一种一次性加工螺纹切削装置

1.本实用新型涉及机加工技术领域，具体地说是一种主要用于弱刚度轴的一次性加工螺纹切削装置。


背景技术：

2.在机械生产加工制造中，车床是应用最广泛的一类，约占机床总数的50％，轴类零件是车床加工中最常见类型。弱刚度轴是轴类零件常见的一种，如丝杆、传动轴等，属于难加工轴类零件。细长轴为典型的弱刚度轴，细长轴的定义：轴的长度与直径之比大于25(即l/d》25)。细长轴通常有车外圆、车阶梯和车螺纹等加工工艺。
3.目前，对于弱刚度轴这一种细长类轴的加工，往往只能对其外圆周进行车削，当需要在其表面加工出螺纹时，需要多次加工工序的配合。比如，先进行一个粗削，或者加工出一部分的螺纹，然后再根据粗削情况继续进行第二次车削，反复的操作，经过多次车削后才能够得到一条完整的螺纹。
4.目前这些设备，对于切削机构的设定，基本上是通过带动刀具径向进给，对于螺纹结构的切削，往往不能一次性切削成型，车刀螺距也难以调整，即车刀装配好后，其高度位置也就相应固定，难以进行调整，这样导致无法实现一次性加工出一条完整螺纹的情况，从而导致整体加工效率较低。


技术实现要素：

5.为了解决上述的技术问题，本实用新型提供了一种一次性加工螺纹切削装置。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型采取以下技术方案：
7.一种一次性加工螺纹切削装置，包括至少一个切削机构，所述切削机构包括基座、夹紧机构和刀具高度调整机构，刀具高度调整机构装在夹紧机构上，刀具高度调整机构上安装有刀具，基座与外部的驱动机构连接，当设置两个以上的切削机构时，所述两个以上的切削机构以待加工的工件为中心在工件外围均匀分布。
8.作为进一步地改进，所述夹紧机构包括夹紧座和滑轮夹具，夹紧座装在基座上，滑轮夹具通过销轴安装在夹紧座内，滑轮夹具的一部分裸露在夹紧座外部，用于抵顶夹着待加工的工件。
9.作为进一步地改进，所述夹紧座上设有槽位，滑轮夹具装配在该槽位中。
10.作为进一步地改进，所述夹紧座通过螺栓与基座锁紧安装。
11.作为进一步地改进，所述刀具高度调整机构包括第一连接块和第二连接块，第一连接块通过调节件与夹紧座安装，第二连接块与第一连接块连接，第二连接块上安装刀具，通过调节件改变第一连接块的移动位置，第一连接块改变第二连接块的高低位置。
12.作为进一步地改进，第一连接块上设有活动槽，第二连接块上设有定位槽，从第二连接块的定位槽中插入定位螺栓，该定位螺栓穿过第一连接块的活动槽后与夹紧座锁紧安装。
13.作为进一步地改进，所述第一连接块和第二连接块均为楔形块，第一连接块的楔形面与第二连接块的楔形面贴合接触，第一连接块在移动过程中，通过楔形面会抵顶着第二连接块，使得第二连接块改变高度位置。
14.作为进一步地改进，所述夹紧座的两侧各设置一限位挡壁，夹紧座两侧的限位挡壁之间形成槽道，第一连接块和第二连接块位于该槽道内。
15.作为进一步地改进，所述调节件为调节螺丝，该调节螺丝从夹紧座螺旋穿过与第一连接块锁紧安装。
16.作为进一步地改进，所述第二连接块一侧设有安装避让位，刀具贴着安装避让位侧壁后通过螺钉与夹紧座锁紧。
17.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益技术效果：
18.1、采用楔形结构的第一连接块和第二连接块，可以轻松方便的调整刀具的高度，这样就可以使围绕待加工的工件的四个切削机构的刀具处于不同的高度，并且每把刀的刀尖需要在同一条螺旋线上，可以实现一次性车削出一条完整螺纹的目的。
19.2、通过调整不同切削机构的刀具的位置，可以实现一次车削一条螺纹、两条螺纹或者四条螺纹的目的。
20.3、各部件装配方便，降低装配难度，提升装配效率。
附图说明
21.图1为本实用新型立体结构示意图；
22.图2为本实用新型中切削机构的立体结构示意图；
23.图3为本实用新型中切削机构的分解结构示意图；
24.图4为本实用新型中夹紧机构的结构示意图。
25.附图标记：
26.基座1，夹紧机构2，夹紧座21，滑轮夹具22，槽位23，延伸块24，限位挡壁25，刀具高度调整机构3，第一连接块31，第二连接块32，调节件33，活动槽34，定位槽35，定位螺栓36，安装避让位37，刀具4，待加工的工件5。
具体实施方式
27.下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，如果有涉及到的术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包
括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.实施例一
31.参考图1-3所示，一种一次性加工螺纹切削装置，包括切削机构，所述切削机构包括基座1、夹紧机构2和刀具高度调整机构3，刀具高度调整机构3装在夹紧机构2上，刀具高度调整机构3上安装有刀具4，基座1与外部的驱动机构连接。利用夹紧机构2将待加工的工件5夹紧定位，外部的驱动机构可设置一个连接底块，将所有的切削机构都安装固定在连接底块上，待加工的工件从连接底块中活动穿过，然后由外部的驱动机构带动连接底块旋转，而待加工的工件通过机床上的其他部件进行固定并带动相应方向的移动，实现在待加工的工件表面车削出螺纹的目的。刀具高度调整机构可以调整刀具的安装高度，而在安装刀具的过程中，根据需要，预先装配好刀具距离待加工的工件的距离，即确定好加工螺距。
32.待加工的工件5为细长轴为例，根据加工的需要，可以设定不同数量的切削机构，如本实施例中，共设有四个切削机构，细长轴从四个切削机构中间穿过装配，四个切削机构呈对称式分布在细长轴的外围。若螺纹切削有n道工序，可需要相应的布置n个切削机构，n个切削机构沿着细长轴的轴向方向布置，即在细长轴的周围分布，且对应每道工序的相邻单元的切削机构的刀具呈中心对称分布，可以使得同方向部分力相互抵消。本实施例中的四个切削机构，均布在连接底块上，以细长轴作为中心各方向的两侧的切削机构均对称分布。
33.通过布置四个切削机构，当需要一次性加工出一条完整的螺纹时，此时就需要确保四个切削机构的刀具处于不同的高度，不然会形成多条螺纹，通过刀具高度调整机构调整刀具的高度，按刀具的旋转方向，四把刀具依次调整为1/4螺距、2/4螺距、3/4螺距、与螺距相同厚度的高度，调整高度由刀具所在圆周位置决定，通过刀具高度调整机构调整错开每把刀具的刀尖，使每把刀具的刀尖工作在同一条螺旋线上，切出单线螺纹。若要切出多线螺纹，则需要将刀具中心对称地成对地调整高度，或者不调整。从而不需要改变整个切削机构的位置高度，只需要灵活调整刀具的高度，即可实现一次性切削出完整螺纹，或者多条螺纹的目的。
34.实施例二
35.如图1-4所示，所述夹紧机构2包括夹紧座21和滑轮夹具22，夹紧座21装在基座1上，滑轮夹具22通过销轴安装在夹紧座21内，滑轮夹具22的一部分裸露在夹紧座21外部，用于抵顶夹着待加工的工件5。滑轮夹具22为滑轮上设置一个内凹的结构，内凹形成一个类似v型槽位，方便对细长轴实现滑动式夹紧接触。夹紧座可通过螺栓与基座锁紧安装，如先在夹紧座上开设设至少一个螺纹孔，然后螺栓从该螺纹孔中插入并锁入基座内实现固紧装配。
36.为了方便装配，所述夹紧座21上设有槽位23，滑轮夹具22装配在该槽位23中，滑轮
夹具22的一部分位于槽位的外侧，确保能够与细长轴的周面接触，形成夹紧。夹紧座的长度通常会设置的比基座的长度长，夹紧座21的一部分贴装在基座1上。基座的底部可设置槽腔，便于与其他部件安装。为了装配滑轮夹具时不影响到夹紧座的正常装配，在夹紧座一侧会径向伸出一部分来成型出槽位23，比如可在夹紧座21侧壁单独设置一个延伸块24，延伸块24沿夹紧座的径向方向伸出一段距离，延伸块与夹紧座之间就形成了槽位23，槽位23的大小以能够放入滑轮夹具，并且不会影响到滑轮夹具的转动为准。利用滑轮夹具与细长轴的滚动式接触，不会对细长轴造成损伤。延伸块可作为一个单独的部件，通过螺钉或者其他方式与夹紧座固定安装；或者延伸块为夹紧座的一部分，即延伸块与夹紧座为一体成型结构。
37.实施例三
38.如图1-4所示，所述刀具高度调整机构3主要用于调整刀具的装配高度，即刀具4沿着细长轴的轴向方向的高度，该刀具高度调整机构3包括第一连接块31和第二连接块32，第一连接块31通过调节件33与夹紧座21安装，第二连接块32与第一连接块31连接，第二连接块32上安装刀具4，通过调节件33来调整刀具4的高低位置。第一连接块31和第二连接块32均沿着夹紧座的长度方向设置，调节件33用于调整第一连接块沿着夹紧座长度方向的位置，进而通过第一连接块将第二连接块顶起或者降下，从而实现改变刀具高低位置的目的。
39.第一连接块31上设有活动槽34，第二连接块32上设有定位槽35，从第二连接块32的定位槽35中插入定位螺栓36，该定位螺栓36穿过第一连接块31的活动槽34后与夹紧座21锁紧安装。定位螺栓36起到第二连接块31在高度方向移动的导向作用，以及对第一连接块32沿着夹紧座21长度方向移动的行程限制作用，使得第二连接块32只能沿着定位螺栓36竖直方向移动，通过第一连接块31的移动，将第二连接块31顶起或者降落，以定位螺栓36为导向实现第二连接块32的定向移动，从而改变刀具4的高度位置，即刀具对应细长轴向方向的高低位置。
40.所述第一连接块31和第二连接块32均为楔形块，第一连接块31的楔形面与第二连接块32的楔形面贴合接触，第一连接块31在移动过程中，通过楔形面会抵顶着第二连接块32，使得第二连接块32改变高度位置。在本实施例中，通过将第一连接块31和第二连接块32设为楔形块结构，第一连接块31的楔形面与第二连接块32的楔形面直接贴合接触，使得第一连接块31从第二连接块32的底面插入，这样在移动第一连接块的过程中，就会将第二连接块顶起，或者使第二连接块脱落，达到改变第二连接块高度的目的，也进而改变了刀具的高度位置。
41.所述夹紧座21的两侧各设置一限位挡壁25，夹紧座21两侧的限位挡壁25之间形成槽道，第一连接块31和第二连接块32位于该槽道内，这样当第一连接块在移动的过程中，就不会从夹紧座中偏移出去，确保第一连接块的移动方向保持准确性。
42.另外，在第二连接座32一侧设有安装避让位37，刀具4贴着安装避让位侧壁37后通过螺钉与第二连接块32锁紧，刀具4贴着安装壁让位37的侧壁，然后螺钉从横向上锁入第二连接块32内实现固紧。为了实现刀具的装配位置的调整，可在该安装避让位上设置一个长条槽，这样刀具沿着长条槽移动到需要的位置后，通过螺钉锁紧即可，实现进刀深度的调整安装，这样就可以方便地调整刀具的刀尖距离细长轴的距离，通过安装避让位，可以更加方便的装配刀具。刀具装配的位置位于滑夹夹具的上方区域，对于安装避让位，其可以形成直
线的侧壁，也可以根据刀具的形状，形成倾斜的侧壁，确保刀具能够稳固、牢靠地装配。
43.所述调节件33为调节螺丝，该调节螺丝从夹紧座21螺旋穿过与第一连接块31锁紧安装，在夹紧座21的端部位置设置一个直立侧壁，调节螺丝从直立侧壁中螺旋穿过，然后锁入第一连接块中，实现第一连接块与调节螺钉的固紧连接。在整体结构中，第一连接块一侧通过调节件锁紧连接，第一连接块另一端通过定位螺栓实现移动行程限制，相对于待加工的细长轴而言，第一连接块的移动方向为该细长轴的径向方向。第二连接块则是相对于细长轴的轴向方向移动。通过改变第一连接块相对于细长轴径向方向位置，就可以改变第二连接块的高度位置，实现改变刀具相对应细长轴的轴向方向的高低位置。
44.当设置四个切削机构时，为了确保四个切削机构的四把刀具都对应同一条螺纹，因此，此时就需要调整好四把刀具的高度，使四把刀具处于细长轴的轴向方向的不同高度，确保一次性切削出一条完整的螺纹，比如，四把刀具依次调整为1/4螺距、2/4螺距、3/4螺距、与螺距相同厚度的高度。
45.以需要四个切削机构为例进行使用说明：
46.参考图1所示，先安装一个切削机构，切出略大于单元轴向厚度乘以工序数的积，然后再安装其他三个切削机构，并根据工序顺序依次通过槽孔调整好刀尖径向进给量。四个切削机构是成对地对称地布置，细长轴从中间穿过装配，通过外部驱动机构带动四个切削机构转动。
47.可以根据情况，切削出一条螺纹或者多条螺纹。当四个切削机构的刀具处于相同的高度位置，即四个刀具在细长轴的轴向方向没有错开，当随着细长轴的进给，此时就会切削出多条螺纹。而需要一次性切削出一条完整的螺纹，就需要将四把刀具的高度错开，调整方法：确定一把刀具为基准刀，其余每把刀具都通过调节螺丝调整第一连接块的径向位置，第一连接块抵顶第二连接块，从而调整刀具轴向位置，按刀具旋转方向，依次调整为1/4、2/4、3/4个螺距厚度的高度，调整高度由刀具所在圆周位置决定，通过楔块调整错开每把刀具的刀尖，使每把刀的刀尖工作在同一条螺旋线上，切出单线螺纹
48.需要说明的是，以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种一次性加工螺纹切削装置，其特征在于，包括至少一个切削机构，所述切削机构包括基座、夹紧机构和刀具高度调整机构，刀具高度调整机构装在夹紧机构上，刀具高度调整机构上安装有刀具，基座与外部的驱动机构连接，当设置两个以上的切削机构时，所述两个以上的切削机构以待加工的工件为中心在工件外围均匀分布。2.根据权利要求1所述的一次性加工螺纹切削装置，其特征在于，所述夹紧机构包括夹紧座和滑轮夹具，夹紧座装在基座上，滑轮夹具通过销轴安装在夹紧座内，滑轮夹具的一部分裸露在夹紧座外部，用于抵顶夹着待加工的工件。3.根据权利要求2所述的一次性加工螺纹切削装置，其特征在于，所述夹紧座上设有槽位，滑轮夹具装配在该槽位中。4.根据权利要求2所述的螺纹切削装置，其特征在于，所述夹紧座通过螺栓与基座锁紧安装。5.根据权利要求2所述的一次性加工螺纹切削装置，其特征在于，所述刀具高度调整机构包括第一连接块和第二连接块，第一连接块通过调节件与夹紧座安装，第二连接块与第一连接块连接，第二连接块上安装刀具，通过调节件改变第一连接块的移动位置，第一连接块改变第二连接块的高低位置。6.根据权利要求5所述的一次性加工螺纹切削装置，其特征在于，第一连接块上设有活动槽，第二连接块上设有定位槽，从第二连接块的定位槽中插入定位螺栓，该定位螺栓穿过第一连接块的活动槽后与夹紧座锁紧安装。7.根据权利要求6所述的一次性加工螺纹切削装置，其特征在于，所述第一连接块和第二连接块均为楔形块，第一连接块的楔形面与第二连接块的楔形面贴合接触，第一连接块在移动过程中，通过楔形面会抵顶着第二连接块，使得第二连接块改变高度位置。8.根据权利要求7所述的一次性加工螺纹切削装置，其特征在于，所述夹紧座的两侧各设置一限位挡壁，夹紧座两侧的限位挡壁之间形成槽道，第一连接块和第二连接块位于该槽道内。9.根据权利要求5所述的一次性加工螺纹切削装置，其特征在于，所述调节件为调节螺丝，该调节螺丝从夹紧座螺旋穿过与第一连接块锁紧安装。10.根据权利要求7所述的一次性加工螺纹切削装置，其特征在于，所述第二连接块一侧设有安装避让位，刀具贴着安装避让位侧壁后通过螺钉与夹紧座锁紧。

技术总结
本实用新型公开了一种一次性加工螺纹切削装置，包括至少一个切削机构，所述切削机构包括基座、夹紧机构和刀具高度调整机构，刀具高度调整机构装在夹紧机构上，刀具高度调整机构上安装有刀具，基座与外部的驱动机构连接，当设置两个以上的切削机构时，所述两个以上的切削机构以待加工的工件为中心在工件外围均匀分布。本实用新型能够实现螺纹切削，方便调整刀具的位置高度，实现一次性加工出螺纹的目的，并且还可以在工件上车出多条螺纹，提升效率和品质。率和品质。率和品质。


技术研发人员：欧柏源 唐伟 凌梓 商林 彭国强 神翠楠 朱恒 肖耘亚 古伟 刘带 赖俊杰 刘智霖 陆强 李婉珍 刘思达 周铭瑛 龙迎春 周峰
受保护的技术使用者：韶关学院
技术研发日：2023.05.17
技术公布日：2023/9/16