一种加工细长复合材料外螺纹的机械制造技术

本实用新型专利技术涉及一种加工细长复合材料外螺纹的机械，包括普通车床、横向进给机构、跟刀架和加长导轨与动力机构，横向进给机构包含立架、电主轴和金钢石铣削刀具；跟刀架包含工件支承套、螺纹支承套；加长导轨与动力机构包含加长导轨、变频电机和三爪卡盘。本实用新型专利技术加工细长复合材料的外螺纹分两个工步：1、利用普通车床的车螺纹传动链和高速旋转的金钢石铣削刀具，完成复合材料前段的外螺纹铣削；2、通过加长导轨与动力机构中的三爪卡盘夹紧复合材料前段外螺纹的端头，启动变频电机实现被加工件的圆周运动，通过螺纹支承套决定螺纹的导程，通过高速旋转的金钢石铣削刀具对细长复合材料的全长外螺纹进行加工。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种加工细长复合材料外螺纹的机械，包括普通车床、横向进给机构、跟刀架和加长导轨与动力机构，横向进给机构包含立架、电主轴和金钢石铣削刀具；跟刀架包含工件支承套、螺纹支承套；加长导轨与动力机构包含加长导轨、变频电机和三爪卡盘。本技术加工细长复合材料的外螺纹分两个工步：1、利用普通车床的车螺纹传动链和高速旋转的金钢石铣削刀具，完成复合材料前段的外螺纹铣削；2、通过加长导轨与动力机构中的三爪卡盘夹紧复合材料前段外螺纹的端头，启动变频电机实现被加工件的圆周运动，通过螺纹支承套决定螺纹的导程，通过高速旋转的金钢石铣削刀具对细长复合材料的全长外螺纹进行加工。【专利说明】一种加工细长复合材料外螺纹的机械
本技术涉及一种加工外螺纹的机械，尤其涉及一种加工细长复合材料外螺纹的机械，属于机械设备设计制造
。
技术介绍
由两种或两种以上不同物理、化学性能的物质经人工合成后的固体材料，称为复合材料。由于这些材料具有很高的比强度和比刚度、抗疲劳性能好、工作安全性优、电绝缘性和化学惰性优良、极低的导热系数、良好的减磨耐磨性能及吸震和消声性能，因此在航天、航空、船舶、汽车、化工、电子、电器行业中得到广泛应用。但这些材料的切削加工性能通常较差，比如:加工复合材料玻璃钢时，其硬度和强度很高，玻璃组织填料难以切削，刀具很快被磨损而失去切削能力，且只能通过微量切削缓慢进行，同时，由于它的导热系数小，耐热性只有100°c?250°C，在切削力作用下和刀具磨钝后，热膨胀系数极大，一般为金属的3?4倍，因此，尺寸的稳定性较差，且当刀具对其挤压作用力大时，极易产生开裂、崩边和掉渣；加工酚醛、环氧、氨基等热固性塑料时，由于它的耐热性比热塑性塑料高，而且有的塑料强度(玻璃纤维基材的塑料)接近于金属，在车削时形成强烈的磨料磨损，热固性塑料强度大、硬度高、导热性极低，切削区的温度可达600°C，刀具耐用度明显下降，组织、硬度、强度不均匀，回弹性强，尺寸精度不易控制，组织极不均匀，特别是层压塑料更为严重，切削时易脆性开裂；切削加工Si02含量达90%以上的高硅氧玻璃钢时，其中硬质点具有研磨的性质，使刀具磨损严重，工件起层、掉渣，粉尘严重，且同时存在树脂因切削温度高而烧焦的现象。众上所述，复合材料的切削加工难度是显面易见的，而用这种材料加工出直径8_、长3M的细长外螺纹，就更难上加难了。目前，国内加工上述细长外螺纹的唯一方法是:采用普通车床通过微量切削、多刀进给、分段移动加工的方法实现，其不但工作效率极低且出现螺纹错牙而前后不衔接缺陷。因此设计出一种加工细长复合材料外螺纹的专用机械，具有很高的经济价值。
技术实现思路
针对目前国内加工细长复合材料外螺纹难的现状，本技术提出一种加工细长复合材料外螺纹的机械，借以填补国内空白。 本技术通过以下技术方案实现:一种加工细长复合材料外螺纹的机械，包括普通车床、横向进给机构、跟刀架和加长导轨与动力机构，所述的普通车床拆去夹持刀具的刀架；所述的横向进给机构包含立架、电主轴和金钢石铣削刀具，金钢石铣销刀具上设有锥角为螺纹牙型角的铣销锥面，该刀具被夹持在电主轴的输出轴端，并与电主轴的回转轴线同轴；所述的跟刀架由架座、工件支承套、螺纹支承套、弹簧和紧固螺钉组成；所述的加长导轨与动力机构由加长导轨、滑动溜板、变频电机、三爪卡盘组成，其特征在于: 所述横向进给机构中的立架固定在车床的刀架溜板上； 所述的电主轴以轴线垂直相交于车床主轴轴线的形式固定在立架上，且可沿车床主轴轴线的垂直方向作横向进给运动； 所述跟刀架的架座固定在车床的刀架溜板上，其位于金钢石铣削刀具的下方，且在架座中部设有一可供金钢石铣削刀具向车床回转轴线进给的凹入空间； 所述工件支承套内设有一与加工件外径形成间隙配合的纵向孔，所述螺纹支承套内设有一与加工件螺纹旋接的螺纹孔，工件支承套和螺纹支承套按照从左到右顺序依次相隔间隙配合在架座内的孔中，且两者的轴线均与车床的回转轴线同轴，其中工件支承套当纵向位置确定后通过架座上的紧固螺钉紧固定位，其中螺纹支承套，可沿车床的回转轴线作纵向移动，且当工件螺纹旋入后通过架座上的紧固螺钉紧固定位； 所述工件支承套在跟刀架架座置有凹入空间的相对位置上亦设有一凹入的平面，该平面与车床回转轴线的垂直距离小于其内纵向孔的半径并大于零； 所述弹簧设置在螺纹支承套与架座之间，且弹力指向车床的车头方向； 所述螺纹支承套的外径上设有沿轴向的键，跟刀架架座内设有与键相配合的键槽，两者配合限制螺纹支承套绕轴线旋转； 所述螺纹支承套的螺纹入口端设有外大内小的对中锥孔，以方便工件螺纹的对中旋入； 所述加长导轨设置在车床纵向导轨的延长轨迹上； 所述的滑动溜板可沿加长导轨作纵向自由运动； 所述的变频电机固定在滑动溜板上，其输出轴端固定连接三爪卡盘； 所述的三爪卡盘回转轴线与车床的回转轴线同轴。 本技术加工细长复合材料的外螺纹分两个工步: 一工步:细长复合材料工件从车床主轴孔中穿过，并使工件一端进入刀架纵向孔内形成孔对工件的对中支承；利用车床三爪卡盘的圆周运动和车螺纹传动链的纵向进给运动以及电主轴带动金钢石铣削刀具的高速旋转运动，完成复合材料前段的外螺纹铣削，并使前段外螺纹从螺纹支承套内旋出，然后紧固螺纹支承套； 二工步:停止车床主轴旋转，松开车床三爪卡盘，通过加长导轨与动力机构中的三爪卡盘夹紧复合材料前段外螺纹的端头，启动变频电机实现被加工件的圆周运动，通过螺纹支承套决定螺纹的导程，启动电主轴高速旋转实现金钢石铣削刀具对工件的切削运动，从而完成细长复合材料的全长外螺纹加工。 本技术能够加工出直径8mm、长达3M细长复合材料的外螺纹，解决了普通车床无法加工细长复合材料外螺纹的难题，因而具有设计新颖、原理明晰、结构合理、加工螺纹光滑、工作效率高的优点，填补了国内空白。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术一工步状态下的主视、局部剖视结构示意图； 图2为图1中A-A截面剖视结构示意图； 图3为图1中I部分结构移出放大图； 图4为图3中B-B截面剖视结构示意图； 图5为图3中C-C截面剖视结构示意图； 图6为本技术二工步状态下的主视、局部剖视结构示意图。 在图1?6中:1工件、2变频器、3普通车床、4立架、5和5’三爪卡盘、6电主轴、7螺纹工件、8变频电机、9滑动溜板、10加长导轨、11机架、12和20紧固螺钉、13金钢石铣削刀具、14工件支承套、15刀架溜板、16大拖板、17架座、18螺纹支承套、19弹簧、a对中锥孔、b键槽、c键。。 【具体实施方式】 下面结合附图并通过以下实施例对本技术作进一步说明: 如附图1、2、3、4、5所示，工件I为细长复合材料；普通车床3拆去夹持刀具的刀架；横向进给机构包含立架4、电主轴6和金钢石铣削刀具13，金钢石铣销刀具13上设有锥角为螺纹牙型角的铣销锥面，刀具被夹持在电主轴6的输出轴端，并与电主轴6的回转轴线同轴；跟刀架由架座17、工件支承套14、螺纹支承套18、弹簧19、紧固螺钉12和20组成；加长导轨与动力机构由加长导轨10、滑动溜板9、三爪卡盘5’、变频电机8组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加工细长复合材料外螺纹的机械，包括普通车床、横向进给机构、跟刀架和加长导轨与动力机构，所述的普通车床拆去夹持刀具的刀架；所述的横向进给机构包含立架、电主轴和金钢石铣削刀具，金钢石铣销刀具上设有锥角为螺纹牙型角的铣销锥面，该刀具被夹持在电主轴的输出轴端，并与电主轴的回转轴线同轴；所述的跟刀架由架座、工件支承套、螺纹支承套、弹簧和紧固螺钉组成；所述的加长导轨与动力机构由加长导轨、滑动溜板、变频电机、三爪卡盘组成，其特征在于：所述横向进给机构中的立架固定在车床的刀架溜板上；所述的电主轴以轴线垂直相交于车床主轴轴线的形式固定在立架上，且可沿车床主轴轴线的垂直方向作横向进给运动；所述跟刀架的架座固定在车床的刀架溜板上，其位于金钢石铣削刀具的下方，且在架座中部设有一可供金钢石铣削刀具向车床回转轴线进给的凹入空间；所述工件支承套内设有一与加工件外径形成间隙配合的纵向孔；所述螺纹支承套内设有一与加工件螺纹参数相同的螺纹孔；所述工件支承套和螺纹支承套按照从左到右顺序依次相隔间隙配合在架座内的孔中，且两者的轴线均与车床的回转轴线同轴，其中螺纹支承套，可沿车床的回转轴线作纵向移动；所述工件支承套在跟刀架架座置有凹入空间的相对位置上亦设有一凹入的平面，该平面与车床回转轴线的垂直距离小于其内纵向孔的半径并大于零；所述加长导轨设置在车床纵向导轨的延长轨迹上；所述的滑动溜板可沿加长导轨作纵向自由运动；所述的变频电机固定在滑动溜板上，其输出轴端固定连接三爪卡盘；所述的三爪卡盘回转轴线与车床的回转轴线同轴。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王木刚，王胜，
申请(专利权)人：盐城三森自动化设备有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32