一种立式滚丝机工作装置的制作方法

本发明涉及机械加工领域，特别涉及一种立式滚丝机工作装置。

背景技术

由于科技进步推动现代机械工业的迅速发展，高速、大负荷、动载条件的机械设备不断涌现，对螺纹连接件的综合机械性能提出了更高的要求，尤其是在铁路运输机械、汽车、军工、精密机床、航空航天、核电等方面的应用。对螺纹连接件要求具有高强度、高精度、高硬度以及高的表面质量。切削加工是目前在螺纹、花键等轴类零件机加工中比较常见的加工方法。虽然切削加工方法操作简单、工艺比较成熟、但是其生产率低，而且会产生切屑造成贵重金属材料的浪费，因而材料的利用率减小，由于金属纤维被切断而造成制件综合力学性能和表面质量差，已很难满足在精密机械、特殊领域高精度螺纹连接的要求。因此为了加工出高精度和高质量的螺纹，满足各行各业螺纹连接件的需求，必须寻求其它的加工方法，采用塑性成形工艺加工方法特别是冷滚轧加工，是一种精确高效的体积成形技术，因其独有的成形特点应用范围越来越广泛，尤其是在杆类零件、轴类零件、回转体类零件等方面轧制的应用。杆类零件轧制主要工艺为辊锻，轴类零件轧制主要工艺为楔横轧。切削加工是目前在螺纹、花键等轴类零件机加工中比较常见的加工方法。虽然切削加工方法操作简单、工艺比较成熟、但是其生产率低，而且会产生切屑造成贵重金属材料的浪费，因而材料的利用率减小，由于金属纤维被切断而造成制件综合力学性能和表面质量差，已很难满足在精密机械、特殊领域高精度螺纹连接的要求。特此开发了一种立式滚丝机工作装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述技术中出的问题，提供一种立式滚丝机工作装置，该装置生产的产品性能稳定,且保持着内部连续的状态，表面材质形成冷作硬化层，大大提高了螺纹成形件的表面金属组织质量，材料消耗较少,生产效率较高,生产成本较低,延长产品使用寿命，金属纤维和组织连续性好，具有良好的机械性能。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种立式滚丝机工作装置，包括机架、同步进给机构、夹具体、滚轮模具和主轴系统，所述夹具体设置在机架中心两侧，所述的滚轮模具设置在夹具体两侧，所述主轴系统设置在滚轮两侧，所述滚轮模具纵向工位上还设置有夹具定位装置。

进一步的，作为优选的技术方案，所述的同步进给机构包括：液压缸、联动杆、滑块、第一连杆、第二连杆、整体箱体板和机架，所述第一连杆分别连接液压缸和第一滑块，所述联动杆分别连接第一滑块和第二滑块，所述联动杆上设置有滑槽，所述第一滑块和第二滑块与滑槽可配合运动，所述第二滑块连接第二连杆，所述第二连杆连接两侧箱体板，所述箱体板和第二连杆主轴螺纹连接。

进一步的，作为优选的技术方案，所述的夹具体包括夹具定位机构，所述夹具定位机构采用v型块定位。

进一步的，作为优选的技术方案，所述的滚轮模具包括：左滚轮模具和右滚轮模具，所述左滚轮模具设置在夹具左侧，所述右滚轮模具设在夹具右侧。

进一步的，作为优选的技术方案，所述的主轴系统包括：轴承外圈、轴、轴承、螺杆，所述轴设置在轴承上，所述主轴的上下两侧加有上基座和下基座，所述上基座处的轴承安装处套有套筒。

进一步的，作为优选的技术方案，所述的套筒与轴间隙配合，所述套筒顶部设置有压紧螺母和螺杆，所述螺杆与轴上螺孔旋合在一起。

进一步的，作为优选的技术方案，所述的主轴上还开有键槽，所述轴通多键槽与滚轮模具键连接，所述轴上键槽靠近下基座处套设有弹簧垫圈。

本发明所具有的有益效果：

本发明生产的产品性能稳定,且保持着内部连续的状态，表面材质形成冷作硬化层，大大提高了螺纹成形件的表面金属组织质量，材料消耗较少,生产效率较高,生产成本较低,延长产品使用寿命，金属纤维和组织连续性好，具有良好的机械性能。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为同步进给机构结构示意图。

图中：1左主轴系统；2、左滚轮模具；3、右滚轮模具；4、右主轴系统；5、机架；8、液压缸；9、第一连杆；10、第一滑块；11、联动杆；12、第二滑块；13、第二连杆；14箱体板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示，一种立式滚丝机工作装置，包括机架5、同步进给机构、夹具体、滚轮模具和主轴系统，所述夹具体设置在机架5中心两侧，所述的滚轮模具设置在夹具体两侧，所述主轴系统设置在滚轮两侧，所述滚轮模具纵向工位上还设置有夹具定位装置，所述夹具体包括夹具定位机构，所述夹具定位机构采用v型块定位。成型的核心部分是主轴系统，两主轴安装在左右进给主轴基座上，主轴上安装滚压轮模具，两主轴由电动机通过减速箱变速后，减速箱输出轴带动两个万向传动轴将动力传到两个主轴上实现两滚丝轮同步同方向的回转，横向进给由液压缸8为系统提供动力源，通过高精度的整体式同步传动结构驱动两主轴，保证两主轴进给的同步性，坯料采用气动立体定位夹紧装置，自动纠正毛坯偏差，实现自动控制，加工时坯件材料不再受外形形状的限制，提高加工效率。

同步进给机构包括：液压缸8、联动杆11、滑块、第一连杆9、整体箱体板14及右侧同步进给主轴和机架5，所述第一连杆9分别连接液压缸8和第一滑块10，所述联动杆11分别连接第一滑块10和第二滑块12，所述联动杆11上设置有滑槽，所述第一滑块10和第二滑块12与滑槽可配合运动，所述第二滑块12连接两侧板体，所述箱体板14和右侧滚压进给主轴螺纹连接。工作时，当液压缸8带动连杆水平向右进给时，会得到一个跟它同步向左水平进给的相同位移和速度。

滚轮模具包括：左滚轮模具2和右滚轮模具3，所述左滚轮模具2设置在夹具左侧，所述右滚轮模具3设在夹具右侧。

主轴系统包括：轴承外圈、轴、轴承、螺杆，所述轴设置在轴承上，所述主轴的上下两侧加有上基座和下基座，所述上基座处的轴承安装处套有套筒。套筒与轴间隙配合，所述套筒顶部设置有压紧螺母和螺杆，所述螺杆与轴上螺孔旋合在一起。主轴上还开有键槽，所述轴通多键槽与滚轮模具键连接，所述轴上键槽靠近下基座处套设有弹簧垫圈。优选的，主轴末端与法兰盘通过键连接来传递动力，法兰盘与万向节通过螺栓连接在一起，这样电机输出的转矩输入到滚丝主轴上，轴的旋转需要轴承做支撑，这里选用主轴用轴承为四点角接触球轴承，角接触轴承可以同时承受径向载荷和轴向载荷，为了实现轴上轴承内外圈定位，通过锁紧螺母跟套筒组合，套筒顶端宽度小于轴承内圈宽度，实现轴承内圈轴向定位，外圈用平板开凹槽通过螺栓与悬臂基座相连实现轴承外圈定位。为了保证滚压精度，在主轴的上下两侧加两个悬臂基座支撑以提高轴的刚度，为了保证轴的旋转且在滚压过程中主轴主要承受径向力，选用滚针轴承作为主轴的回转支撑且能减小基座安装尺寸。考虑到装拆需要，在上基座轴承安装处加一套筒，套筒跟轴承间隙配合，顶部有压紧螺母跟螺杆，螺杆与轴上螺孔旋合在一起，起到轴向固定的作用。在两基座之间内的主轴上开有键槽，滚丝模具通过键连接安装在此位置，通过调节套筒跟弹簧垫圈来实现模具轴向定位。

机架5作为机床零部件的承载体，其对于机床的稳定运行具有重要意义。机架5以提高整体刚度、轻量化为原则。同步进给机构是影响机床滚压螺纹精度的重要因素，是保证两主轴同步的重要条件。主轴系统是滚压形成螺纹的执行者，也是螺纹牙型精确成型的重要影响因素，提高主轴系统刚度可延长机床使用寿命。主轴均匀的受力能延长机床的使用寿命，提高其疲劳强度，提高螺纹滚压质量。模具设计参数与对应的直径相匹配，模具安装在两主轴上。

整体工作时，左侧主轴系统与液压缸8相连，右侧主轴系统与同步进给机构相连，在液压缸8的驱动下，通过同步进给机构带动左右两侧主轴系统同步进给，当两模具靠近工件时，跟工件表面接触后，v型块夹具体夹紧工件，工件在摩擦力的作用下随模具一起旋转，瞬时一侧夹具体沿导轨回退，工件随模具旋转，经过一定的时间累积，滚压形成螺纹。夹具体可实现工件立体定位，气动夹紧，自动纠正毛坯偏差，可加工端部各异的螺栓。

本发明的说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的，在本发明基础上，本领域技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中一些技术特征做出一些替换和变形，均在本发明的保护范围内。