一种铣螺纹装置及其加工方法与流程

1.本发明涉及机械加工技术领域，具体为一种铣螺纹装置及其加工方法。


背景技术：

2.螺纹加工是一种使用制作螺纹的工具，采用切削、车削、铣削、磨削等工艺对工件进行加工的工艺，一般指用成形刀具或磨具在工件上加工螺纹的方法，主要有车削、铣削、攻丝、套丝、磨削、研磨和旋风切削等。车削、铣削和磨削螺纹时，工件每转一转，机床的传动链保证车刀、铣刀或砂轮沿工件轴向准确而均匀地移动一个导程。
3.异形螺纹，区别于普通螺纹，异形螺纹是指螺纹的外轮廓、牙型等形状比较特殊的螺纹，而含有异形螺纹的工件可称之为异形螺纹件，如图5所示的锥套钢筋锁片。现有技术中，异形螺纹件的加工是难以用通用刀具来完成的，需要可以更多自定义的加工刀具才可以实现异形螺纹件的加工，而且现有技术中的铣螺纹不能实现批量化生产，严重制约这个螺纹工件的加工速度与质量，因此，我们提出了一种异形螺纹件加工用刀具来解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明针对现有技术中存在的缺点和不足，提供了一种结构简单，使用方便能同时实现对多组工件同时铣螺纹、显著提高其加工效率和使用寿命的铣螺纹装置及其加工方法。
5.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：本发明提供的铣螺纹装置及其加工方法，包括铣床和水箱，还包括锥套钢筋锁片螺纹加工用组合刀具和与其匹配的工装，
6.锥套钢筋锁片螺纹加工用组合刀具：包括组合刀具本体，组合刀具本体内部设有与铣床转动轴相匹配的轴孔，组合刀具本体包括若干层齿轮体，每层齿轮体轴向分布设有若干个齿体，齿体一侧面与轴孔的中轴线垂直，且与轴孔的中轴线垂直的侧面齿体上均安装有螺纹铣刀刀片，螺纹铣刀刀片的外侧面设置有螺纹齿，螺纹齿的高度高于齿体外侧壁的高度；
7.工装：包括工装本体，工装本体上侧均匀设有若干与锥套钢筋锁片毛坯件下表面形状相匹配的凹槽，锥套钢筋锁片毛坯件放入凹槽后的高度高于工装本体的高度。
8.作为本发明优选的技术方案，螺纹铣刀刀片除去螺纹齿为长方体，其宽度大小与齿体的垂直侧面宽度相匹配。
9.作为本发明优选的技术方案，相邻的齿轮体的齿体上的螺纹铣刀刀片相互贴合错位、使其从左到右、沿轴向的构成螺旋状的螺纹铣刀刀片组合。
10.作为本发明优选的技术方案，若齿轮体个数为一个，则齿体外侧壁靠近螺纹铣刀刀片一侧设有刀片安装定位体；
11.若齿轮体不止一个，则轴孔一侧的齿体的外侧壁为螺纹铣刀刀片的刀片安装定位
体，刀片安装定位体与螺纹铣刀刀片相邻，且刀片安装定位体高度高于螺纹铣刀刀片的高度，轴孔另一侧的齿体外侧壁靠近螺纹铣刀刀片一侧设有刀片安装定位体。
12.作为本发明优选的技术方案，齿体另一侧面为斜面，斜面向相邻齿体的垂直侧面上的螺纹铣刀刀片底部倾斜。
13.作为本发明优选的技术方案，工装本体上端还设有定位条安装槽，定位条安装槽均匀分布在凹槽两侧，定位条安装槽上安装有与其匹配的定位条。
14.作为本发明优选的技术方案，凹槽内部固定设有支撑件，支撑件上表面形状与锥套钢筋锁片毛坯件下表面形状相匹配，支撑件壳体内部缠绕磁力线圈，工装本体一侧设有通电孔，电线穿过通电孔与磁力线圈连接。
15.作为本发明优选的技术方案，工装本体下端固定设有底座，底座侧面设有进水孔和出水孔，工装本体下侧设有不规则形状的水槽，水槽包括水槽a侧和水槽b侧，水槽a侧与进水孔连通，水槽b侧与出水孔连通，进水孔和出水孔通过水管与水箱连接；
16.工装可拆卸固定安装在水平设置的铣床槽体平台内，铣床槽体平台上还设有防溅保护罩，锥套钢筋锁片螺纹加工用组合刀具也设于防溅保护罩内部。
17.本发明还公开了一种铣螺纹装置的加工方法，具体包括以下步骤：
18.s0、铣床主轴通过轴孔与组合刀具本体连接安装，工装本体放在铣床工作台，铣床工作台可以上下和左右移动来与转动的组合刀具本体相匹配，水箱内的水通过进水孔从水槽a侧流入水槽，通过出水孔从水槽b侧流出水槽，逐渐使得工装本体水槽内的水达到循环状态，将锥套钢筋锁片毛坯件下表面与支撑件上表面贴合，且微调位置使其与凹槽匹配，敲打锥套钢筋锁片毛坯件上表面，使其与凹槽完全匹配；
19.s1、启动电源开关，磁力线圈通电后产生磁力吸紧锥套钢筋锁片毛坯件，铣床主轴带动组合刀具主体转动，按照设定的位置，铣床工作台带着工装本体竖直向上快速移动至加工起点，开启切削液，然后匀速移动使得组合刀具主体与锥套钢筋锁片毛坯件上表面进行接触铣螺纹，接触的同时工装本体在铣床工作台带动下横向运动，即从工装本体的一端横向转动到其另一端，走完所有待加工的锥套钢筋锁片毛坯件的上表面；
20.s2：加工完成，工装本体在铣床工作台带动下回到初始位置，组合刀具主体转速停止，用喷水装置给工装本体降温后再用刷子将工装本体表面的废料清除，将加工好的锥套钢筋锁片从工装本体的凹槽取出，便于进行下一组锥套钢筋锁片毛坯件的加工。
21.与现有技术相比，本发明的优点为：
22.(1)本发明的铣螺纹装置及其加工方法，装置结构简单、设计巧妙，使用方便；锥套钢筋锁片螺纹加工用组合刀具可以同时实现对多组工件同时铣螺纹、显著提高其加工速度、提高加工效率，满足高质量批量化铣螺纹加工件的加工需求；
23.(2)工装本体底面设有水槽，水槽内部达到水循环状态，从而起到对工装本体降温的作用，从而延长了磁力线圈的寿命，降低了成本；
24.(3)工装本体的凹槽两侧设有定位条，定位条将锥套钢筋锁片毛坯件紧紧固定在凹槽内，增大了锥套钢筋锁片毛坯件的稳固性，减小了安全隐患。
附图说明
25.图1为本发明锥套钢筋锁片螺纹加工用组合刀具结构示意图；
26.图2为本发明锥套钢筋锁片螺纹加工用组合刀具右视结构示意图；
27.图3为本发明锥套钢筋锁片螺纹加工用组合刀具左视结构示意图；
28.图4为本发明工装本体结构示意图；
29.图5为本发明工装本体仰视结构示意图；
30.图6为本发明工装结构示意图；
31.图7为本发明锥套钢筋锁片毛坯件结构示意图；
32.图8为本发明锥套钢筋锁片结构示意图。
33.图中：1：轴孔；2：组合刀具本体；3：齿体；4：螺纹铣刀刀片；5：刀片安装定位体；6：工装本体；7：凹槽；8：定位条安装槽；9：定位:条；10：底座；11：进水孔；12：出水孔；13：水槽；14：水槽a侧；15：水槽b侧；16：支撑件；17：通电孔；18：锥套钢筋锁片毛坯件；19：锥套钢筋锁片。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
35.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.请参阅图1-图8，本发明提供的铣螺纹装置，包括铣床和水箱，还包括锥套钢筋锁片螺纹加工用组合刀具和与其匹配的工装，其中：
37.锥套钢筋锁片螺纹加工用组合刀具：包括组合刀具本体2，组合刀具本体2内部设有与铣床转动轴相匹配的轴孔1，组合刀具本体2包括五层齿轮体，每层齿轮体轴向分部设有九个齿体3，齿体3一侧面与轴孔1的中轴线垂直，且与轴孔1的中轴线垂直的侧面齿体3上均安装有螺纹铣刀刀片4，齿体3另一侧面为斜面，斜面向相邻齿体3的垂直侧面上的螺纹铣刀刀片4底部倾斜，螺纹铣刀刀片4的外侧面设置有螺纹齿，螺纹齿的高度高于齿体3外侧壁的高度，此种结构设置可以将螺纹铣刀刀片4有效稳固固定在齿体3一侧面上，确保其铣螺纹加工质量的同时，还确保整个铣螺纹加工过程持续有效的进行；
38.工装：如图4所示，包括工装本体6，工装本体6上侧均匀设有六个与锥套钢筋锁片毛坯件18下表面形状相匹配的凹槽7，锥套钢筋锁片毛坯件18放入凹槽后的高度高于工装本体6的高度。
39.如图1所示，相邻的齿轮体的齿体3上的螺纹铣刀刀片4相互贴合错位、使其从左到右、沿轴向的构成螺旋状的螺纹铣刀刀片组合，此种结构设计的锥套钢筋锁片螺纹加工用组合刀具，当其转动前进的时候，可以满足对多个代加工件同时进行铣螺纹加工，即锥套钢筋锁片螺纹加工用组合刀具在其转动且在动力装置的推动前进过程中，就可以实现对其走过的所有平面进行高质量的铣螺纹加工，从而可以满足大批量零部件铣螺纹加工的需求，显著提高加工质量和加工效率。
40.螺纹铣刀刀片4通过螺栓固定连接在齿体3的垂直侧面上，采用螺栓连接，通孔的
加工要求低，结构简单，制造成本低，且装拆方便，应用广泛；在拆卸时，只需旋下螺母而不必拆下双头螺栓，可避免螺纹铣刀刀片4被连接件上的螺纹孔损坏。
41.如图1所示的本发明实施例的螺纹铣刀刀片4除去螺纹齿为长方体，其大小与齿体3的垂直侧面相匹配，增加了本发明螺纹铣刀刀片4的稳固性，同时便于清洗，有效防止铣螺纹后的金属屑卡在其中，影响下一组代加工平板的铣螺纹需求，确保整个过程持续有效顺利进行，提高其铣螺纹的加工效率，但螺纹铣刀刀片4的形状和大小不限于本实施例的形状。
42.如图4所示，工装本体6上端还设有定位条安装槽8，定位条安装槽8均匀分布在凹槽7两侧，定位条安装槽8上安装有与其匹配的定位条9，定位条9通过螺栓与工装本体6固定连接，定位条9起到对锥套钢筋锁片毛坯件18定位的作用，增大了锥套钢筋锁片毛坯件18的稳固性，使得铣螺纹过程中，锥套钢筋锁片毛坯件18不易移位，提高产品合格率的同时减小了安全隐患。
43.如图4所示，凹槽7内部固定设有支撑件16，支撑件16上表面形状与锥套钢筋锁片毛坯件18下表面形状相匹配，支撑件16壳体内部缠绕磁力线圈，工装本体6一侧设有通电孔17，电线穿过通电孔17与磁力线圈连接，当打开电源开关，磁力线圈通电产生磁力将锥套钢筋锁片毛坯件18夹紧。
44.如图5和图6所示工装本体6下端固定设有底座10，底座10侧面设有进水孔11和出水孔12，工装本体6下侧设有水槽13，水槽13包括螺旋弯曲段、直线弯折段，水槽a侧14和水槽b侧15，螺旋弯曲段是与每个锥套钢筋锁片工件的结构相匹配、围绕每个工件部位构成一个弯折部，水槽a侧14与进水孔11连通，水槽b侧15与出水孔12连通，进水孔11和出水孔12通过水管与水箱连接，使得水槽13内的水达到循环状态。
45.工装可拆卸固定安装在水平设置的铣床槽体平台内，铣床槽体平台上还设有防溅保护罩，锥套钢筋锁片螺纹加工用组合刀具也设于防溅保护罩内部。
46.工装本体6通电后，磁力线圈产生磁力吸紧锥套钢筋锁片毛坯件18工作时会产生热量，如果工装本体6的温度过高，容易烧坏磁力线圈，水槽13内水循环状态起到给工装本体6降温的作用，从而延长了磁力线圈的寿命，降低了成本。
47.本发明实施例组合刀具本体2包括五层齿轮体，每层齿轮体轴向分部设有九个齿体3，工装本体6上侧均匀设有六个凹槽7和七个定位条9此种结构设计尤其适合本发明待加工的平板工件，加工出如图4所示所需的锥套钢筋锁片的螺纹需求，显著提高其加工效率与质量。
48.利用上述的铣螺纹装置的加工方法，具体包括以下步骤：
49.s0、铣床主轴通过轴孔1与组合刀具本体2连接安装，工装本体6放在铣床工作台，铣床工作台可以上下和左右移动来与转动的组合刀具本体2相匹配，水箱内的水通过进水孔11从水槽a侧14流入水槽13，通过出水孔12从水槽b侧15流出水槽13，逐渐使得工装本体6水槽13内的水达到循环状态，将锥套钢筋锁片毛坯件18(如图7所示)下表面与支撑件16上表面贴合，且微调位置使其与凹槽7匹配，敲打锥套钢筋锁片毛坯件18上表面，使其与凹槽7完全匹配；
50.s1、启动电源开关，磁力线圈通电后产生磁力吸紧锥套钢筋锁片毛坯件18，铣床主轴带动组合刀具主体2转动，按照设定的位置，铣床工作台带着工装本体6竖直向上快速移
动至加工起点，开始切削液，然后匀速移动使得组合刀具主体2与锥套钢筋锁片毛坯件18上表面进行接触铣螺纹，接触的同时工装本体6在铣床工作台带动下横向运动，即从工装本体6的一端横向转动到其另一端，走完所有待加工的锥套钢筋锁片毛坯件18的上表面；
51.s2：加工完成，工装本体6在铣床工作台带动下回到初始位置，组合刀具主体2转速停止。用喷水装置给工装本体6降温后再用刷子将工装本体6表面的废料清除，将加工好的锥套钢筋锁片19(如图8所示)，从工装本体的凹槽7取出，便于进行下一组锥套钢筋锁片毛坯件18的加工。
52.综上，本发明的铣螺纹装置及其加工方法，装置结构简单、设计巧妙，使用方便；锥套钢筋锁片螺纹加工用组合刀具可以同时实现对多组工件同时铣螺纹、显著提高其加工速度、提高加工效率，满足高质量批量化铣螺纹加工件的加工需求；工装本体6底面设有水槽13，水槽13内部达到水循环状态，从而起到对工装本体6降温的作用，从而延长了磁力线圈的寿命，降低了成本；工装本体6的凹槽7两侧设有定位条9，定位条9将锥套钢筋锁片毛坯件18紧紧固定在凹槽7内，增大了锥套钢筋锁片毛坯件18的稳固性，减小了安全隐患。
53.以上仅是本发明的实施例而已，例如，若齿轮体个数为一个，则齿体3外侧壁靠近螺纹铣刀刀片4一侧设有刀片安装定位体5；若齿轮体不止一个，则轴孔1一侧齿体3的外侧壁为螺纹铣刀刀片4的刀片安装定位体5，刀片安装定位体5与螺纹铣刀刀片4相邻，且刀片安装定位体5高度高于螺纹铣刀刀片4的高度，轴孔1另一侧的齿体3外侧壁靠近螺纹铣刀刀片4一侧设有刀片安装定位体5；其中齿轮体和齿体3的个数不限于本实施例的数目，其具体数目是根据加工的锥套钢筋锁片19实际需求设定的，均可以实现本发明的锥套钢筋锁片螺纹加工用组合刀具。
54.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。