[发明专利]内螺纹加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别是一种内螺纹加工方法。 

背景技术

现有的螺纹加工主要有车削和铣削两种方法。车削用来加工回转体零件，把零件通过三爪卡盘夹在机床主轴上，并旋转，然后用车刀沿回转体的母线走刀，切出产品外型来。车床上还可进行内孔，螺纹，咬花等的加工，后两者为低速加工。而铣削是将毛坯固定，用高速旋转的铣刀在毛坯上走刀，切出需要的形状和特征。传统铣削较多地用于铣轮廓和槽等简单外形/特征。数控铣床可以进行复杂外形和特征的加工以及内螺纹的加工。 

车床加工工件内螺纹的方法是：把需要加工螺纹的工件（图1 零件12）夹在主轴卡盘（图1 零件2）上，把刀杆（图1 零件1）夹在刀架（图1 零件14）上，然后工件旋转，刀具沿轴向前进做直线运动，在整个加工过程中，刀杆从刀片（图1 零件3）开始接触到工件起（如图1）到完成加工（如图2），一直处于悬臂梁状态。这时如果忽略刀杆的间隙长度Ls（如图2），刀杆的悬臂长度Lt近似等于工件的长度L，刀杆在刀片处的挠度为f1，这里所述挠度一般指梁、桁架等受力构件在荷载作用下的最大变形。如在加工细长内螺纹（例如螺纹的直径小于20mm，或者螺纹的长度与直径之比大于10）时，由于刀杆较细又只有前端刀片处受力，成悬臂梁状态，在刀片处产生的挠度太大，容易产生让刀的情况，而且吃刀不能太深，这样不仅降低生产效率而且保证不了产品质量。 

还有一种方法，类似普通的螺纹加工，工件装在卡盘上，刀杆安装在刀架上，但是做一个刀头套，这个套安装在刀头上，套在已经加工好的孔中移动，也起支撑作用，但刀头套有以下缺点：1：刀头套本身在孔中，会使刀杆的直径更小，会从另一个方面增大挠度，而且，对于孔径较小的螺纹可能就无法加工刀头套。2：由于刀头套在孔中移动，是靠浮动支撑，间隙很难控制，大了，螺纹没有精度，小了，容易卡死。                   

另外一种内螺纹的加工方法是铣削加工：如专利申请号为200810231777.3，申请日为2008-10-16，名称为“大直径锥管内螺纹的加工方法”的发明专利，其技术方案为，该方法按照以下步骤实施：在数控机床主轴上安装螺纹铣刀，将工件上锥管内螺纹的一个螺距沿轴线分为若干等份，对每一等份对应的工件内壁圆弧按照圆柱形螺纹的加工方式实施；当加工完一个等份圆柱形螺纹后，机床Z轴就进给了一个等份的螺距，同时将螺纹铣刀对应的X、Y坐标轴合成圆弧加工直径相应减小，对每一等份对应的工件内壁圆弧按照圆柱形螺纹的加工方式实施，依此类推，将若干个不同直径的圆柱形螺纹线首尾连通，直到加工到需要的锥管内螺纹深度即成。

上述的螺纹铣削加工方法中，刀具不仅需要自转还需要沿螺旋线旋转。这种方法只能在铣削（加工）中心上使用，无法在数控车床上使用，并且其加工内螺纹的方式是采用刀具做螺旋状运动来实现的，刀杆在整个加工过程中始终为悬臂梁状态，所以如果将此种方法应用在对细长型或者是长径比大于10的工件进行内螺纹加工时，也会存在挠度过大从而影响加工精度和效率的问题。 

发明内容

为了克服现有的内螺纹加工方法在加工细长型或者是长径比大于10的工件时存在的在刀片处产生的挠度太大，容易产生让刀的情况，而且吃刀不能太深，又降低生产效率而且保证不了产品质量的问题，现在特别提出一种内螺纹加工方法。为实现上述目的，本发明的技术方案如下： 

一种内螺纹加工方法，其特征在于：该方法按照以下步骤实施，

在车床上安装刀杆，刀杆两端固定，刀杆一端安装在车床主轴的卡盘上，刀杆另一端安装在轴承上，卡盘是安装在车床主轴上，刀杆上设置有刀片；待加工内螺纹的工件安装在刀架上，刀架安装在车床的溜板箱上，当刀杆与其上的刀片由主轴带动旋转时，工件随着刀架在溜板箱的带动下沿刀杆上的母线方向做直线运动，运动过程中，位于工件的中空处的刀片在旋转时对工件内壁进行螺纹加工；

通过数控车床的控制，当主轴带动刀杆与其上的刀片旋转一周的同时，刀架带动工件前进一个螺距，如此循环，即实现了工件内螺纹的加工。

所述车床包括床身、主轴、溜板箱和尾座；      

工件与刀架之间通过套筒连接，具体地说工件装在一个套筒中，再把套筒固定在刀架上；

在刀架的两侧安装有提供旋转支撑和滑动支撑的轴承（图3 零件8），所述一侧轴承为可开式轴承（图3 零件9）；