用于加工高精度多线螺纹零件的分线装置及分线方法与流程

本发明属于机械制造领域，涉及一种多线螺纹的分线装置，尤其涉及一种用于加工高精度多线螺纹零件的分线装置及分线方法。

背景技术：

在模具制造中，成型面为螺纹的情况时有出现，并且对螺纹型面的加工要求较高，其中多线螺纹的加工一直是难点。在普通车床上操作时，由于粗车、精车每条螺旋线需要多次对刀，对刀需要工人靠目测判断，再加上分线角度误差这些因素，所以生产现场在加工多线螺纹时经常出现分线不均匀、乱牙的现象，合格率很低，令工人十分头疼。如图1、图2以及图3所示，航空某产品中有四处双线内螺纹，其精度及表面粗糙度要求很高，而且该内螺纹为盲孔螺纹(详见图2以及图3)，同时，该产品中四处双线螺纹的位置对于工件整体而言是偏心的，想保证四处双线螺纹型面加工的一致性好，加工起来难度更大。

目前多线螺纹在普通车床上加工的方法主要有3种：

1)小托板刻度分线法，也叫轴向分线法，就是当车好一条螺旋线后，把车刀沿工件轴向移动1.5倍螺距，再车另一条螺旋线，缺点是分线精度较低，小滑板行程有限，小滑板移动时会有空程和间隙；

2)利用百分表(或千分表)和量块分线法，就是当车好一条螺旋线后，将磁力表座装于床鞍上，使指示表测头与小滑板接触，移动小滑板时，指示表显示确切的读数，该方法精度较高，缺点是加工较大螺距的螺纹或行程受限时，要与量块组合使用，操作复杂，加工中容易冲击和碰撞，再加上车削时机床产生振动，会影响分线精度；

3)用交换齿轮分线法，就是当车床交换齿轮z的齿数是螺纹线数的整数倍时，就可以通过手动调节交换齿轮来实现分线，缺点是每一条螺旋槽后都需要停机并切断电源，脱开并重新组装传动齿轮，操作麻烦，而且需要工人有一定的计算能力，所以不宜在生产现场中使用。

之前，生产现场一直是由车工高级技师在普通车床上加工，合格率仅为40％。目前，生产现场是由五轴加工中心来加工该类零件来保证合格率，提供一种适用于普通机床便能加工高精度多线螺纹的分线装置，是亟需解决的问题。

技术实现要素：

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种适用于在普通车床、能够快速且方便实现精准分线、操作简单以及不受螺距和行程限制的用于加工高精度多线螺纹零件的分线装置及分线方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于加工高精度多线螺纹零件的分线装置，其特征在于：所述用于加工高精度多线螺纹零件的分线装置包括底座以及定位板；所述底座与定位板并行且通过螺栓固定连接；所述底座上设置有定位销；所述定位板上设置有与定位销的外形结构相匹配的销孔；所述销孔是两个或多个，两个或多个销孔均布在定位板上；所述定位板上设置有用于固定待加工件的限位螺钉。

上述定位板与底座间隙配合；所述定位板在定位销从销孔中拔出后可绕螺栓的轴向转动。

上述定位板上开设有贯穿定位板的台阶通孔；所述台阶通孔的中心轴与定位板在转动时的转动轴重合；所述两个或多个销孔以台阶通孔的中心轴在定位板上的投影为中心均布在定位板上。

上述螺栓贯穿底座以及定位板并与沉入定位板台阶通孔中的定位板固定螺母相连。

上述螺栓与定位板固定螺母中间设置有弹簧垫片。

上述限位螺钉的端部设置有待加工件固定螺母。

一种基于如前所述的用于加工高精度多线螺纹零件的分线装置对多线螺纹进行分线的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

1)将待加工件通过限位螺钉固定在定位板，将定位板通过螺栓固定在底座上；将底座整体用三爪定位夹紧，保证车床主轴的中心即为螺栓的中心轴；

2)找正待加工件上的待加工螺纹孔位置后，旋紧待加工件固定螺母将待加工件固定；精车螺纹底孔达尺寸，将车床调整到车削螺纹的档位，螺纹深度并在导轨上固定一挡块作为车削时纵向移动的终点，完成第一次螺旋线车削，结束后，退出车刀而不提起开合螺母，使刀架与丝杠仍保持啮合；

3)松动定位板固定螺母，根据多线螺纹的螺旋线的线数要求，从定位板中的销孔中拔起定位销，将待加工件与定位板整体旋转至定位板上的另一销孔中，插入定位销并拧紧定位板固定螺母，再进行第二次螺旋线车削。

上述方法在步骤3)之后还包括：

4)重复步骤3)，直至完成所有螺旋线车削。

上述多线螺纹是双螺旋线螺纹或三螺旋线螺纹。

上述多线螺纹是双螺旋线螺纹时，所述步骤3)的具体实现方式是：松动定位板固定螺母，从定位板中的销孔中拔起定位销，将待加工件与定位板整体旋转至180°，将定位销插入定位板上的另一销孔中并拧紧定位板固定螺母，再进行第二次螺旋线车削；

所述多线螺纹是三螺旋线螺纹时，所述步骤3)的具体实现方式是：松动定位板固定螺母，从定位板中的销孔中拔起定位销，将待加工件与定位板整体旋转至120°，将定位销插入定位板上的另一销孔中并拧紧定位板固定螺母，再进行第二次螺旋线车削。

本发明的优点是：

本发明提供了一种用于加工高精度多线螺纹零件的分线装置及分线方法，该装置包括底座以及定位板；底座与定位板并行且通过螺栓固定连接；底座上设置有定位销；定位板上设置有与定位销的外形结构相匹配的销孔；销孔是两个或多个，两个或多个销孔均布在定位板上；定位板上设置有用于固定待加工件的限位螺钉。本发明利用一个定位销和松动定位板固定螺母的方法，将待加工件准确旋转一个角度，从而改变进刀起点的目的。且转动待加工件时，由于要加工的螺纹孔的旋转中心与分线装置中定位板2的旋转中心重合，同时车床主轴，丝杠与刀架保持啮合不发生转动，所以仅松动定位板固定螺母7时，转动定位板就可以保证分线的精度，避免设备空程、间隙误差及过去操作方法中的误差，从而保证加工质量。本发明所提供的用于加工高精度多线螺纹零件的分线装置，通过辅助定位，使操作工人能够快速的，方便的实现精准分线，操作简单，且不受螺距和行程的限制，适用于生产现场中高精度内、外多线螺纹，盲孔多线螺纹及偏心零件上多线螺纹的加工。

附图说明

图1是航空某某产品的结构示意图；

图2是图1的侧视结构示意图；

图3是图1中待加工的多线螺纹的剖视结构示意图；

图4是本发明所提供的用于加工高精度多线螺纹零件的分线装置的结构示意图；

图5是图4的侧视结构示意图；

其中：

1-底座；2-定位板；3-心轴；4-定位销；5-限位螺钉；6-垫片；7-定位板固定螺母；8-待加工件固定螺母；9-待加工件。

具体实施方式

参见图4以及图5，本发明提供了一种用于加工高精度多线螺纹零件的分线装置，用于加工高精度多线螺纹零件的分线装置包括底座1以及定位板2；底座1与定位板2并行且通过螺栓固定连接；底座1上设置有定位销4；定位板2上设置有与定位销4的外形结构相匹配的销孔；销孔是两个或多个，两个或多个销孔均布在定位板2上；定位板2上设置有用于固定待加工件9的限位螺钉5。

定位板2与底座1间隙配合；定位板2在定位销4从销孔中拔出后可绕螺栓的轴向转动。定位板2上开设有贯穿定位板2的台阶通孔；台阶通孔的中心轴与定位板2在转动时的转动轴重合；两个或多个销孔以台阶通孔的中心轴在定位板2上的投影为中心均布在定位板2上。螺栓贯穿底座1以及定位板2并与沉入定位板2台阶通孔中的定位板固定螺母7相连。螺栓与定位板固定螺母7中间设置有弹簧垫片6。限位螺钉5的端部设置有待加工件固定螺母8。

心轴3(连接底座1与定位板2之间的螺栓)与底座1固定并与定位板2采用间隙配合，起引导作用，当拔出定位销4时，定位板2可旋转一定角度；限位螺钉5与定位板2固定并与待加工产品的中孔采用间隙配合，当松开待加工件固定螺母8时，待加工件9以限位螺钉5为中心转动。

同时，本发明还提供了一种基于如前所记载的用于加工高精度多线螺纹零件的分线装置对多线螺纹进行分线的方法，该方法包括以下步骤：

1)将待加工件9通过限位螺钉5固定在定位板2，将定位板2通过螺栓固定在底座1上；将底座1整体用三爪定位夹紧，保证车床主轴的中心即为螺栓的中心轴；

2)找正待加工件9上的待加工螺纹孔位置后，旋紧待加工件固定螺母8将待加工件9固定；精车螺纹底孔达尺寸，将车床调整到车削螺纹的档位，螺纹深度并在导轨上固定一挡块作为车削时纵向移动的终点，完成第一次螺旋线车削，结束后，退出车刀而不提起开合螺母，使刀架与丝杠仍保持啮合；

3)松动定位板固定螺母7，根据多线螺纹的螺旋线的线数要求，从定位板2中的销孔中拔起定位销4，将待加工件9与定位板2整体旋转至定位板2上的另一销孔中，插入定位销4并拧紧定位板固定螺母7，再进行第二次螺旋线车削；

4)重复步骤3)，直至完成所有螺旋线车削。

本发明所提供的分线方法，分线的对象多线螺纹是双螺旋线螺纹或三螺旋线螺纹：当多线螺纹是双螺旋线螺纹时，步骤3的具体实现方式是：松动定位板固定螺母7，从定位板2中的销孔中拔起定位销4，将待加工件9与定位板2整体旋转至180°，将定位销4插入定位板2上的另一销孔中并拧紧定位板固定螺母7，再进行第二次螺旋线车削；当多线螺纹是三螺旋线螺纹时，步骤3的具体实现方式是：松动定位板固定螺母7，从定位板2中的销孔中拔起定位销4，将待加工件9与定位板2整体旋转至120°，将定位销4插入定位板2上的另一销孔中并拧紧定位板固定螺母7，再进行第二次螺旋线车削。

以图1所示的产品为例，用普通车床加工时，先将分线装置整体用三爪定位夹紧，保证车床主轴的中心即为分线装置的中心；再将待加工产品装入限位螺钉5的光轴部分，止靠在定位板2的端面上，大致找正待加工螺纹孔位置后，旋紧待加工件固定螺母8固定；精车螺纹底孔达尺寸之后，将车床调整到车削螺纹的档位，确认螺纹深度并在导轨上固定一挡块作为车削时纵向移动的终点；当一次工作行程结束后，退出车刀而不提起开合螺母，使刀架与丝杠仍保持啮合，这时适当松动定位板固定螺母7，拔起定位销4，将待加工件9与定位板2整体旋转180°之后，插入定位销4并拧紧定位板固定螺母7，再进行第二次螺旋线车削。然后，按照这样的步骤经过数次行程就可以轻松地完成双线螺纹的粗车及精车过程，从而有效地避免了螺纹的乱牙及分线不均现象。

本发明所提供的用于加工高精度多线螺纹零件的分线装置中采用的最具典型的技巧就是仅仅利用一个定位销4和松动定位板固定螺母7的方法，将待加工件9准确旋转一个角度，从而改变进刀起点的目的。且转动待加工件9时，由于要加工的螺纹孔的旋转中心与分线装置中定位板2的旋转中心重合，同时车床主轴，丝杠与刀架保持啮合不发生转动，所以仅松动定位板固定螺母7时，转动定位板2就可以保证分线的精度，避免设备空程、间隙误差及过去操作方法中的误差，从而保证加工质量。

本发明需要特别说明的是：设计此类装置时，需要根据待加工零件的结构来确定定位板2的设计形状和夹紧方式，需要根据待加工多线螺纹的线数和精度来确定底座1上定位孔的分布数量与分度的精度，从而确保多线螺纹的加工质量。本发明技术已应用于公司产品制造中，100％解决了现场多线螺纹分线不准，螺纹乱扣的质量问题，使用简单方便，稳定可靠，效果理想，适用于现场批量生产。适用于内、外多线螺纹，盲孔多线螺纹及偏心零件上的多线螺纹的加工。