI，Z1)移動(dòng)到所述收尾位置（X2, Z2)時(shí)， 控制結(jié)束車削操作，提起去毛刺刀具。
[0022] 作為一種改進(jìn)的方案，所述步驟（1)當(dāng)螺紋切削刀具螺紋加工完成時(shí)，切換調(diào)用 去毛刺刀具之前還包括下述步驟：
[0023] 預(yù)先根據(jù)螺紋套管外螺紋的螺紋參數(shù)計(jì)算生成的去毛刺刀具的進(jìn)給車削參數(shù)。
[0024] 作為一種改進(jìn)的方案，所述螺紋套管的螺紋起始倒角為60度。
[0025] 作為一種改進(jìn)的方案，所述原螺紋車削刀具與所述去毛刺刀具設(shè)置在工件軸線的 同一截面上，且在工件的同一側(cè)。
[0026] 作為一種改進(jìn)的方案，所述去毛刺刀具的切削刃寬度大于2. 82mm。
[0027] 由于本發(fā)明實(shí)施例提供的螺紋毛刺去除方法包括如下步驟：切換調(diào)用去毛刺刀 具、控制去毛刺刀具從起始位置（XI，Z1)開始按照預(yù)先計(jì)算得到的軸向和徑向進(jìn)給速度做 螺旋車削，直到收尾位置（X2, Z2)，完成毛刺去除過程，螺紋毛刺的去除過程依靠車床程序 控制自動(dòng)完成，依據(jù)螺紋套管的實(shí)際螺紋參數(shù)，去毛刺時(shí)間快捷便利，而且毛刺的去除效果 較好，不會(huì)產(chǎn)生任何損傷。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028] 圖la和圖lb是現(xiàn)有技術(shù)提供的螺紋套管端部毛刺的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 圖2是本發(fā)明提供的螺紋毛刺去除方法的實(shí)現(xiàn)流程圖；
[0030] 圖3是本發(fā)明提供的螺紋套管的端部棱邊的示意圖；
[0031] 圖4是本發(fā)明提供的螺紋套管的端部毛刺產(chǎn)生范圍示意圖；
[0032] 圖5a至圖5d是本發(fā)明提供的圖la和圖lb所不的毛刺去除后的效果不意圖；
[0033] 其中，1-毛刺，α-起始倒角，β-承載面牙型角，Y-導(dǎo)向面牙型角，δ-承載面與 外倒角之間的夾角，Ρ-螺距，L-長度，Η-高度。

【具體實(shí)施方式】
[0034] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0035] 圖2示出了本發(fā)明提供的螺紋毛刺去除方法的實(shí)現(xiàn)流程圖，其主要包括下述步 驟：
[0036] (1)當(dāng)螺紋切削刀具螺紋加工完成時(shí)，切換調(diào)用去毛刺刀具，此時(shí)去毛刺刀具的位 置為（X0, Z0);
[0037] (2)控制去毛刺刀具從（X0, Z0)位置開始移動(dòng)，同時(shí)，控制讀取調(diào)用預(yù)先計(jì)算生成 的去毛刺刀具的進(jìn)給車削參數(shù)，所述去毛刺刀具的進(jìn)給車削參數(shù)具體包括去毛刺刀具的起 始位置（XI，Z1)、收尾位置（X2，Z2)、軸向進(jìn)給速度VI以及徑向進(jìn)給速度V2,其中：
[0038] 所述去毛刺刀具的起始位置（XI，Z1)包括軸向起始位置Z1和徑向起始位置XI，其 中：
[0039] 所述軸向起始位置Zl = Ζ0+Τ+Ρ*η，Z0為原螺紋車削刀具在Z軸的坐標(biāo)值，即切換 所述去毛刺刀具時(shí)的Ζ軸的坐標(biāo)值，Τ為螺紋牙寬，Ρ為螺距，η為自然數(shù)，以去毛刺刀具在 Ζ軸與螺紋之間有足夠的容納空間即可；
[0040] 所述徑向起始位置XI = Χ0+Β，其中，Χ0為原螺紋車削刀具在X軸坐標(biāo)值，即切換 所述去毛刺刀具時(shí)的X軸的坐標(biāo)值，Β為螺紋直徑的修正值，能保證去毛刺刀具與螺紋牙底 接觸即可；
[0041] 所述去毛刺刀具的收尾位置（Χ2, Ζ2)具體包括軸向收尾位置Ζ2和徑向收尾位置 Χ2,其中：
[0042] 所述軸向收尾位置Ζ2 = Ζ1+2. 82 ;
[0043] 所述徑向收尾位置Χ2 = Χ1+1. 46*2 ;
[0044] 所述去毛刺刀具的軸向進(jìn)給速度VI = r*P，其中，r為工件轉(zhuǎn)速，Ρ為螺距；
[0045] 所述去毛刺刀具的徑向進(jìn)給速度V2 = 1. 46*r/55. 5%，其中，r為工件轉(zhuǎn)速；
[0046] (3)當(dāng)所述去毛刺刀具從（X0, Z0)位置移動(dòng)到所述起始位置（XI，Z1)，控制所述去 毛刺刀具按照所述去毛刺刀具的軸向進(jìn)給速度VI和徑向進(jìn)給速度V2進(jìn)行車削動(dòng)作；
[0047] (4)當(dāng)所述去毛刺刀具從所述起始位置（XI，Z1)移動(dòng)到所述收尾位置（X2, Z2)時(shí)， 控制結(jié)束車削操作，提起去毛刺刀具。
[0048] 在該實(shí)施例中，去毛刺刀具的切削刃寬度大于2. 82mm，原螺紋車削刀具包括車端 面、車外圓、車螺紋以及車倒角刀具等。
[0049] 上述進(jìn)給本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，其中，在步驟（1)之前，還包括下述步驟：
[0050] 預(yù)先根據(jù)螺紋套管外螺紋的螺紋參數(shù)計(jì)算生成的去毛刺刀具的進(jìn)給車削參數(shù)。
[0051] 該步驟可以這么理解：
[0052] 預(yù)先在機(jī)床控制程序中，錄入當(dāng)前螺紋套管的螺紋參數(shù)，具體包括螺距、牙高、牙 寬以及倒角等數(shù)值，然后計(jì)算毛刺產(chǎn)生的大致范圍，然后結(jié)合這些數(shù)值計(jì)算生成去毛刺刀 具的車削軌跡，即起始位置、收尾位置、軸向進(jìn)給以及徑向進(jìn)給的相應(yīng)數(shù)值。
[0053] 預(yù)先計(jì)算完成之后，機(jī)床的控制程序控制將原螺紋車削刀具切換為去毛刺刀具， 從當(dāng)前位置（X〇，ZO)開始移動(dòng)（此時(shí)，還不進(jìn)行毛刺車削操作），當(dāng)監(jiān)測(cè)到去毛刺刀具移動(dòng) 至起始位置（XI，Z1)時(shí)，控制去毛刺刀具對(duì)毛刺進(jìn)行車削操作，其車削的速度執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)是 軸向和徑向的進(jìn)給速度，當(dāng)監(jiān)測(cè)到去毛刺刀具移動(dòng)到收尾位置（X2，Z2)時(shí)，控制提起去毛 刺刀具，完成去毛刺操作，即去毛刺刀具移動(dòng)到螺紋套管的管端，此過程通過機(jī)床程序控制 自動(dòng)完成。
[0054] 對(duì)使用的刀具寬度及車削的起刀、收刀位置進(jìn)行控制，使其車削棱角時(shí)不會(huì)對(duì)后 面的完整螺紋進(jìn)行車削。
[0055] 在本發(fā)明實(shí)施例中，原螺紋車削刀具與所述去毛刺刀具設(shè)置在工件軸線的同一截 面上，且在工件的同一側(cè)。
[0056] 在本發(fā)明實(shí)施例中，如圖3所示，偏梯螺紋的起始倒角α為60度，承載面牙型角 β為3°，導(dǎo)向面牙型角γ為10°，因此承載面與外倒角之間的夾角δ為63°，如圖1所 示，由于63° <90°，為銳角，因此，該承載面與外倒角之間的棱角較容易產(chǎn)生毛刺。
[0057] 如圖4所示，在圖3所示的圖示中，毛刺產(chǎn)生的范圍為：
[0058] 軸向長度：
[0059] 沿螺距Ρ為5. 08mm的螺旋方向，其長度L為2. 82mm。換算為環(huán)向方向，角度為 2. 82/5. 08 = 0. 55 = 200°，即在整個(gè)圓周方向200°的范圍內(nèi)產(chǎn)生毛刺；
[0060] 高度方向：
[0061] 從牙底開始，毛刺高度Η為1.46mm范圍內(nèi)產(chǎn)生毛刺。
[0062] 由此可知，螺紋毛刺產(chǎn)生具有一定的規(guī)律性。
[0063] 在本發(fā)明實(shí)施例中，完成螺紋車削后使用同一車螺紋設(shè)備，采用普通刀具對(duì)較容 易形成毛刺的棱角進(jìn)行車削，使得車削后形成的表面其角度均大于90°，車削高度0. 2mm， 原毛刺與棱角頂部共同被車削掉，并且新形成的表面因?yàn)椴淮嬖谛∮?0°的棱角，因此不 再形成毛刺，如圖5a至圖5d所示，經(jīng)過上述圖2所示的方法去除毛刺后的效果，基本的思 想是將原先棱角的角度由銳角車削調(diào)整為鈍角，在此不再贅述。
[0064] 為了便于理解，下述給出本發(fā)明實(shí)施例提供的一個(gè)具體事例：
[0065] 對(duì)177. 8mm偏梯螺紋套管外螺紋進(jìn)行首扣去毛刺，螺紋參數(shù)為：螺距P = 5. 08mm， 牙高為1. 575mm，牙寬為2. 54mm，螺紋起始端倒角為60°，工件轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/秒，螺紋加 工機(jī)床的回轉(zhuǎn)刀架上安裝有車端面、車外圓、車螺紋、車倒角、去毛刺刀具，這些刀具的切削 點(diǎn)均在過工件軸線的同一截面上并在工件的同一側(cè)，待以Z0為螺紋切削刀具切削始點(diǎn)的 螺紋加工完成后，隨即調(diào)用去毛刺刀具，計(jì)算出該刀的軸向起始坐標(biāo)為Zl = 12. 7mm(遠(yuǎn)離 管端），徑向起始坐標(biāo)為XI = 〇 (刀具與螺紋牙底接觸），以螺距為5. 08mm進(jìn)行移動(dòng)，當(dāng)移 動(dòng)到Z1坐標(biāo)為0時(shí)，開始進(jìn)行車削，車削的徑向進(jìn)給速度為13. 15mm/秒，車削刀具的軸向 收尾坐標(biāo)為Z2 = 15. 52mm(進(jìn)入管端），徑向收尾坐標(biāo)為2. 92mm，整個(gè)加工過程僅需時(shí)間1 秒，便可將起始扣毛刺去除。
[0066] 本發(fā)明實(shí)施例提供的螺紋毛刺去除方法包括如下步驟：切換調(diào)用去毛刺刀具、控 制去毛刺刀具從起始位置（XI，Z1)開始按照預(yù)先計(jì)算得到的軸向和徑向進(jìn)給速度做螺旋 車削，直到收尾位置（X2, Z2)，完成毛刺去除過程，螺紋毛刺的去除過程依靠車床程序控制 自動(dòng)完成，依據(jù)螺紋套管的實(shí)際螺紋參數(shù)，去毛刺時(shí)間快捷便利，而且毛刺的去除效果較 好，不會(huì)產(chǎn)生任何損傷。
[〇〇67] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種螺紋毛刺去除方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟： (1) 當(dāng)螺紋切削刀具螺紋加工完成時(shí)，切換調(diào)用去毛刺刀具，此時(shí)去毛刺刀具的位置為 (xo, Z0)； (2) 控制去毛刺刀具從（ΧΟ,ΖΟ)位置開始移動(dòng)，同時(shí)，控制讀取調(diào)用預(yù)先計(jì)算生成的去 毛刺刀具的進(jìn)給車削參數(shù)，所述去毛刺刀具的進(jìn)給車削參數(shù)具體包括去毛刺刀具的起始位 置（Χ1，Ζ1)、收尾位置（Χ2，Ζ2)、軸向進(jìn)給速度VI以及徑向進(jìn)給速度V2,其中： 所述去毛刺刀具的起始位置（XI，Ζ1)包括軸向起始位置Ζ1和徑向起始位置XI，其中： 所述軸向起始位置Zl = Ζ0+Τ+Ρ*η，Ζ0為原螺紋車削刀具在Ζ軸的坐標(biāo)值，即切換所述 去毛刺刀具時(shí)的Ζ軸的坐標(biāo)值，Τ為螺紋牙寬，Ρ為螺距，η為自然數(shù)； 所述徑向起始位置XI = Χ0+Β，其中，Χ0為原螺紋車削刀具在X軸坐標(biāo)值，即切換所述 去毛刺刀具時(shí)的X軸的坐標(biāo)值，Β為螺紋直徑的修正值； 所述去毛刺刀具的收尾位置（Χ2，Ζ2)具體包括軸向收尾位置Ζ2和徑向收尾位置Χ2,其 中： 所述軸向收尾位置Ζ2 = Ζ1+2. 82 ; 所述徑向收尾位置Χ2 = Χ1+1. 46*2 ; 所述去毛刺刀具的軸向進(jìn)給速度VI = r*P，其中，r為工件轉(zhuǎn)速，Ρ為螺距； 所述去毛刺刀具的徑向進(jìn)給速度V2 = 1. 46*r/55. 5%，其中，r為工件轉(zhuǎn)速； (3) 當(dāng)所述去毛刺刀具從（XO, Z0)位置移動(dòng)到所述起始位置（XI，Z1)，控制所述去毛刺 刀具按照所述去毛刺刀具的軸向進(jìn)給速度VI和徑向進(jìn)給速度V2進(jìn)行車削動(dòng)作； (4) 當(dāng)所述去毛刺刀具從所述起始位置（XI，Z1)移動(dòng)到所述收尾位置（X2, Z2)時(shí)，控制 結(jié)束車削操作，提起去毛刺刀具。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺紋毛刺去除方法，其特征在于，所述步驟（1)當(dāng)螺紋切削刀 具螺紋加工完成時(shí)，切換調(diào)用去毛刺刀具之前還包括下述步驟： 預(yù)先根據(jù)螺紋套管外螺紋的螺紋參數(shù)計(jì)算生成的去毛刺刀具的進(jìn)給車削參數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的螺紋毛刺去除方法，其特征在于，所述螺紋套管的螺紋起始 倒角為60度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺紋毛刺去除方法，其特征在于，所述原螺紋車削刀具與所 述去毛刺刀具設(shè)置在工件軸線的同一截面上，且在工件的同一側(cè)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺紋毛刺去除方法，其特征在于，所述去毛刺刀具的切削刃 寬度大于2. 82mm。
【文檔編號(hào)】B23G9/00GK104084653SQ201410306909
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】張?jiān)迫? 張洪海, 國煥然, 張松江, 梁永強(qiáng) 申請(qǐng)人:山東墨龍石油機(jī)械股份有限公司