[发明专利]一种可控孔距的步进攻丝装置及攻丝方法

说明书

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，涉及一种可控孔距的步进攻丝装置及攻丝方法，用于难加工材料成组螺纹孔可控孔距的精密加工。

背景技术

随着型号的发展，钛合金等轻质高强度难加工材料在新型超声速型号上已经大量应用，弹体结构件螺纹加工的数量不断增大。目前的中大螺纹孔可采用车削或铣削的方法加工，中小螺纹孔主要为钳工手工攻丝，手工加工方法在质量稳定性、效率、减少小刀具成本等方面很难提高，需要探索高效、稳定的加工方式。

近几年，国内部分高校在步进攻丝技术方面做了相关研究，其原理是在丝锥上附加一个低频的扭转振动，将传统的连续切削过程变成间断、瞬间和重复的脉动切削方式，能有效降低丝锥的攻丝扭矩、促进排屑、提高丝锥的使用寿命，有效解决难加工材料中小螺纹孔的攻丝难题。但在步进攻丝技术的工程化应用上，目前存在以下不足：

1、步进攻丝技术的应用目前大多局限于试验装置，没有形成符合工程化应用的稳定产品。

2、步进攻丝装置的设备载体一般为普通钻床，可解决单个螺纹孔的加工难题，但对于位置精度较高的成组螺纹孔加工，位置精度无法精确保证。

发明内容

本发明的技术方案是为了解决成组螺纹孔的可控孔距步进加工，设计制作一种可控孔距的步进攻丝装置，与步进加工技术相结合，实现步进加工技术的工程化应用，实现难加工材料组合螺纹孔可控孔距的精密加工，解决螺纹孔的加工及位置精度控制难题。

本发明的技术方案：

一种可控孔距的步进攻丝装置，包括步进攻丝装置、十字工作台和支柱，所述支柱包括一立支柱和底座，立支柱垂直固定在底座上，步进攻丝装置固定在立支柱上，十字台工作台固定在底座上。

所述步进攻丝装置包括伺服电机、主轴箱、浮动主轴和丝锥，浮动主轴穿过主轴箱与伺服电机连接，丝锥固定在浮动主轴上，主轴箱固定在立支柱上。

所述十字工作台包括滚珠丝杠、横导轨、纵导轨和标准工作台，滚珠丝杠与标准工作台连接，标准工作台设置在横导轨和纵导轨上，可在滚珠丝杠的作用下在横纵导轨上移动，横导轨与纵导轨垂直交叉。

本发明还提供一种可控孔距的步进攻丝方法，利用固定在支柱上的步进攻丝装置进行轴向螺孔攻丝，利用十字工作台的X、Y两个坐标方向的位移进行成组螺纹孔攻丝的孔距控制。

所述步进攻丝装置包括伺服电机、主轴箱、浮动主轴和丝锥，浮动主轴穿过主轴箱与伺服电机连接，丝锥固定在浮动主轴上，丝锥的浮动导向实现轴向孔位定位与轴向进给。

所述浮动主轴进行公转的扭转振动，通过螺纹的自导引作用轴向进给，进行攻丝加工。

所述成组螺纹孔的加工，在加工完成前一个螺纹孔后，采用同一组步进攻丝参数对后续螺纹孔进行加工。

该装置以步进攻丝装置为载体，在步进攻丝装置中增加精密十字工作台，实现X、Y两个坐标方向的精确位移。两个坐标方向的精确位移与步进攻丝装置的攻丝主轴相结合，利用丝锥的浮动导向实现轴向孔位定位与轴向进给，利用十字工作台实现横纵向精确位移，从而实现螺纹孔可控孔距的精密加工，解决螺纹孔步进加工位置精度控制难题。

本发明的有益效果：

本发明通过可控孔距的步进攻丝装置与步进攻丝技术的结合，实现螺纹孔可控孔距的精密加工，解决螺纹孔步进加工位置精度控制难题，实现了步进加工技术的工程化应用，可有效解决多型号产品成组螺纹孔的加工难题，在提高螺纹孔加工效率、保证成组螺纹孔位置精度、提高螺纹孔质量一致性等方面优势显著。

附图说明

图1是本发明的可控孔距的步进攻丝装置的结构示意图；

图2是可控孔距的步进攻丝装置中十字工作台的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施案作进一步描述：

图1是总体结构示意图，本发明的可控孔距的步进攻丝装置包括步进攻丝装置1、十字工作台2和支柱3，支柱3包括一立支柱31和底座32，立支柱31垂直固定在底座32上，步进攻丝装置1固定在立支柱31上，十字台工作台2固定在底座32上。