专利名称：等壁厚定子内螺旋成形拉削数控机床及使用方法
技术领域：
本发明涉及一种数控机床，特别涉及一种等壁厚定子内螺旋成形拉削数控机床及使用方法。
背景技术：
随着钻井工艺和钻井技术的迅速现代化，对钻井过程中应用的钻具设备以及钻井的效率也提出更高的要求。传统的钻井设备，已渐渐不能满足现代化钻井的需要。高效率、 长寿命的井下动力钻具成为迫切的发展方向。长度短、功率大、压降高、低转速螺杆钻具的开发与推广，已成为提高钻井效率、节约钻井成本的重要环节。常规螺杆马达定子是由丁腈橡胶浇铸在钢体泵筒内形成的，衬套内表面是螺旋曲面，其厚薄不均，后我们设计一种等壁厚定子，改变了定子壳体的内外壁形状，可使定子橡胶层薄且均勻，并克服了常规螺杆钻具定子技术的不足，能有效地改善螺杆钻具的工作性能，进一步提高螺杆钻具的工作寿命，可以广泛应用于深井、高密度泥浆井以及小曲率半径的水平井。但是目前存在的问题是现有的数控机床不能解决以上零件的制造问题，也就不能满足各项加工技术要求。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种等壁厚定子内螺旋成形拉削数控机床及使用方法，其利用成熟的深孔加工技术及装备作为平台，结合炮管膛线拉削设备及工艺技术，采用工件固定，刀具旋转并且进给的加工方式，设计制造出专用数控成形拉削机床。其技术方案是主要由床身、推拉系统、旋转系统、刀具系统、液压系统、电器控制柜、控制系统组成，床身的顶部从一侧依次安装液压系统、推拉系统、旋转系统、刀具系统， 另一侧设有工件定位固定架，所述的刀具系统主要由刀片、刀体和刀杆组成，刀体上设有用于容纳刀具切削的切屑的容屑槽，在容屑槽的前部是刀片的夹持插槽，用于刀片的安装和调整，刀体上设有金属毛刷，随着刀杆的旋转，清理切屑；刀体与刀杆相连接，且为中空，在加工时冷却液可通过中空部分传送。上述的刀具系统还包括调刀套、固定螺丝、调整刻度、固定螺母、固定丝杆，在刀体的外端设有调刀套，调刀套外通过固定螺母将其固定在固定丝杆上；所述的调刀套的另一侧设有调整刻度。上述的刀片安装在调整锥体上。一种等壁厚定子内螺旋成形拉削数控机床的使用方法，主要由调刀，调刀分为对刀、拉削、缩刀、回位、调出刀等步骤组成
(a)、对刀将刀具穿过工件内孔，使刀片与工件的端面对齐，此位置称之为原点，锁紧固定螺母，前后旋转调刀套，调整锥体左右移动，使刀片的刀尖与工件内孔壁对齐，然后左旋调刀套，使刀片移出一个距离t，锁紧固定螺丝，对刀即完成；
(b)、拉削启动控制系统，刀体在伺服电机的带动下，完成直线运动和旋转运动，从而拉出一条螺旋线；铁屑存在容屑槽中；金属毛刷将铁屑刷下，因为去除材料量太大，需要反复多次拉削才能完成；
(C)、缩刀同时松开固定螺丝和固定螺母，左移调刀套，带动调整锥体左移，刀片缩回， 锁紧固定螺丝，刀片即缩回；
(d)、回位启动控制系统，使刀体回到原点位置；
(e)、右移调刀套，锁紧固定螺母，带动调整锥体右移，刀片伸出，然后左旋调刀套，使刀片移出一个距离t，锁紧固定螺丝，启动控制系统，进行第2次拉削；
(f)、重复以上步骤进行反复拉削，直至完成成品工件。本发明的有益效果是可加工变导程、大长径等零件，可以解决以上零件的制造问题，满足各项加工技术要求；同时考虑设备的规格要有余度，可以为扩大生产规模和承担更多品种、规格零件的加工需要。
附图1是本发明的结构示意附图2是本发明的俯视附图3是本发明的刀具系统的放大上图中床身1、推拉系统2、旋转系统3、刀杆中心架4、刀具系统5、工件定位固定架6、 工件7、液压系统8、电器控制柜9、控制系统10 ；
调刀套5. 1、刀片5. 2、固定螺丝5. 3、容屑槽5. 4、金属毛刷5. 5、刀杆5. 6、调整刻度 5. 7、固定螺母5. 8、固定丝杆5. 9、调整锥体5. 10、刀体5. 11。
具体实施例方式
结合附图1-3，对本发明作进一步的描述 本发明的数控机床主要由床身1、推拉系统2、旋转系统3、刀具系统5、液压系统8、电器控制柜9、控制系统10组成，床身1的顶部从一侧依次安装液压系统8、推拉系统2、旋转系统3、刀具系统5，另一侧设有工件定位固定架6，其特征是所述的刀具系统5主要由刀片 5. 2、刀体5. 11和刀杆5. 6组成，刀体5. 11上设有用于容纳刀具切削的切屑的容屑槽5. 4， 在容屑槽5. 4的前部是刀片的夹持插槽，用于刀片5. 2的安装和调整，刀体5. 11上设有金属毛刷5. 5，随着刀杆的旋转，清理切屑；刀体5. 11与刀杆5. 6相连接，且为中空，在加工时冷却液可通过中空部分传送。其中，刀具系统5还包括调刀套5. 1、固定螺丝5. 3、调整刻度5. 7、固定螺母5. 8、 固定丝杆5. 9，在刀体5. 11的外端设有调刀套5. 1，调刀套5. 1外通过固定螺母5. 8将其固定在固定丝杆5. 9上；所述的调刀套5. 1的另一侧设有调整刻度5. 7 ’刀片5. 2安装在调整锥体5. 10上。旋转系统的动力原件为伺服电动机，经过减速机构的调节，达到所需的速度数值。推拉系统的动力原件也为伺服电动机，动力原件通过齿轮齿条机构实现刀具的推拉运动。通过数控系统程序可以精确控制加工时刀具的旋转速度和进给速度，从而得到所要加工的导程。液压系统主要负责刀片的冷却和整台机床的润滑。刀片在冷却液的作用下，能增大使用寿命。冷却液最后通过回油槽并过滤后流回油箱，循环使用。一种等壁厚定子内螺旋成形拉削数控机床的使用方法，主要由调刀，调刀分为对刀、拉削、缩刀、回位、调出刀等步骤组成
(a)、对刀将刀具穿过工件内孔，使刀片5.2与工件7的端面对齐，此位置称之为原点， 锁紧固定螺母5. 8，前后旋转调刀套5. 1，调整锥体5. 10左右移动，使刀片5. 2的刀尖与工件内孔壁对齐，然后左旋调刀套5. 1，使刀片5. 2移出一个距离t(切削量)，锁紧固定螺丝 5. 3，对刀即完成；
(b)、拉削启动控制系统10，刀体5.11在伺服电机的带动下，完成直线运动和旋转运动，从而拉出一条螺旋线；铁屑存在容屑槽5. 4中；金属毛刷5. 5将铁屑刷下，因为去除材料量太大，需要反复多次拉削才能完成；
(c)、缩刀同时松开固定螺丝5.3和固定螺母5. 8，左移调刀套5. 1，带动调整锥体 5. 10左移，刀片5. 2缩回，锁紧固定螺丝5. 3，刀片5. 2即缩回；
(d)、回位启动控制系统，使刀体回到原点位置；
(e)、右移调刀套5.1，锁紧固定螺母5. 8，带动调整锥体5. 10右移，刀片5. 2伸出，然后左旋调刀套5. 1，使刀片5. 2移出一个距离t(切削量)，锁紧固定螺丝5. 3，启动控制系统， 进行第2次拉削；
(f)、重复以上步骤进行反复拉削，直至完成成品工件。
权利要求
1.一种等壁厚定子内螺旋成形拉削数控机床，主要由床身(1)、推拉系统(2)、旋转系统(3)、刀具系统(5)、液压系统(8)、电器控制柜(9)、控制系统(10)组成，床身(1)的顶部从一侧依次安装液压系统(8)、推拉系统(2)、旋转系统(3)、刀具系统(5)，另一侧设有工件定位固定架(6)，其特征是所述的刀具系统(5)主要由刀片(5. 2)、刀体(5. 11)和刀杆 (5. 6)组成，刀体(5. 11)上设有用于容纳刀具切削的切屑的容屑槽(5. 4)，在容屑槽(5. 4) 的前部是刀片的夹持插槽，用于刀片(5. 2)的安装和调整，刀体(5. 11)上设有金属毛刷 (5. 5)，随着刀杆的旋转，清理切屑；刀体(5. 11)与刀杆(5. 6)相连接，且为中空，在加工时冷却液可通过中空部分传送。
2.根据权利要求1所述的等壁厚定子内螺旋成形拉削数控机床，其特征是所述的刀具系统(5)还包括调刀套(5. 1)、固定螺丝(5. 3)、调整刻度(5. 7)、固定螺母(5. 8)、固定丝杆(5. 9)，在刀体(5. 11)的外端设有调刀套(5. 1)，调刀套(5. 1)外通过固定螺母(5. 8)将其固定在固定丝杆(5. 9)上；所述的调刀套(5. 1)的另一侧设有调整刻度(5. 7)。
3.根据权利要求1所述的等壁厚定子内螺旋成形拉削数控机床，其特征是所述的刀片(5. 2)安装在调整锥体(5. 10)上。
4.一种等壁厚定子内螺旋成形拉削数控机床的使用方法，其特征是主要由调刀，调刀分为对刀、拉削、缩刀、回位、调出刀等步骤组成(a)、对刀将刀具穿过工件内孔，使刀片(5.2)与工件(7)的端面对齐，此位置称之为原点，锁紧固定螺母(5. 8)，前后旋转调刀套(5. 1)，调整锥体(5. 10)左右移动，使刀片 (5.2)的刀尖与工件内孔壁对齐，然后左旋调刀套(5. 1)，使刀片(5. 2)移出一个距离t，锁紧固定螺丝(5. 3)，对刀即完成；(b)、拉削启动控制系统(10)，刀体(5.11)在伺服电机的带动下，完成直线运动和旋转运动，从而拉出一条螺旋线；铁屑存在容屑槽(5. 4)中；金属毛刷(5.5)将铁屑刷下，因为去除材料量太大，需要反复多次拉削才能完成；(c)、缩刀同时松开固定螺丝(5.3)和固定螺母(5. 8)，左移调刀套(5. 1)，带动调整锥体(5. 10)左移，刀片(5. 2)缩回，锁紧固定螺丝(5. 3)，刀片(5. 2)即缩回；(d)、回位启动控制系统，使刀体回到原点位置；(e)、右移调刀套(5.1)，锁紧固定螺母(5. 8)，带动调整锥体(5. 10)右移，刀片(5. 2)伸出，然后左旋调刀套(5. 1)，使刀片(5. 2)移出一个距离t，锁紧固定螺丝(5. 3)，启动控制系统，进行第2次拉削；(f)、重复以上步骤进行反复拉削，直至完成成品工件。
全文摘要
本发明涉及一种等壁厚定子内螺旋成形拉削数控机床及使用方法。其技术方案是主要由床身、推拉系统、旋转系统、刀具系统、液压系统、电器控制柜、控制系统组成，所述的刀具系统主要由刀片、刀体和刀杆组成，刀体上设有用于容纳刀具切削的切屑的容屑槽，在容屑槽的前部是刀片的夹持插槽，用于刀片的安装和调整，刀体上设有金属毛刷，随着刀杆的旋转，清理切屑；刀体与刀杆相连接，且为中空，在加工时冷却液可通过中空部分传送。其利用成熟的深孔加工技术及装备作为平台，结合炮管膛线拉削设备及工艺技术，采用工件固定，刀具旋转并且进给的加工方式，设计制造出专用数控成形拉削机床。
文档编号B23D41/04GK102430798SQ20111025939
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月5日 优先权日2011年9月5日
发明者于建宝, 张涛立, 王勃, 盖国庆, 邱建波, 郝华民 申请人:东营博深石油机械有限责任公司