專利名稱：纖具梯形螺紋專用機床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是一種螺紋專用機床，特別涉及的是一種加工纖具梯形螺紋的專用機床。
纖具梯形螺紋是一種特殊類型的梯形螺紋，螺矩大，牙型既寬又矮。此類螺紋以其耐磨性、抗沖擊性、裝拆性和互換性優(yōu)于其它復合螺紋，在國外纖具業(yè)中甚為流行。在國外均采用CNC數(shù)控機床來完成纖具梯形螺紋的加工。這種數(shù)控機床成本高，要求操作人員和維修人員的技術(shù)素質(zhì)高。在我國國內(nèi)絕大多數(shù)廠家均采用傳統(tǒng)成型刀在車床上加工梯形螺紋。但用車床加工梯形螺紋刀具刃磨技術(shù)和操作技術(shù)要求高，故工作效率低，勞動強度大。
鑒于以上原因，本實用新型的目的是為了提供一種成本低，刀具刃磨簡便，操作維修方便，加工一次成型，工作效率高，勞動強度小的纖具梯形螺紋專用機床。
本實用新型包括電動機、帶導軌的床身、床頭箱、裝在床頭箱上的掛輪組、裝在床頭箱內(nèi)的主軸、一端與掛輪組連接的絲桿，絲桿的另一端通過開合螺母與裝在床身導軌上的包含大拖板和中拖板和小拖板的拖板箱連接，小拖板上裝有刀臺和能控制刀具靜態(tài)位置的手搖絲桿，中拖板上裝有滾子，花鍵軸的一端裝在掛輪組中的掛輪上，其特征是在本實用新型中設(shè)有凸輪機構(gòu)，凸輪機構(gòu)包括與大拖板連接的殼體、裝在殼體上的凸輪軸、依次裝在凸輪軸上的凸輪和齒輪、裝在殼體上的裝有與凸輪軸上的齒輪嚙合的中間齒輪的中間軸、裝在花鍵軸另一端上的與中間齒輪嚙合的花鍵齒輪，裝在中拖板上的滾子緊靠著凸輪工作面(參見


圖1、圖2、圖3、圖4)，本實用新型中的凸輪為盤形凸輪，其基圓弧段的參數(shù)方程為X基＝R1COSθ1，y基＝±R1Sinθ1，凸輪的大直徑弧段的參數(shù)方程為X大＝R2COSθ5，y大＝±R2Sinθ5，其中R1為凸輪基圓半徑，R2為被加工螺紋的牙型高＋R1，－ (S1)/2 ≤θ1≤ (S1)/2 ， π－ (S5)/2 ≤θ5≤π，S1＝ (L5)/(P) ×2π， S5＝ (L1)/(P) ×2π，L1為被加工產(chǎn)品螺紋的牙底寬L5為被加工產(chǎn)品螺紋的牙頂寬P為被加工螺紋的螺矩θ為凸輪外廓軌跡上任一點與X軸正方向的夾角。
工作時，將工件裝在主軸上，主軸的另一端通過齒輪分別與床頭箱外的掛輪和電動機連接，實現(xiàn)工件的旋轉(zhuǎn)，工件旋轉(zhuǎn)的同時，掛輪組將動力分別傳到花鍵軸和絲桿上，花鍵軸轉(zhuǎn)動帶動花鍵齒輪轉(zhuǎn)動再通過中間齒輪和凸輪軸上的齒輪而帶動凸輪軸轉(zhuǎn)動而使凸輪轉(zhuǎn)動，從而推動中拖板上的滾子而使小拖板和中拖板同步往復運動形成徑向軌跡，同時絲桿帶動拖板箱沿軸向移動，本實用新型中的凸輪的外廓形狀是由被加工螺紋的幾何參數(shù)決定的，故在本實用新型中采用工件的旋轉(zhuǎn)、刀子的往復運動和刀子隨拖板箱的軸向運動，便實現(xiàn)了對工件的加工且達到加工要求，在本實用新型中對刀子的刃磨技術(shù)要求不高，只要是尖刀即可。
在上述的工件、凸輪、絲桿(即大拖板)的進給量間保持如下關(guān)系(K凸輪)/(K工件) ＝ (f＋p)/(p) ， (K工件)/(K絲桿) ＝ (T)/(f) ，
或 (K工件)/(K凸輪) ＝ (f＋p)/(p) (K工件)/(K絲桿) ＝ (T)/(f)其中K為轉(zhuǎn)數(shù)／分f為大拖板軸向走刀量／工件旋轉(zhuǎn)一周P為被加工產(chǎn)品螺紋的螺矩T為加工機床絲桿螺矩車內(nèi)螺紋時，若大拖板從右到左而 (K凸輪)/(K工件) ＝ (f＋p)/(p) 就包絡(luò)出左旋螺紋。若速比不變，大拖板反向，則包絡(luò)出右旋螺紋。若速比不變，車外螺紋時則反向。
車外螺紋時，若大拖板從右到左而 (K工件)/(K凸輪) ＝ (f＋p)/(p) 時就包絡(luò)出右旋螺紋。若速比不變，大拖板反向，則包絡(luò)出左旋螺紋。若速比不變，車外螺紋時則反向。
本實用新型具有如下優(yōu)點1、一次成型效率高，采用尖刀使刀具刃磨方便，匆須多次提放離合器手把，操作維修方便，勞動強度小，加工工時是普通車床加工工時的20％；2、成本低。本實用新型可用普通機床改進即可；3、質(zhì)量可靠a、形狀誤差(牙型角)1’b、螺矩誤差0.005毫米，c、表面光潔度高，可達
5以上，d、廢品率低，低于3‰。
以下結(jié)合附圖詳細說明本實用新型的實施例
圖1本實用新型結(jié)構(gòu)主視圖圖2本實用新型結(jié)構(gòu)左視圖圖3本實用新型結(jié)構(gòu)俯視圖圖4圖3的左視圖圖5圖3所示的A－A剖視圖圖6掛輪組結(jié)構(gòu)示意圖圖7圖6所示的B－B剖視圖圖8凸輪工作圖圖9尖刀運動徑向位移圖
圖10被加工螺紋示意圖
圖11
圖10所示C－C剖面圖
圖12纖具梯形螺紋各段曲線之名稱定義示意圖
圖1－圖5給出了本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。本實用新型包括電動機1、帶導軌2的床身3，床頭箱4，裝在床頭箱4上的掛輪組5，裝在床頭箱4內(nèi)的主軸6，一端與掛輪組5連接的絲桿7，絲桿7的另一端通過開合螺母8與裝在床身3的導軌2上的包含大拖板9和中拖板10和小拖板11的拖板箱12連接?；ㄦI軸13的一端裝在掛輪組5的掛輪上。主軸6上裝有皮帶輪14、電動機1的輸出軸上裝有皮帶輪15，皮帶16裝在皮帶輪14和皮帶輪15上而使電動機1傳出的動力經(jīng)過皮帶輪和皮帶傳到主軸1上。拖板箱12中的小拖板11上有刀臺17和能控制刀具靜態(tài)位置的手搖絲桿18。刀臺17上裝有尖刀19。中拖板10螺紋連接有滾輪架20，滾輪架20上裝有滾輪21。凸輪機構(gòu)22包括與大拖板9螺紋連接的殼體23，裝在殼體23上的凸輪軸24，依次裝在凸輪軸24上的凸輪25、齒輪26，裝在殼體23上的裝有與齒輪26嚙合的中間齒輪27的中間軸28，與中間齒輪27嚙合的花鍵齒輪29?；ㄦI軸13的另一端裝在殼體23上且與花鍵齒輪29配合。滾輪21緊靠在凸輪25上。
圖6－圖7是本實用新型中的掛輪組圖。掛輪組5包括裝在掛輪輸出軸30上的掛輪31、32，裝在過橋軸33上的與掛輪32嚙合的掛輪34、掛輪35，裝在花鍵軸13上的與掛輪35嚙合的掛輪36，裝在過橋軸37上的與掛輪31嚙合的掛輪38、掛輪39，裝在絲桿7上的與掛輪39嚙合的掛輪40。掛輪輸出軸30伸入床頭箱4內(nèi)的一端裝有與主軸6上的齒輪41嚙合的齒輪42。
圖8是凸輪工作圖，圖9是尖刀運動徑向位移圖，
圖10－
圖11是被加工螺紋示意圖。本實用新型中的凸輪25為盤形凸輪，如圖8所示的凸輪是以X軸對稱，其外廓線由弧S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8組成，其中S2＝S8，S3＝S7，S4＝S6。S1為基圓弧段，S5是大直徑弧段，則基圓弧段的參數(shù)方程為X基＝R1COSO1－ (S1)/2 ≤θ1≤ (S1)/2Y基＝±R1SinO1凸輪大直徑圓弧段的參數(shù)方程為X大＝R2COSθ5Y大＝±R2Sinθ5， π－ (S5)/2 ≤θ5≤πS1＝－ (L5)/(P) ×2π， S5＝－ (L1)/(P) ×2πL1是被加工產(chǎn)品螺紋牙底寬L5是被加工產(chǎn)品螺紋牙頂寬P是被加工產(chǎn)品螺紋的螺矩θ是凸輪外廓軌跡上的任一點與X軸正方向的夾角。
從圖8－
圖11中可看出凸輪25的外廓形狀是由被加工產(chǎn)品螺紋的幾何參數(shù)決定。
圖12是梯形螺紋各段曲線之名稱定義示意圖。L1為牙底寬，L2、L8為牙底與鈄腰間的過渡圓弧軸向投影長度，L3、L7分別是梯形兩腰軸向投影長度，L4、L6分別為牙頂與兩腰間過渡圓弧軸向各投影長度，H為梯形螺紋牙全高，P為梯形螺紋螺矩。當加工外徑為38毫米的內(nèi)螺紋時，其螺矩為15.63毫米，L1＝3.242毫米，L2＝L8＝0.716毫米，L3＝L7＝2.388毫米，L4＝L6＝1.433毫米，L5＝3.314毫米，H＝2.35毫米S1＝ (L5)/(P) ×2π＝ 3.314/15.63 ×2π 1.332(弧度)S5＝ (L1)/(P) ×2π＝ 3.242/15.63 ×2π 1.303(弧度)(K凸輪)/(K工件) ＝ (f＋p)/(p) ＝ (0.05＋15.63)/15.63 301/300 (f＝0.05毫米／工件轉(zhuǎn)一周)(K工件)/(K絲桿) ＝ (T)/(f) ＝ (25.4／6)/0.05 84.667上述加工機床的絲桿螺矩為25.4毫米／6牙本實用新型中的凸輪還可采用端面凸輪或槽輪。
權(quán)利要求1.一種纖具梯形螺紋專用機床，包括電動機、帶導軌的床身、床頭箱、裝在床頭箱上的掛輪組、裝在床頭箱內(nèi)的主軸、一端與掛輪組連接的絲桿，絲桿的另一端通過開合螺母與裝在床身導軌上的包含大拖板和中拖板和小拖板的拖板箱連接，小拖板上裝有刀臺和能控制刀具靜態(tài)位置的手搖絲桿，中拖板上裝有滾子，花鍵軸的一端裝在掛輪組中的掛輪上，其特征在于所述的機床中設(shè)有凸輪機構(gòu)，凸輪機構(gòu)包括與大拖板連接的殼體、裝在殼體上的凸輪軸、依次裝在凸輪軸上的凸輪和齒輪、裝在殼體上的裝有與凸輪軸上的齒輪嚙合的中間齒輪的中間軸、裝在花鍵軸另一端上的與中間齒輪嚙合的花鍵齒輪，裝在中拖板上的滾子緊靠著凸輪工作面，所述的凸輪的基圓弧段的參數(shù)方程為X基=R1COSθ1、Y基=±R1Sinθ1，凸輪的大直徑弧段的參數(shù)方程為X大=R2COSθ5，Y大=±R2Sinθ5，其中，R1為凸輪基圓半徑，R2為被加工螺紋的牙型高+R1，－ (S1)/2 ≤θ1≤ (S1)/2 , π- (S5)/2 ≤θ5≤π,S1= (L5)/(P) ×2π, S5= (L1)/(P) ×2π,其中L1為被加工產(chǎn)品螺紋的牙底寬L5為被加工產(chǎn)品螺紋的牙頂寬P為被加工產(chǎn)品螺紋的螺矩θ為凸輪外廊軌跡上任一點與X軸正方向的夾角。×
2.如權(quán)利要求1所述的專用機床，其特征在于所述的工作、凸輪、絲桿的進給量間的關(guān)系如下(K凸輪)/(K工件) ＝ (f＋p)/(p) ， (K工件)/(K絲桿) ＝ (T)/(f) ，其中K為轉(zhuǎn)數(shù)／分f為大拖板軸向走刀量／工件旋轉(zhuǎn)一周P為被加工螺紋的螺矩T為加工機床絲桿螺矩
3.如權(quán)利要求1所述的專用機床，其特征在于所述的工件、凸輪、絲桿的進給量間的關(guān)系如下(K工件)/(K凸輪) ＝ (f＋p)/(p) ， (K工件)/(K絲桿) ＝ (T)/(f) ，其中K為轉(zhuǎn)數(shù)／分f為大拖板軸向走刀量／工件旋轉(zhuǎn)一周P為被加工螺紋的螺矩T為加工機床絲桿螺矩
專利摘要本實用新型提供了一種纖具梯形螺紋專用機床，包括電動機、床身、床頭箱、掛輪組、主軸、絲桿、拖板箱，在拖板箱的中拖板上裝有滾子，其特征是設(shè)有凸輪機構(gòu)，凸輪機構(gòu)中的凸輪工作面緊靠著滾子，凸輪的外廓形狀是由被加工螺紋的幾何參數(shù)決定的。一次成型效率高，操作維修方便，勞動強度小，成本低，質(zhì)量可靠。
文檔編號B23G1/04GK2080435SQ9021494
公開日1991年7月10日 申請日期1990年9月22日 優(yōu)先權(quán)日1990年9月22日
發(fā)明者佘國權(quán), 佘繼春 申請人:四川省地質(zhì)礦產(chǎn)局成都探礦機械廠