[发明专利]一种挤压丝锥磨床及其使用方法

权利要求书

1.一种挤压丝锥磨床的使用方法，所采用的挤压丝锥磨床包括床身底座(1)、设置在床身底座(1)上的纵向滑移机构和横向滑移机构，以及设置在所述纵向滑移机构上且带动工件(15)旋转的旋转机构和设置在所述横向滑移机构上的砂轮修整机构和设置在床身底座(1)上的监控模块；

所述纵向滑移机构包括设置在床身底座(1)上的纵向导轨(35)、安装在纵向导轨(35)上的纵向滑板(3)和驱动纵向滑板(3)沿纵向导轨(35)滑移的纵向驱动模块；

所述横向滑移机构包括设置在床身底座(1)上的横向导轨(34)、安装在横向导轨(34)上的横向滑板(5)和驱动横向滑板(5)沿横向导轨(34)滑移的横向驱动模块；

所述旋转机构包括设置在纵向滑板(3)上的旋转伺服电机(16)、与旋转伺服电机(16)传动连接的齿轮传动部件和与所述齿轮传动部件传动连接的左顶尖(50)，所述纵向滑板(3)上设置有与左顶尖(50)配合的右顶尖(51)和供右顶尖(51)安装的尾座(14)，所述尾座(14)上设置有平面金刚笔(13)；

所述砂轮修整机构包括设置在横向滑板(5)上且带动砂轮(12)转动的砂轮转动机构和设置在横向滑板(5)上且对砂轮(12)进行修尖的金刚笔修尖机构；

所述监控模块包括控制器(23)，所述控制器(23)的输入端接有对纵向滑板(3)限位的纵向限位传感器、对横向滑板(5)限位的横向限位传感器、对所述金刚笔修尖机构限位的修尖限位机构；其特征在于：

步骤一、加工前准备：

步骤101、设定砂轮旋转轴(6-7)的轴线和工件(15)的轴线之间的夹角满足螺旋升角设定值；其中，螺旋升角设定值大于0°小于5°；

步骤102、横向滑板(5)、纵向滑板(3)和工件(15)回零复位；

步骤103、将工件(15)安装在左顶尖(50)和右顶尖(51)之间；

步骤二、工件的加工参数设置：

步骤201、设定待加工螺纹后的挤压丝锥的截面棱数为n_l；其中，n_l的取值为3、4、5、6和8；

步骤202、设定待加工螺纹后的挤压丝锥中第n′_l个棱包括依次连接第一棱边、第二棱边、第三棱边、第四棱边和第五棱边，第一棱边、第二棱边、第三棱边、第四棱边和第五棱边均为劣弧形，且第一棱边所对应的圆心角为θ/2，第二棱边所对应的圆心角记作落一弧角β₁，第三棱边所对应的圆心角记作内一圆角γ，第四棱边所对应的圆心角记作升一弧角β₂，第五棱边所对应的圆心角为θ/2；其中，θ、β₁、γ和β₂的取值均大于0°小于45.00°，n′_l为正整数，且n′_l的取值范围为1≤n′_l≤n_l；

步骤203、设定待加工螺纹后的挤压丝锥中螺纹部包括依次连接的前锥螺纹、拐点牙(37)、校直螺纹和尾锥螺纹；其中，前锥螺纹包括N_q个前锥牙(36)，所述校直螺纹包括N_z个校直牙(38)，所述尾锥螺纹包括N_w个尾锥牙(39)，且N_q的取值范围为1.00～10.00，N_z的取值范围为1.00～50.00，N_w的取值范围为1.00～5.00，所述拐点牙(37)的数量为一个；

步骤204、设定待加工螺纹后的挤压丝锥中N_q个前锥牙(36)中牙底的连线与待加工螺纹后的挤压丝锥的轴线之间的夹角记作前锥牙(36)的前锥角α；其中，前锥角α的取值范围为(0,20.0°]；

设定待加工螺纹后的挤压丝锥中N_w个尾锥牙(39)中牙底的连线与待加工螺纹后的挤压丝锥的轴线之间的夹角记作尾锥牙(39)的尾锥角α_h；其中，尾锥角α_h的取值范围为[15.0,20.0°]；

步骤205、设定前锥牙(36)、拐点牙(37)、校直牙(38)和尾锥牙(39)均为三角形牙型，且牙型角为60°；其中，三角形牙型中牙底(44)沿待加工螺纹后的挤压丝锥的轴线的宽度为[0,0.1mm)；

步骤206、设定待加工螺纹后的挤压丝锥中螺距为P，且前锥牙(36)、拐点牙(37)、校直牙(38)和尾锥牙的牙顶(45)宽度相同，前锥牙(36)、拐点牙(37)、校直牙(38)和尾锥牙的牙底(44)宽度相同；

步骤207、设定待加工螺纹后的挤压丝锥中铲磨量；其中，铲磨量K的取值范围为[0，0.5mm)；

步骤208、设定待加工螺纹后的挤压丝锥所需要的螺纹加工刀数设定值其中，均为正整数，且的取值为1～12；

步骤三、工件的螺纹加工：

步骤301、通过金刚笔修尖机构和平面金刚笔(13)对砂轮(12)进行修整，得到磨螺纹的砂轮；其中，磨螺纹的砂轮的圆周侧壁的宽度为待加工螺纹后的挤压丝锥中牙底的宽度W₁；

步骤302、控制器(23)控制纵向滑板(3)带动工件(15)向左移动，以使磨螺纹的砂轮和工件(15)的螺纹加工设计位置对应；

步骤303、控制器(23)控制横向滑板(5)靠近纵向滑板(3)进给移动5mm；

步骤304、控制器(23)通过控制旋转伺服电机(16)转动带动工件(15)旋转；其中，工件(15)螺纹加工的旋转速度的取值范围为20r/min～30r/min；

同时，控制器(23)控制纵向滑板(3)向右移动，控制器(23)控制横向滑板(5)按进给后退运动与锥度线性后退运动叠加移动，以使磨螺纹的砂轮对工件(15)进行螺纹加工；

步骤305、直至完成前锥螺纹、拐点牙(37)、校直螺纹和尾锥螺纹的加工，则完成螺纹的一刀加工，控制器(23)控制横向滑板(5)远离纵向滑板(3)后退5mm；其中，控制器(23)标记螺纹加工刀数N_lw加1，且螺纹加工刀数N_lw的初始值为零；

步骤306、判断磨螺纹的砂轮是否需要修整，如果磨螺纹的砂轮不需要修整，则执行步骤307；如果需要修整，按照步骤301所述的方法，对磨螺纹的砂轮进行修整；

步骤307、控制器(23)将N_lw和进行比较，如果N_lw符合则工件(15)的螺纹加工完成；如果N_lw小于则执行步骤302至步骤307，直至完成工件(15)的螺纹加工；

步骤308、控制器(23)控制第一伺服电机(2)、第二伺服电机(11)和旋转伺服电机(16)停止工作。