[发明专利]一种车削螺纹不完全齿的剔除方法

说明书

技术领域

本发明专利涉及到在数控车床上利用普通切槽刀具剔除螺纹不完全齿的方法。

背景技术

螺纹是在圆柱或圆锥母体表面上制出的螺旋线形的、具有特定截面的连续凸起部分。在机械加工中，螺纹加工主要有车削、攻丝、铣削三种形式。如图1所示，螺纹车削加工是在一根圆柱形的轴上（或内孔表面）用刀具切削成的，此时工件转一转，刀具沿着工件轴向移动一定的距离，刀具在工件上切出的痕迹就是螺纹。具体的：在外圆表面形成的螺纹称外螺纹，在内孔表面形成的螺纹称内螺纹。螺纹的基础是圆轴表面的螺旋线，螺纹可以理解为刀具切削刃口在工件表面做螺旋线运动形成。

如图2所示，由于车削螺纹的加工原理，车削时在进刀位置和退刀位置难免会形成不完全齿，又称为不完全螺纹。由于螺纹不完全齿齿形不完全，在入口处齿形较薄，在加工过程中由于切削力的因素或者后序热处理的影响极易变形，在装配时会出现无法装配的问题。在以螺纹为传动部件的精密仪器或者量具上不完全齿对于产品精度有很大影响。

目前，在国内外对于不完全齿的剔除一般采用螺纹入口处倒角、手工剔除和铣床剔除的方式，其中入口处倒角的方式只是通过增大倒角尺寸或倒角角度的方法增大不完全齿的厚度，不能完全解决不完全齿的问题，手工剔除效率及加工精度较低，铣床剔除的方式需要更换机床，增加了工序，降低了生产效率。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述技术问题提出了一种新的利用车削方式、剔除螺纹不完全齿的方法、。

本发明所采用的技术方案是：

一种车削螺纹不完全齿的剔除方法，使用数控机床在工件的表面或内孔上车削加工螺纹，螺纹不完全齿位于车削螺纹加工时的进刀和退刀位置处；所述螺纹不完全齿的剔除方法包括以下具体步骤：

首先，确定待剔除的螺纹不完全齿的位置，并根据螺纹齿截面、将数控机床的刀具更换为对应尺寸的直刃切槽刀；

其次，使用直刃切槽刀切削剔除螺纹不完全齿，具体的：直刃切槽刀的进刀点位于螺纹小径表面、车削螺纹加工时的进刀点或退刀点处，切削时，直刃切槽刀对应螺纹轨迹运动，径向切削深度逐渐减小，直至螺纹不完全齿剔除完毕、直刃切槽刀的刃口抵达螺纹不完全齿末端的螺纹大径表面；

最后，直刃切槽刀继续对应螺纹轨迹运动、直刃切槽刀在轴向和径向同时退刀。

所述剔除车削螺纹不完全齿时、直刃切槽刀的刃口在工件表面所形成的轨迹在笛卡尔坐标系下的数学方程为：

x= (D1/2)*cos(t*(N*360))-(D-D1)/2*t

y= (D1/2)*sin(t*( N *360))

z= t*p*N；

式中，x、y、z为数控机床的相应坐标，t在整个周期内从0～1均匀变化，D为螺纹大径，D1为螺纹小径，p为螺纹的螺距，N为要去除的螺纹圈数。

所述N的取值范围为：1/4～1/2。

所述螺纹的螺距为P，牙底宽度为L，则直刃切槽刀的宽度S≥P－L。

本发明所产生的有益效果是：

采用本发明车削螺纹不完全齿的剔除方法，在数控车床上一次装夹工件、就能完成车削螺纹和剔除螺纹不完齿两道工序，并且使用普通切槽刀具、通过螺纹车削的方式剔除掉螺纹不完全齿。且加工的螺纹工件可以完全满足产品要求，剔除不完全齿后的螺纹2如图7所示。

本发明对比已有技术具有以下显著优点：

1、可完整的去除厚度较薄的不完全齿，利于后续的装配。

2、采用机械去除的方法，提高了螺纹精度和生产效率。

3、在车削工序中一次装夹完成了螺纹不完全齿的剔除，提高了生产效率。

附图说明

图1 是螺纹车削加工示意图；

图2是螺纹不完全齿的结构示意图；

图3 是车削螺纹时刀具在XY平面内的轨迹示意图；

图4是车削螺纹时刀具在ZX平面内的轨迹示意图；

图5是剔除螺纹不完全齿时刀具在XY平面内的轨迹示意图；

图6是剔除螺纹不完全齿时刀具在ZX平面内的轨迹示意图；

图7是剔除不完全齿后的螺纹与未剔除不完全齿的螺纹的结构对比示意图。

图中标号表示：1-螺纹不完全齿、2-剔除不完全齿后的螺纹、d-螺纹小径、D-螺纹大径。

具体实施方式

如图3～7所示，本发明是一种车削螺纹不完全齿的剔除方法，使用数控机床在工件的表面或内孔上车削加工螺纹，螺纹不完全齿1位于车削螺纹加工时的进刀和退刀位置处。该螺纹不完全齿1的剔除方法包括以下具体步骤：