数控车床螺纹加工工具设计和应用.pdf

2016年 2月 机械设计与制造工程 Fbb．2O16 第45卷第2期 MachineDesignandMnaufacturingEnoneefing Vo1．45No．2 DOI：10．3969／j．issn．2095—509X．2016．02．014 数控车床螺纹加工工具的设计与应用 王恒厂 ，袁爱民 ，赵 青 ，罗晟然 ，周 勇 ，陆轶凡 (I．南京航空航天大学工程训练中心，江苏 南京 211106) (2．武汉大学动力与机械学院，湖北 武汉 430072) 摘要：简述了传统数控车床螺纹加工的方法和存在的缺点，提出了新的数控车床螺纹加工工具设 计方案 。介绍数控车床螺纹加工工具的工作原理、技术特点及使用方法，分析了其优缺点，通过实 例进行螺纹编程加工，证明该装置是一种结构简单、操作简便、实用性强的螺纹加工工具。 关键词：螺纹加工；大轴肩；数控车床 中图分类号：TH122 文献标志码：A 文章编号：2095—509X(2016)02-0069—04 目前，用数控车床加工工件的螺纹，一般采用 专用的螺纹车刀并通过程序控制来进行。车削加 工螺纹时，工件所承受的径向力较大。如果加工工 件的螺纹公称直径较小且工件长度较长时，因为无 法使用后顶尖装夹，螺纹车刀对工件的径向力容易 使工件弯曲、变形，从而使加工件报废…。因此数 控车床所加工的螺纹工件，一般公称直径较大且长 度较短。当需要使用数控车床加工公称直径较小、 长度较长的工件螺纹时，常常采取如下方法：把普 l一紧定螺钉 ；2一板牙；3一导向螺钉 ； 4--I具体；5—套简；6一导向槽 通车床的螺纹加工机构放在数控车床的尾架上，手 图 1 螺纹加工工具结构图 摇尾架加工螺纹；或者卸下工件，用板牙架手工方 法攻螺纹；或转到其他专用机床上加工。这样操作 对照图I，螺纹加工工具主要 由板牙2、工具体 需要频繁装夹校正工件、启动机床，整个工件不能 4和套筒5组成。工具体4套接在套筒5的外侧， 在一次装夹中最大限度完成所要求加工的工序，加 两者可相对轴向移动，板牙2通过紧定螺钉 I装夹 工效率低 J。另外，用螺纹车刀加工螺纹结束部 在套筒5的前端。在套筒5的周侧沿其轴向设有 分带有直径较大轴肩的工件，在螺纹加工结束退刀 导向槽6，在工具体的周侧沿其径向旋接一导向螺 时，由于系统伺服延迟影响，车刀容易碰伤轴肩端 钉3，该螺钉延伸到套筒上的导向槽6中，使工具 面，从而使工件报废 。 体4通过其上旋接的螺钉 3沿导向槽6相对套筒 为克服现有技术的不足，本文设计了一种数控 轴向移动而不能作相对的转动。 车床用螺纹加工工具，可以在数控车床上连续加工 如图2所示，将图1所示的螺纹加工工具装夹 直径较小、长度较长的螺纹工件或在螺纹结束部分 在数控车床刀架7的横向刀位孔内，由刀盘压紧螺 带有较大直径轴肩的工件，减少了加工辅助时间， 钉压紧在刀架7上，装夹时注意将工具体4上的导 提高了加工效率。 向槽朝下，以便排屑和冷却液排出。经对刀后，工 具体 自然地与套筒贴紧。通过对车床运行程序的 1 设计原理及实施方法 设计，使刀架7的轴向进给量L略小于被加工零件 本文所设计的数控车床用螺纹加工工具结构 上螺纹的螺距P。 如图 1所示 。