专利名称：大导程螺母车削装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及涉及一种大导程螺母车削装置，用于大导程螺母的螺纹成形，其中大导程指螺纹大径在Φ 600mm-Φ 1000mm、长度1000mm- 2000mm、导程400mm-1000mm的螺纹。
背景技术：
大导程螺母结构尺寸大，直径Φ600mm-Φ 1000mm，长度1000mm- 2000mm,导程 400mm-1000mm,重量10吨-15吨，一般在重型卧式车床上加工，螺纹车削是大导程螺母加工的难点。车削时，刀杆悬伸进预成型的孔内，刀座位于孔外，刀杆悬伸长，静刚度不容易保证，尤其是刀杆受到的弯矩非常大，造成挠曲变形大，影响加工精度，同时刀具振动被悬伸的刀杆放大，刀杆悬伸越长，同样条件下，振动越剧烈，进一步的影响加工精度。所车制出来的螺纹表面振纹明显，一致性差，精度低。
发明内容因此，本实用新型为了克服目前大导程螺母加工因刀杆悬伸造成所车制螺纹精度低、一致性差的缺陷，提供了一种加工精度高、一致性好的大导程螺母车削装置。本实用新型采用以下技术方案该实用新型大导程螺母车削装置，包括刀座，具有连接到车床刀架上的连接结构；刀杆，固装在所述刀座上，用于悬伸进待车削的螺母的预制孔内；车刀，固装在所述刀杆的用于悬伸进所述螺母内的部分上；其还包括导套，连接在所述刀杆上，用于与所述螺母的预制孔构成轴孔配合，形成辅助支撑。依据上述结构，利用导套形成辅助支撑结构，在实际的使用中，由于刀具位于螺母内，也就是应当在刀杆的导套端，导套起到主要的支撑作用，把直接把支撑转嫁到螺母的夹具上，基本上属于不经过悬伸梁的支撑，刀具的位置具有基本的确定性，尤其是相比于既有的刀杆悬伸结构，刀杆宏观上不会产生挠曲变形，且刀杆的静刚度此时也属于次要因素，从而，保证了加工的精度，且所车制的螺母不会存在宏观缺陷。同时，导套与刀杆固装在一起， 不需要频繁调整，所车制螺母的一致性好。上述大导程螺母车削装置，所述导套的本体周向设有多个排屑槽。上述大导程螺母车削装置，所述导套的本体周向轴对称地设有多对导向槽，并在导向槽内镶有用于直接与所述螺母滑动配合的导向块。上述大导程螺母车削装置，所述刀杆的主体为至少一对侧面平行的四棱体结构， 所述导套内设有一与所述刀杆的一对平行的侧面间隙配合的U形槽。上述大导程螺母车削装置，还包括设置在所述导套上的所述刀杆的压紧装置，该压紧装置的压紧方向为垂直于所述刀杆与U槽间隙配合的侧面。上述大导程螺母车削装置，还包括设置在所述导套内在轴向上分居于所述U形槽前后的一对推块，该推块位于所述压紧装置所在刀杆侧的相异侧，形成对刀杆轴向定位。上述大导程螺母车削装置，所述车刀的刀体位于所述导套内，且该导套在车刀刀头方向开有进刀口。上述大导程螺母车削装置，所述刀座开有与所述刀杆配合的沿刀杆悬伸方向贯穿的直底U形槽，该直底U形槽的底边和两腰边均设有沿刀杆悬伸方向贯穿的限位槽，相应地，所述刀杆的与所述直底U形槽配合的面设有与相应限位槽配合的凸台。上述大导程螺母车削装置，所述刀座在所述直底U形槽的槽口端设有基准定位槽，同侧刀杆侧面沿刀杆悬伸方向设有一列同样宽度的悬伸量定位槽；所述刀座配有一对应所述直底U形槽的压盖，该压盖上设有与所述基准定位槽以及当前悬伸量定位槽配合的凸起。上述大导程螺母车削装置，所述导座内还设有一坡面，相应地，该车削装置还包括一底面为直角三角形或者直角梯形的楔块，其中对应的斜边的斜度与所述坡面一致，同时对应的一直角边作用于刀杆在该楔块侧的侧面。
下面结合说明书附图对本实用新型的技术方案作进一步的说明，使本领域的技术人员更清楚的理解本实用新型，其中图1为依据本实用新型技术方案的一种大导程螺母车削装置的主剖结构示意图。图2为相应于图1的俯剖结构示意图。图3为相应于图1的左视结构示意图。图4为导套的结构示意图。图5为图4的A-A剖视图。图6为一种压紧装置的结构示意图。图7为刀座的俯视结构意图。图8为刀座的主视结构示意图。图中1、刀杆，2、刀架端面，3、刀座，4、螺母，5、气缸，6、导套，7、刀夹，8、推块，9、进刀口，10、车刀，11、压盖，12、悬伸量定位槽，13、导向块，14、U形槽，15、导向槽，16、排屑槽， 17、弹簧，18、缸体，19、活塞，20、密封圈，21、端盖，22、导向销，23、基准定位槽，24、限位槽。
具体实施方式
参照说明书附图1和2所示的大导程螺母车削装置，图1右侧双点划线所示的是螺母4，左侧双点划线所示的是用于安装刀座3的刀架端面2，该大导程螺母车削装置的基本结构是其包括刀座3，具有连接到车床刀架上的连接结构；刀杆1，固装在所述刀座上，用于悬伸进待车削的螺母4的预制孔内；车刀10，固装在所述刀杆的用于悬伸进所述螺母4内的部分上；其还包括[0036]导套6，连接在所述刀杆上，用于与所述螺母4的预制孔构成轴孔配合，形成辅助支撑。基于上述结构，因导套6的设置不会对刀杆1的安装产生负面影响，因此，从结构上来说刀杆1与刀座3的均可以采用既有的结构和安装结构，对于车刀10，可以考虑多种情况以进行处理，比如刀杆1经导套后仍然有部分悬伸，那么对车刀10的在刀杆1上的安装也没有任何影响。如果车刀10位于导套6内，也就是不让刀杆1形成宏观的悬伸结构，对车刀10的安装的影响也不大，因为导套6的主体是个套体，其内部布置有与刀杆的配合结构，仍然会有比较大的空间来安装车刀，当然，对导套6来说，因为需要车刀的刀头探出，需要设一个如附图2和5所示的进刀口 9，对这个口的要求也不高，就是方便车刀的探出，也不会影响导套整体的支撑作用。当然，关于导套6的支撑刚度，可以根据需要选定相关的强度相对比较高的金属材料，配合面要光滑，以减小摩擦系数，这些都是工艺设计，可以根据实际需要进行选择，依据上述结构，本领域的技术人员很容易进行设计和计算。关于所说的轴孔配合，因其要考虑配合的精度，同时还应当能够产生相对转动，因此，最好选择间隙配合。参见说明书附图3和4，所述导套6的本体周向设有多个排屑槽16，提高排屑的顺畅性，排屑槽16可以采用轴对称阵列。附图4中所示，工作状态下导套设有排屑槽的部分与螺母间形成排屑间隙。参见说明书附图3，所述导套6的本体周向轴对称地设有多对导向槽15，并在导向槽内镶有用于直接与所述螺母4滑动配合的导向块13，这样可以减少耐磨材料的使用，并且若导向块13失效，可以单独报废导向块13，而不是整个导套，后期维护成本比较低；同时可以结合所述排屑槽16，在不进一步影响导套刚度的情况下，使排屑槽16形式上比较大， 而名义上比较小。所述刀杆1的主体为至少一对侧面平行的四棱体结构，比如正四棱体或者地面为长方形的四棱体，如附图1和2两个方向所表示的地面为长方体的四棱体结构，所述导套6 内设有一与所述刀杆1的一对平行的侧面间隙配合的U形槽14，见于说明书附图4，可以对刀杆在导套中形成很好的定位，用于承载因导套与螺母摩擦所产生的扭矩，并且可以快速的进行导套与刀杆的连接，提高生产的效率。此外，所说的U形槽14的底部是平的，方便刀杆的定位。U形槽自身也形成调整进刀量的结构。还包括设置在所述导套上的所述刀杆的压紧装置，该压紧装置的压紧方向为垂直于所述刀杆与U槽间隙配合的侧面，通过刚性约束和摩擦力使刀杆在导套内的各个自由度都受到限制，形成导套转动和U形槽方向的刚性约束，从而可以很好的防止刀杆的振动，提高加工精度。关于压紧装置，可以采用手动的压紧，比如将刀杆嵌入所述U形槽14，然后通过压板从方向槽口进行压紧，这样相对来说效率比较低。也可以采用如说明书附图6所示的气缸进行压紧，让其活塞19顶持在刀杆上形成压紧。关于气缸可以采用结构非常简单的只有一个压缩气体口的气缸，利用弹簧17进行复位。结合进刀的调整，通过气缸的压、松控制可以快速的进行调整。为了提高定位的准确性，参见说明书附图1，避免刀杆定位偏差而影响与所述U形槽的配合，还包括设置在所述导套内在轴向上分居于所述U形槽前后的一对推块8，该推块
5位于所述压紧装置所在刀杆侧的相异侧，形成对刀杆在导套内的轴向固定，使导套可以跟随刀杆在导套的轴向随动，当然，作为移动轴向定位方式，或者说前述的导套6连接到刀杆上的连接方式，其他的轴向定位只要不影响车刀的正常工作都可以使用。依据上述结构，本领域的技术人员还可以选择或者组合使用以下技术手段所述车刀10的刀体位于所述导套6内，且该导套在刀头方向开有进刀口 9，前面已经说过，该手段主要针对刀具介于导套6内的情形，这种结构可以最大可能的提高支撑刚度，当然需要设置进刀口，使刀头探出以进行车削。一种较佳的选择则是车刀位于导套中部偏置于刀杆悬伸方向侧，或者说在工件， 即螺母工进方向的前侧，当车削完毕，仍然有一段导套位于螺母内，保证足够的支撑刚度， 有效解决了螺纹起始端与末端的一致性，避免螺纹起始端与末端呈现喇叭口。配合导套结构，所述刀座3开有与所述刀杆1配合的沿刀杆悬伸方向贯穿的直底 U形槽，该直底U形槽的底边和两腰边均设有沿刀杆悬伸方向贯穿的限位槽M，相应地，所述刀杆的与所述直底U形槽配合的面设有与相应限位槽配合的凸台，快速的进行刀杆在刀座上的定位，也方便刀杆的快速安装。进一步地，所述刀座3在所述直底U形槽的槽口端设有基准定位槽23，同侧刀杆侧面沿刀杆悬伸方向设有一列同样宽度的悬伸量定位槽12，通过定位槽的配合使用，调整刀杆的悬伸量；那么优选地，所述刀座配有一对应所述直底U形槽的压盖11，该压盖上设有与所述基准定位槽23以及当前悬伸量定位槽配合的凸起，通过压盖可以快速的进行定位，通过压盖形成刀杆悬伸方向和垂直于该方向两个自由度的限制，非常方便。关于压盖与刀座， 自然通过可拆连接进行装配，快捷方便。关于悬伸量定位槽12的数量一般有五六个就可以满足常规的调整。由于刀杆把在刀座上，刀座把合到车床刀架端面后，其轴线与螺母轴线不一定同轴，为此，所述导座内还设有一坡面，相应地，该车削装置还包括一底面为直角三角形或者直角梯形的楔块，其中对应的斜边的斜度与所述坡面一致，同时对应的一直角边做用于刀杆在该楔块侧的侧面，通过楔块的位置调整可以快速调整刀座的定位高度，使刀杆与导套之间的同轴度得以调整。
权利要求1.一种大导程螺母车削装置，包括刀座(3)，具有连接到车床刀架上的连接结构；刀杆(1)，固装在所述刀座上，用于悬伸进待车削的螺母(4)的预制孔内；车刀(10)，固装在所述刀杆的用于悬伸进所述螺母(4)内的部分上；其特征在于其还包括导套(6)，连接在所述刀杆上，用于与所述螺母(4)的预制孔构成轴孔配合，形成辅助支撑。
2.根据权利要求1所述的大导程螺母车削装置，其特征在于所述导套(6)的本体周向设有多个排屑槽(16)。
3.根据权利要求1或2所述的大导程螺母车削装置，其特征在于所述导套(6)的本体周向轴对称地设有多对导向槽(15)，并在导向槽内镶有用于直接与所述螺母(4)滑动配合的导向块(13)。
4.根据权利要求3所述的大导程螺母车削装置，其特征在于所述刀杆(1)的主体为至少一对侧面平行的四棱体结构，所述导套(6)内设有一与所述刀杆(1)的一对平行的侧面间隙配合的U形槽(14)。
5.根据权利要求4所述的大导程螺母车削装置，其特征在于还包括设置在所述导套上的所述刀杆的压紧装置，该压紧装置的压紧方向为垂直于所述刀杆与U槽间隙配合的侧
6.根据权利要求5所述的大导程螺母车削装置，其特征在于还包括设置在所述导套内在轴向上分居于所述U形槽前后的一对推块(8)，该推块位于所述压紧装置所在刀杆侧的相异侧，形成对刀杆轴向定位。
7.根据权利要求3所述的大导程螺母车削装置，其特征在于所述车刀(10)的刀体位于所述导套(6)内，且该导套在车刀刀头方向开有进刀口(9)。
8.根据权利要求1所述大导程螺母车削装置，其特征在于所述刀座(3)开有与所述刀杆(1)配合的沿刀杆悬伸方向贯穿的直底U形槽，该直底U形槽的底边和两腰边均设有沿刀杆悬伸方向贯穿的限位槽(24)，相应地，所述刀杆的与所述直底U形槽配合的面设有与相应限位槽配合的凸台。
9.根据权利要求8所述的大导程螺母车削装置，其特征在于所述刀座(3)在所述直底U形槽的槽口端设有基准定位槽(23)，同侧刀杆侧面沿刀杆悬伸方向设有一列同样宽度的悬伸量定位槽(12);所述刀座配有一对应所述直底U形槽的压盖(11)，该压盖上设有与所述基准定位槽(23)以及当前悬伸量定位槽配合的凸起。
10.根据权利要求8或9所述的大导程螺母车削装置，其特征在于所述导座内还设有一坡面，相应地，该车削装置还包括一底面为直角三角形或者直角梯形的楔块，其中对应的斜边的斜度与所述坡面一致，同时对应的一直角边作用于刀杆在该楔块侧的侧面。
专利摘要本实用新型公开了一种大导程螺母车削装置，包括刀座，具有连接到车床刀架上的连接结构；刀杆，固装在所述刀座上，用于悬伸进待车削的螺母的预制孔内；车刀，固装在所述刀杆的用于悬伸进所述螺母内的部分上；其还包括导套，连接在所述刀杆上，用于与所述螺母的预制孔构成轴孔配合，形成辅助支撑。本实用新型加工精度高且加工一致性好。
文档编号B23G1/04GK202037383SQ20112012749
公开日2011年11月16日 申请日期2011年4月27日 优先权日2011年4月27日
发明者陈海玲, 马晓军 申请人:山东普利森集团有限公司