一种螺母安装槽加工刀具及加工方法与流程

本发明属于螺母安装槽加工技术领域，尤其是涉及一种螺母安装槽加工刀具及加工方法。

背景技术：

采煤机摇臂壳体的行星头外圆上设置有多个螺母安装槽，但是目前针对螺母安装槽的加工方法是采用铸造方法完成，需要的铸造空间较大，铸造难度较高；另外，铸造完成的螺母安装槽不仅减小采煤机摇臂壳体的强度，而且不能保证采煤机摇臂壳体的外观质量；其次，因为铸造还容易存在铸错位置，这样会造成材料的浪费和生产效率低；最后，铸造形成的螺母安装槽过程中，不能保证每个螺母安装槽的大小尺寸完全相同，还需要后续加工进行调整，增加后续加工的难度。目前采用的铸造工艺，从加工过程、加工时间和加工成本等方面考虑，由原来的铸造成型改进成了加工成型，其有效的减小了壳体的铸造难度，增强了壳体的强度，改善了外观质量。但是对于加工方面，因需加工采煤机摇臂壳体的行星头外圆上螺母安装槽前端有干涉部分，且悬伸较长，其加工难度增大。普通的加工刀具及加工方法无法满足设计要求，因此，现如今缺少一种结构简单、设计合理、操作便捷的螺母安装槽加工刀具及加工方法，操作便捷，加工时间短，保证了产品质量，提高了加工精度，也提高了螺母安装槽的加工效率。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种螺母安装槽加工刀具，其结构简单、设计合理、操作简便且使用效果好，满足采煤机摇臂壳体的行星头外圆上螺母安装槽的加工需求，加工时间短，保证了产品质量，提高了加工精度，也提高了螺母安装槽的加工效率，具有广泛的应用和推广价值用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种螺母安装槽加工刀具，其特征在于：包括刀柄、与刀柄连接的刀杆和安装在刀杆上且用于加工螺母安装槽的三面刃铣刀，所述三面刃铣刀包括盘体和多个沿所述盘体沿圆周方向均匀布设的铣刀片，所述刀柄与刀杆固定连接，所述刀杆与所述盘体为可拆卸连接，所述刀杆为圆柱杆，所述铣刀片与所述盘体为可拆卸连接，所述刀杆的长度为380mm～400mm，所述刀杆的直径为64mm～66mm。

上述的一种螺母安装槽加工刀具，其特征在于：所述刀柄为jt50刀柄。

上述的一种螺母安装槽加工刀具，其特征在于：所述刀柄与刀杆一体成型，所述刀柄内设置有供数控机床安装的安装孔。

上述的一种螺母安装槽加工刀具，其特征在于：所述盘体为圆形盘体，且所述圆形盘体的直径为180mm～200mm。

上述的一种螺母安装槽加工刀具，其特征在于：所述三面刃铣刀的宽度小于所述螺母安装槽的宽度。

另外，本发明还提供了一种利用上述加工刀具加工螺母安装槽的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、采煤机摇臂壳体和加工刀具的安装:将待加工采煤机摇臂壳体安装在数控机床上，并将所述加工刀具安装在数控机床上，且使所述加工刀具的轴线与待加工采煤机摇臂壳体的行星头外圆的轴线平行；

步骤二、螺母安装槽加工位置的确定：通过所述数控机床设定多个螺母安装槽的加工位置，其中，所述螺母安装槽包括沿待加工采煤机摇臂壳体的行星头外圆的圆周方向设置的第一排螺母安装槽和第二排螺母安装槽，所述第一排螺母安装槽和第二排螺母安装槽呈交错布设，所述第一排螺母安装槽和第二排螺母安装槽中均包括多个均匀布设的螺母安装槽，所述第一排螺母安装槽的加工位置分别为加工位置1、加工位置2、...、加工位置18，所述第二排螺母安装槽的加工位置分别为加工位置1＇、加工位置2＇、...、加工位置18＇；

步骤三、螺母安装槽的加工：采用所述加工刀具在待加工采煤机摇臂壳体的行星头外圆上加工多个螺母安装槽，具体加工过程如下：

步骤301、第一阶段切削：通过所述数控机床控制三面刃铣刀在步骤二中所述加工位置1处切削，完成第一阶段切削；其中，所述第一阶段切削的宽度为20mm；

步骤302、第二阶段切削：步骤301中完成第一阶段切削后，通过所述数控机床控制三面刃铣刀沿所述加工刀具的轴向进刀10mm，利用步骤301中的方法完成第二阶段切削；

步骤303、第三阶段切削：步骤302中完成第二阶段切削后，通过所述数控机床控制三面刃铣刀沿所述加工刀具的轴向再进刀10mm，利用步骤302中的方法完成第三阶段切削形成一个螺母安装槽，完成一个螺母安装槽的加工；其中，所述螺母安装槽的宽度为40mm；

步骤304、加工刀具的旋转：通过所述数控机床控制三面刃铣刀沿待加工采煤机摇臂壳体的行星头外圆的圆周方向旋转20°至所述加工位置2处；

步骤305、多次重复步骤301至步骤304，依次对加工位置2、加工位置3至加工位置18进行加工，完成所述第一排螺母安装槽的加工；

步骤四、加工刀具的轴向移动：步骤305中所述第一排螺母安装槽加工完成之后，通过所述数控机床控制三面刃铣刀沿所述加工刀具的轴向进刀50mm，并使三面刃铣刀位于步骤二中所述加工位置1＇；

步骤五、重复步骤三，依次在加工位置1＇、加工位置2＇至加工位置18＇处进行加工，完成所述第二排螺母安装槽的加工。

上述的方法，其特征在于：步骤301中通过所述数控机床控制三面刃铣刀切削的过程中：三面刃铣刀的转速为30r/min～40r/min，进给量为4mm/r～8mm/r。

上述的方法，其特征在于：所述螺母安装槽为圆弧形槽，且所述圆弧形槽为半径为100的圆弧形槽，所述圆弧形槽的最大深度为62mm。

上述的方法，其特征在于：所述数控机床为刨台式数控镗铣床。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明螺母安装槽加工刀具结构简单、设计合理且投入成本较低、安装操作方便，实现螺母安装槽的低成本加工。

2、本发明螺母安装槽加工刀具包括刀柄、刀杆和三面刃铣刀，刀柄与数控机床进行连接，便于安装加工刀具，刀柄与刀杆固定连接，并设置三面刃铣刀在待加工采煤机摇臂壳体的行星头外圆上加工螺母安装槽，设置刀杆是为了刀柄与三面刃铣刀的连接，不仅避免与待加工采煤机摇臂壳体的行星头外圆上的干涉部分接触，还能保证三面刃铣刀的刚度，提高了加工质量，更好地便捷加工螺母安装槽。

3、本发明螺母安装槽加工刀具所采用的铣刀片与盘体为可拆卸连接，能根据加工需求安装铣刀片，且对损害的铣刀片能单独更换，拆卸安装方便，且刀杆与盘体也为可拆卸连接，方便拆卸维修。

4、本发明螺母安装槽加工刀具，为保证铣刀加工参数及强度，所采用的刀杆的直径为64mm～66mm，保证能完成螺母安装槽最大径向切深的需求，所采用的刀杆的长度为380mm～400mm，避免采煤机摇臂壳体的行星头外圆上螺母安装槽前端干涉部分，使铣刀能在采煤机摇臂壳体的行星头外圆上加工螺母安装槽，减少加工难度。

5、本发明螺母安装槽加工过程简单，加工时间短，保证了产品质量，提高了加工精度，也提高了螺母安装槽的加工效率。

6、本发明所采用的螺母安装槽加工方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好，首先对采煤机摇臂壳体和加工刀具进行安装；其次，确定螺母安装槽加工位置，通过第一阶段切削、第二阶段切削和第三阶段切削，完成一个螺母安装槽的加工；多次重复直至完成第一排螺母安装槽和第二排螺母安装槽的加工，通过螺母安装槽加工刀具进行加工，降低了螺母安装槽的加工成本和难度，且加工时间短，加工成本低，提高了螺母安装槽的加工效率，适应范围广。

综上所述，本发明结构简单、设计合理、操作简便且使用效果好，满足采煤机摇臂壳体的行星头外圆上螺母安装槽的加工需求，加工时间短，保证了产品质量，提高了加工精度，也提高了螺母安装槽的加工效率，具有广泛的应用和推广价值用。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明螺母安装槽加工刀具的结构示意图。

图2为本发明采煤机摇臂壳体的行星头外圆上螺母安装糟的结构示意图。

图3为本发明螺母安装槽加工方法的流程框图。

附图标记说明:

1—刀柄；2—刀杆；3—三面刃铣刀；

4—安装孔；5—螺母安装槽。

具体实施方式

如图1和图2所示的一种螺母安装槽加工刀具包括刀柄所述加工刀具的轴向进刀1所述加工刀具的轴向进刀、与刀柄所述加工刀具的轴向进刀1所述加工刀具的轴向进刀连接的刀杆所述加工刀具的轴向进刀2所述加工刀具的轴向进刀和安装在刀杆所述加工刀具的轴向进刀2所述加工刀具的轴向进刀上且用于加工螺母安装槽所述加工刀具的轴向进刀5所述加工刀具的轴向进刀的三面刃铣刀所述加工刀具的轴向进刀3所述加工刀具的轴向进刀，所述三面刃铣刀所述加工刀具的轴向进刀3所述加工刀具的轴向进刀包括盘体和多个沿所述盘体沿圆周方向均匀布设的铣刀片，所述刀柄所述加工刀具的轴向进刀1所述加工刀具的轴向进刀与刀杆所述加工刀具的轴向进刀2所述加工刀具的轴向进刀固定连接，所述刀杆所述加工刀具的轴向进刀2所述加工刀具的轴向进刀与所述盘体为可拆卸连接，所述刀杆所述加工刀具的轴向进刀2所述加工刀具的轴向进刀为圆柱杆，所述铣刀片与所述盘体为可拆卸连接，所述刀杆所述加工刀具的轴向进刀2所述加工刀具的轴向进刀的长度为380mm～400mm，所述刀杆所述加工刀具的轴向进刀2所述加工刀具的轴向进刀的直径为64mm～66mm。

本实施例中，所述刀柄所述加工刀具的轴向进刀1所述加工刀具的轴向进刀为jt50刀柄。

本实施例中，所述刀柄所述加工刀具的轴向进刀1所述加工刀具的轴向进刀与刀杆所述加工刀具的轴向进刀2所述加工刀具的轴向进刀一体成型，所述刀柄所述加工刀具的轴向进刀1所述加工刀具的轴向进刀内设置有供数控机床安装的安装孔所述加工刀具的轴向进刀4所述加工刀具的轴向进刀。

本实施例中，所述盘体为圆形盘体，且所述圆形盘体的直径为180mm～200mm。

本实施例中，所述三面刃铣刀3的宽度小于所述螺母安装槽5的宽度。

本实施例中，为保证铣刀加工参数及强度，所采用的刀杆2的直径为64mm～66mm，保证能完成螺母安装槽5最大径向切深的需求，所采用的刀杆2的长度为380mm～400mm，避免采煤机摇臂壳体的行星头外圆上螺母安装槽5的前端干涉部分，使三面刃铣刀所述加工刀具的轴向进刀3所述加工刀具的轴向进刀能在采煤机摇臂壳体的行星头外圆上加工螺母安装槽，减少加工难度。

本实施例中，所述铣刀片与所述盘体为可拆卸连接，能根据加工需求安装铣刀片，且对损害的铣刀片能单独更换，拆卸安装方便，且刀杆2与所述盘体也为可拆卸连接，方便拆卸维修。

本实施例中，刀柄1与所述数控机床进行连接，便于安装加工刀具，刀柄1与刀杆2固定连接，并设置三面刃铣刀3在待加工采煤机摇臂壳体的行星头外圆上加工螺母安装槽5。

本实施例中，设置刀杆2是为了刀柄1与三面刃铣刀3的连接，不仅避免与待加工采煤机摇臂壳体的行星头外圆上的干涉部分接触，还能保证三面刃铣刀3的刚度，提高了加工质量，更好地便捷加工螺母安装槽。

如图3所示，一种螺母安装槽加工方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、采煤机摇臂壳体和加工刀具的安装:将待加工采煤机摇臂壳体安装在数控机床上，并将所述加工刀具安装在数控机床上，且使所述加工刀具的轴线与待加工采煤机摇臂壳体的行星头外圆的轴线平行；

步骤二、螺母安装槽加工位置的确定：通过所述数控机床设定多个螺母安装槽的加工位置，其中，所述螺母安装槽包括沿待加工采煤机摇臂壳体的行星头外圆的圆周方向设置的第一排螺母安装槽和第二排螺母安装槽，所述第一排螺母安装槽和第二排螺母安装槽呈交错布设，所述第一排螺母安装槽和第二排螺母安装槽中均包括多个均匀布设的螺母安装槽，所述第一排螺母安装槽的加工位置分别为加工位置1、加工位置2、...、加工位置18，所述第二排螺母安装槽的加工位置分别为加工位置1＇、加工位置2＇、...、加工位置18＇；

步骤三、螺母安装槽的加工：采用所述加工刀具在待加工采煤机摇臂壳体的行星头外圆上加工多个螺母安装槽所述加工刀具的轴向进刀5所述加工刀具的轴向进刀，具体加工过程如下：

步骤301、第一阶段切削：通过所述数控机床控制三面刃铣刀所述加工刀具的轴向进刀3所述加工刀具的轴向进刀在步骤二中所述加工位置1处切削，完成第一阶段切削；其中，所述第一阶段切削的宽度为20mm；

步骤302、第二阶段切削：步骤301中完成第一阶段切削后，通过所述数控机床控制三面刃铣刀所述加工刀具的轴向进刀3所述加工刀具的轴向进刀沿所述加工刀具的轴向进刀10mm，利用步骤301中的方法完成第二阶段切削；

步骤303、第三阶段切削：步骤302中完成第二阶段切削后，通过所述数控机床控制三面刃铣刀所述加工刀具的轴向进刀3所述加工刀具的轴向进刀沿所述加工刀具的轴向再进刀10mm，利用步骤302中的方法完成第三阶段切削形成一个螺母安装槽所述加工刀具的轴向进刀5所述加工刀具的轴向进刀，完成一个螺母安装槽所述加工刀具的轴向进刀5所述加工刀具的轴向进刀的加工；其中，所述螺母安装槽5的宽度为40mm；

步骤304、加工刀具的旋转：通过所述数控机床控制三面刃铣刀所述加工刀具的轴向进刀3所述加工刀具的轴向进刀沿待加工采煤机摇臂壳体的行星头外圆的圆周方向旋转20°至所述加工位置2处；

步骤305、多次重复步骤301至步骤304，依次对加工位置2、加工位置3至加工位置18进行加工，完成所述第一排螺母安装槽的加工；

步骤四、加工刀具的轴向移动：步骤305中所述第一排螺母安装槽加工完成之后，通过所述数控机床控制三面刃铣刀所述加工刀具的轴向进刀3所述加工刀具的轴向进刀沿所述加工刀具的轴向进刀50mm，并使三面刃铣刀所述加工刀具的轴向进刀3所述加工刀具的轴向进刀位于步骤二中所述加工位置1＇；

步骤五、重复步骤三，依次在加工位置1＇、加工位置2＇至加工位置18＇处进行加工，完成所述第二排螺母安装槽的加工。

本实施例中，步骤301中通过所述数控机床控制三面刃铣刀所述加工刀具的轴向进刀3所述加工刀具的轴向进刀切削的过程中：三面刃铣刀所述加工刀具的轴向进刀3所述加工刀具的轴向进刀的转速为30r/min～40r/min，进给量为4mm/r～8mm/r。

本实施例中，所述螺母安装槽为圆弧形槽，且所述圆弧形槽为半径为100的圆弧形槽，所述圆弧形槽的最大深度为62mm。

本实施例中，所述数控机床为刨台式数控镗铣床。

本实施例中，所述第一排螺母安装槽和所述第二排螺母安装槽均包括多个沿采煤机摇臂壳体的行星头外圆均匀布设的螺母安装槽所述加工刀具的轴向进刀5所述加工刀具的轴向进刀，所述螺母安装槽所述加工刀具的轴向进刀5所述加工刀具的轴向进刀为中心对称分布，所以我们完成一个螺母安装槽所述加工刀具的轴向进刀5所述加工刀具的轴向进刀加工之后，只需绕对称中心旋转20°至下一个螺母安装槽所述加工刀具的轴向进刀5所述加工刀具的轴向进刀的加工位置处，多次重复完成螺母安装槽的加工即可。对于单个螺母安装槽所述加工刀具的轴向进刀5所述加工刀具的轴向进刀的加工，且加工过程控制操作简单，方便操作者加工。

本实施例中，由于刀杆2较长，所以在三面刃铣刀3切削的过程中，三面刃铣刀3的速度和进给量不能太大，避免三面刃铣刀3受力过大而发生扭断，另外，在第一阶段切削为满刀切入，所以第一阶段切削中三面刃铣刀所述加工刀具的轴向进刀3所述加工刀具的轴向进刀的转速为30r/min～40r/min，进给量为4mm/r～8mm/r。实际加工过程中，根据切削需求进行适当调整，保证切削的速度适中和切削的质量好。

本实施例中，经过第一阶段切削后，后面的切削没必要满刀切入，且为了减小切削力，每次沿所述加工刀具的轴向进刀10mm，分别进行第二阶段切削和第三阶段切削直至加工完成螺母圆弧槽5的宽度尺寸要求。

综上所述，本发明结构简单、设计合理、操作简便且使用效果好，满足采煤机摇臂壳体的行星头外圆上螺母安装槽的加工需求，加工时间短，保证了产品质量，提高了加工精度，也提高了螺母安装槽的加工效率，具有广泛的应用和推广价值用。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。