专利名称：一种加工异型螺栓外螺纹的专用刀具及加工方法
技术领域：
本发明涉及特殊形状螺栓外螺纹切削加工的技术领域，具体的说是一种加工异型螺栓外螺纹的专用刀具及加工方法。
背景技术：
煤矿井下刮板输送机的刮板连接要求可靠牢固，在长期强烈冲击力的作用下不允许松动和脱落。为了满足工况要求，通常采用异型螺栓连接的方式解决，由于螺栓形状复杂，三个外螺纹圆柱为一个整体零件锻造而成，形状像E形，这样就给螺栓外螺纹的加工带来了难题，传统的加工方法为是在车床上用固定顶尖依次定位及夹紧后进行车削加工外螺纹，但生产安全性极差，且随着零件尺寸的增大，最大达660X75X129mm(长X宽X高)， 车床在回转直径上已不能满足其加工要求。而采用铣削，多齿螺纹铣刀虽然靠走轨迹的方法可以加工外螺纹，但加工过程中，螺纹铣刀为间断切削，因此刀具使用寿命和加工效率极低。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构新颖，方法独特，加工快速的异型螺栓外螺纹专用刀具及加工方法，以克服现有技术缺陷。本发明所采用的技术方案是专用刀具包括刀体、刀卡体、刀垫、压紧螺栓，刀卡体的底面和侧面构成直角定位面，刀体上端的锥刀柄与立式加工中心机床主轴连接；还包括压紧螺钉、螺纹切削刀片、调整螺钉、调整螺栓，刀体下端为圆筒结构，圆筒上开有1 4个直角凹槽，压紧螺栓与直角凹槽的螺纹通孔配合，将刀卡体固定在刀体直角凹槽中；螺纹切削刀片的刀头向内，由压紧螺钉穿过刀垫将其固定在刀卡体左下端的刀片座中；刀卡体下端设有横向螺母通孔，调整螺钉与刀卡体下端的横向螺母通孔配合，螺钉底端顶住刀体的直角凹槽底面；刀卡体上端设有纵向螺母孔，调整螺栓与刀卡体上端的纵向螺母孔配合，调整螺栓球面顶端与刀体直角凹槽上顶面紧密接触。异型螺栓外螺纹的加工方法为用对刀仪检查螺纹切削刀片的刀尖是否处于同一平面的同心圆上，用调整螺栓调整螺纹切削刀片的轴向位置，使螺纹切削刀片刀尖处于同一水平面；用调整螺钉调整螺纹切削刀片的径向位置，使螺纹切削刀片刀尖处于同一个同心圆上；运用螺纹铣削方法刀具高速旋转，工件在刀体的圆筒内走圆形轨迹，工件走一次圆形轨迹，刀具垂直向下运动一个螺纹螺距，刀具向下移动到螺纹长度时便将外螺纹加工成型；加工完异型螺栓中的一个螺栓后，依次用按同种方法加工另外两个螺栓。本发明的有益效果是当特殊形状螺栓无法车削或车削装卡十分困难时，采用专用螺纹加工刀具在加工中心铣削螺纹会使工件的加工变得异常简单，采用多个切削刀片依次铣削螺纹，提高了切削的稳定性和加工效率，延长了刀具寿命，加工过程安全可靠。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是本发明的加工异型螺栓外螺纹专用刀具整体结构的示意图；图2是图1的A向视图；图3是本发明加工异型螺栓外螺纹专用刀具的刀卡结构的示意图；图4是图3的B向视图；图5是工件异型螺栓的结构简图。
具体实施例方式图中1.刀体，2.压紧螺钉，3.螺纹切削刀片，4.调整螺钉，5.刀卡体，6.压紧螺栓，7.调整螺栓，8.刀垫。如图1、2、3、4所示，加工异型螺栓外螺纹的专用刀具，包括刀体1、刀卡体5、刀垫 8、压紧螺栓6，刀卡体5的底面和侧面构成直角定位面，刀体1上端的锥刀柄与立式加工中心机床主轴连接；还包括压紧螺钉2、螺纹切削刀片3、调整螺钉4、调整螺栓7，刀体1下端为圆筒结构，圆筒上开有3个直角凹槽，压紧螺栓6与直角凹槽的螺纹通孔配合，将刀卡体 5固定在刀体1直角凹槽中；螺纹切削刀片3的刀头向内，由压紧螺钉2穿过刀垫8将其固定在刀卡体5左下端的刀片座中；刀卡体5下端设有横向螺母通孔，调整螺钉4与刀卡体5 下端的横向螺母通孔配合，螺钉底端顶住刀体1的直角凹槽底面；刀卡体5上端设有纵向螺母孔，调整螺栓7与刀卡体5上端的纵向螺母孔配合，调整螺栓7球面顶端与刀体1直角凹槽上顶面紧密接触。本实施例在圆筒上开有的直角凹槽数量及装配刀卡体(5)、螺纹切削刀片(3)数量是3个，为最佳方式。刀卡体5上的螺纹切削刀片3的刀尖所处圆周直径至少大于加工工件异型螺栓外螺纹直径的1. 5倍。刀具装配时，先将压紧螺钉2穿过刀垫8将螺纹切削刀片3固定在刀卡体5左下端的刀片座中，刀头向内；再将调整螺钉4拧入刀卡体5下端的横向螺母通孔中，调整螺栓 7拧入刀卡5上端的纵向螺母孔中，用压紧螺栓6将刀卡体5定位在刀体1直角凹槽的螺栓孔中，使调整螺栓7的球面顶端与刀体1直角凹槽上顶面紧密接触；然后用对刀仪检查螺纹切削刀片3的切削刃是否处于同一平面的同心圆上，用调整螺钉4和调整螺栓7进行微调。 顺时针方向(逆时针)转动调整螺钉4，其底端顶住刀体1的直角凹槽底面，带动刀卡体5 沿径向向刀体1圆心方向移动(向刀体1外圆方向移动)；顺时针方向(逆时针)转动调整螺钉7，带动刀卡体5沿轴向向上移动(向下移动)。当螺纹切削刀片3的切削刃是处于同一平面的同心圆上时，拧紧压紧螺栓6，将刀卡体5固定在刀体1上。运用螺纹铣削原理的方法，即专用刀具高速旋转，工件在刀体1的圆筒内按要求走圆形轨迹，工件走一次圆形轨迹，刀具垂直向下运动一个螺纹螺距，刀具向下移动到螺纹长度时便将外螺纹加工成型。加工完异型螺栓的一个螺栓后，依次再按同种方法加工另外两个螺栓。
权利要求
1.一种加工异型螺栓外螺纹的专用刀具，包括刀体(1)、刀卡体(5)、刀垫(8)、压紧螺栓(6)，刀卡体(5)的底面和侧面构成直角定位面，刀体(1)上端的锥刀柄与立式加工中心机床主轴连接；其特征是还包括压紧螺钉( 、螺纹切削刀片(3)、调整螺钉(4)、调整螺栓 (7)，刀体(1)下端为圆筒结构，圆筒上开有1 4个直角凹槽，压紧螺栓(6)与直角凹槽的螺纹通孔配合，将刀卡体(5)固定在刀体(1)直角凹槽中；螺纹切削刀片(3)的刀头向内， 由压紧螺钉O)穿过刀垫(8)将其固定在刀卡体(5)左下端的刀片座中；刀卡体(5)下端设有横向螺母通孔，调整螺钉(4)与刀卡体( 下端的横向螺母通孔配合，螺钉底端顶住刀体1的直角凹槽底面；刀卡体( 上端设有纵向螺母孔，调整螺栓(7)与刀卡体(5)上端的纵向螺母孔配合，调整螺栓(7)球面顶端与刀体(1)直角凹槽上顶面紧密接触。
2.如权利要求1所述的一种加工异型螺栓外螺纹的专用刀具，其特征是刀卡体(5)上的螺纹切削刀片(3)的刀尖所处圆周直径至少大于加工工件异型螺栓外螺纹直径的1.5 倍。
3.如权利要求2所述的一种加工异型螺栓外螺纹的专用刀具，其特征是所述的圆筒上开有的直角凹槽数量及装配刀卡体(5)、螺纹切削刀片( 数量的最佳方式是3个。
4.一种螺纹切削刀片(3)用于权利要求1所述的一种加工异型螺栓外螺纹的专用刀具的加工方法，其特征为用对刀仪检查螺纹切削刀片(3)的刀尖是否处于同一平面的同心圆上，用调整螺栓(7)调整螺纹切削刀片(3)的轴向位置，使螺纹切削刀片(3)刀尖处于同一水平面；用调整螺钉(4)调整螺纹切削刀片(3)的径向位置，使螺纹切削刀片(3)刀尖处于同一个同心圆上；运用螺纹铣削方法刀具高速旋转，工件在刀体(1)的圆筒内走圆形轨迹，工件走一次圆形轨迹，刀具垂直向下运动一个螺纹螺距，刀具向下移动到螺纹长度时便将外螺纹加工成型；加工完异型螺栓中的一个螺栓后，依次用按同种方法加工另外两个螺栓。
全文摘要
本发明涉及特殊形状螺栓外螺纹切削加工的技术领域，具体的说是一种加工异型螺栓外螺纹的专用刀具及加工方法。异型螺栓形状象E，螺栓外螺纹的加工非常困难，本发明专用刀具由刀体、刀卡体、螺纹切削刀片、刀垫、螺钉和螺栓组成，刀体下端开有均布的1-4个直角凹槽，其上安装刀卡体，压紧螺栓将刀卡体固定在刀体直角凹槽中；螺纹切削刀片的刀头向内，由压紧螺钉穿过刀垫将其固定在刀卡体左下端的刀片座中；用调整螺钉调整螺纹切削刀片的垂直和水平位置，使刀尖处于同一水平面和同心圆上，专用刀具高速旋转，刀具垂直向下运动一个螺纹螺距时工件走一次圆形轨迹，完成外螺纹的高效成型加工。本发明提高了切削的稳定性和加工效率。
文档编号B23G1/02GK102248232SQ201110197868
公开日2011年11月23日 申请日期2011年7月6日 优先权日2011年7月6日
发明者刘国良, 刘彪, 刘海江, 张学工, 张志斌, 曹文智, 范国杰, 鲁恩悦 申请人:中煤张家口煤矿机械有限责任公司