用于细长螺杆螺纹加工的旋风铣装置的制作方法

本实用新型属于加工设备技术领域，具体涉及一种用于细长螺杆螺纹加工的旋风铣装置。

背景技术：

机械自动化的高速发展对产品螺纹加工精度、加工速度、安全性等要求不断提高，针对其加工需求，车间需要配备更专业化、精细化的设备，其中，螺纹旋风铣作为一种先进的螺纹加工设备被引进各工厂。螺纹旋风铣是与普通车床配套的螺纹高速铣削装置，其铣削速度高达400m/min，加工效率高。但是，现有技术的螺纹旋风铣装置在加工过程中切削废屑飞溅，旋风铣与车床接触强度不高，占用空间大，旋风铣的螺纹铣刀旋转轴距离驱动电机远，从而造成传动不均匀、加工不稳定，进而降低生产效率和产品质量。另外，现有技术的螺纹旋风铣在加工细长螺杆的螺纹时还存在螺杆振动的问题，细长螺杆的螺纹加工精度不高。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种用于细长螺杆螺纹加工的旋风铣装置，其技术方案如下：

一种用于细长螺杆螺纹加工的旋风铣装置，其包括：安装座、壳体、芯轴、电机、刀盘和中心架；所述安装座安装在机床的刀座上(所述刀座安装在所述机床的滑板上)，与所述刀座的槽口相匹配，用于为所述壳体和所述电机提供安装位置；所述芯轴安装在所述壳体内，所述刀盘安装在所述芯轴上，所述刀盘上安装有多个螺纹铣刀，所述芯轴与所述电机相连，所述电机用于带动所述芯轴在所述安装座内转动；所述中心架安装在所述机床的滑板上，所述中心架的轴线与所述芯轴的轴线重合，用于支撑工件。

如上述的用于细长螺杆螺纹加工的旋风铣装置，进一步优选为：所述中心架位于靠近所述芯轴安装有所述刀盘的一端，所述中心架包括架基体、调节杆、支撑轮和安装块；所述架基体安装在机床的滑板上；所述调节杆安装在所述架基体上，并与所述架基体活动连接，多个所述调节杆在所述架基体的圆周方向均匀分布；所述安装块安装在所述架基体上，用于固定所述调节杆；所述支撑轮安装在所述调节杆上，用于支撑工件。

如上述的用于细长螺杆螺纹加工的旋风铣装置，进一步优选为：所述调节杆包括调节杆一、调节杆二和调节杆三，所述调节杆一和所述调节杆二螺纹连接；所述调节杆一上设有卡块；所述调节杆二上设有导槽，所述导槽与所述架基体上的导轨滑动配合；所述调节杆三与所述调节杆二螺纹连接，所述支撑轮安装在所述调节杆三上。

如上述的用于细长螺杆螺纹加工的旋风铣装置，进一步优选为：所述电机为伺服电机，所述电机通过传动装置与所述芯轴相连；所述传动装置包括第一带轮、第二带轮和同步带；所述第一带轮安装在所述电机上，所述第二带轮安装在所述芯轴上；所述同步带安装在所述第一带轮和第二带轮上；所述第一带轮的直径小于所述第二带轮的直径。

如上述的用于细长螺杆螺纹加工的旋风铣装置，进一步优选为：所述电机的安装板安装在所述安装座的凹槽内，所述凹槽的长度大于所述安装板的长度；所述凹槽内设有长圆孔，所述安装板上设有与所述长圆孔对应的螺纹孔。

如上述的用于细长螺杆螺纹加工的旋风铣装置，进一步优选为：所述芯轴和所述壳体之间通过轴承连接，所述芯轴的两端安装有所述轴承，两个所述轴承之间安装有主轴隔套；所述轴承为角接触球轴承，两个所述轴承db对应安装。

如上述的用于细长螺杆螺纹加工的旋风铣装置，进一步优选为：所述刀盘上设有多个第一圆孔，多个所述第一圆孔沿所述刀盘的径向均匀分布，所述芯轴上设有与所述第一圆孔对应的第二圆孔，所述第一圆孔、所述第二圆孔上插装有螺钉。

如上述的用于细长螺杆螺纹加工的旋风铣装置，进一步优选为：所述刀盘上设有多个铣刀孔，多个所述铣刀孔在所述刀盘的半径方向均匀分布；所述铣刀孔上开设有避让槽。

如上述的用于细长螺杆螺纹加工的旋风铣装置，进一步优选为：所述螺纹铣刀呈三角形，三角形的三个边角处设有切刃。

如上述的用于细长螺杆螺纹加工的旋风铣装置，进一步优选为：所述刀盘位于所述机床的投料箱的上方，所述投料箱用于回收螺纹铣刀铣削工件的切屑。

分析可知，与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果在于：

1、本实用新型将壳体、芯轴、电机、刀盘集中安装在安装座上，通过提高集成度降低了占用空间，并且拉近了电机与芯轴的距离，能够提高传动的稳定性，加工状态稳定。安装座与机床刀座的槽口相匹配，再由螺栓紧固，利用机床的刀座作为基础支撑，可随时装卸，不破坏机床现有部件，不影响机床的正常使用，在需要进行螺纹加工时安装在刀座上即可，螺纹加工完成后直接拆卸，拆装方便，还能够提高安装座与刀座的抗振性和接触强度，减少噪音，有效增加螺纹加工的稳定性，从而避免刀盘发生振动而降低加工精度。刀盘与芯轴相连，刀盘上安装有多个螺纹铣刀，在加工不同规格的螺纹时，通过更换不同规格的刀盘能够快速适应不同规格的外螺纹的加工，生产效率高。在加工工件时，中心架的轴线与芯轴的轴线重合，在螺纹铣刀铣削工件时能够对工件起到支撑作用，防止工件被铣削端的振动，增加了螺纹加工过程中工件的稳定性，进一步提高工件的加工精度，从而使得本实用新型具有加工状态稳定、加工精度高、生产效率高、产品质量好的特点，对细长螺杆的加工具有重要意义。

2、本实用新型的中心架上设有支撑轮，与工件相接触并随工件转动，在支撑工件的同时能够不影响工件的转动和进给；中心架的三个调节杆相互独立，调节方便，能够保证每个支撑轮对工件的支撑力相同，从而保证加工的精度。本实用新型的电机为伺服电机，旋转速度控制精准，可精准控制刀盘的转速，极大的提高了工作有效性和螺纹加工精度，并通过同步带降速传动，结构简单，在对电机起到过载保护的同时还能够保证传动精度；电机的安装座位置可调，能够调节同步带的张紧力，进一步提高加工时的传动精度。

3、本实用新型的芯轴和壳体之间通过db对应安装的角接触球轴承轴承连接，能够保证芯轴转动的平稳性并承受轴向力，从而保证螺纹加工精度。刀盘通过螺钉固定，能够将刀盘精准安装在芯轴上，并实现刀盘的快速更换，从而提高加工效率。刀盘上设有铣刀孔和避让槽，能够保证螺纹铣刀不发生位移并保护螺纹铣刀的切刃。另外，本实用新型的刀盘位于机床投料箱的上方，便于切屑的充分回收利用。

附图说明

图1为用于细长螺杆螺纹加工的旋风铣装置的结构示意图。

图2为刀盘的安装示意图。

图3为安装板与凹槽的配合示意图。

图4为凹槽的结构示意图。

图5为轴承的安装示意图。

图6为图5的剖视图。

图7为中心架的结构示意图。

图8为调节杆一和调节杆二的连接示意图。

图9为支撑轮与调节杆二的连接示意图。

图10为架基体的结构示意图。

图11为刀盘的结构示意图。

图12为螺纹铣刀的结构示意图。

图中：1-电机；2-壳体；3-中心架；4-第二带轮；5-同步带；6-第一带轮；7-安装座；8-刀盘；9-螺纹铣刀；10-安装板；11-凹槽；12-长圆孔；13-轴承；14-主轴隔套；15-芯轴；16-工件；17-架基体；18-安装块；19-调节杆一；20-调节杆二；21-支撑轮；22-调节孔；23-避让槽；24-铣刀孔；25-第一圆孔。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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而不是要求本实用新型必须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。本实用新型中使用的术语“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；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，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的具体含义。

请参照图1至图12所示，其中，图1为用于细长螺杆螺纹加工的旋风铣装置的结构示意图；图2为刀盘的安装示意图；图3为安装板与凹槽的配合示意图；图4为凹槽的结构示意图；图5为轴承的安装示意图；图6为图5的剖视图；图7为中心架的结构示意图；图8为调节杆一和调节杆二的连接示意图；图9为支撑轮与调节杆二的连接示意图；图10为架基体的结构示意图；图11为刀盘的结构示意图；图12为螺纹铣刀的结构示意图。

在本实用新型中，细长螺杆是指外螺纹规格为m3-m16，杆长在2米以内的工件。

如图1至图6所示，本实用新型提供了一种用于细长螺杆螺纹加工的旋风铣装置，主要包括安装座7、壳体2、芯轴15、电机1、刀盘8和中心架3；安装座7安装在机床的刀座上(刀座安装在机床的滑板上)，与刀座的槽口相匹配，用于为壳体2和电机1提供安装位置；芯轴15为圆筒状，安装在壳体2内，刀盘8安装在芯轴15上，刀盘8上安装有多个螺纹铣刀9，芯轴15与电机1相连，电机1用于带动芯轴15在安装座7内转动；中心架3安装在机床的滑板上，中心架3的轴线与芯轴15的轴线重合，用于支撑工件16。在本实用新型的实施例中，芯轴15的外径半径长度为100mm。

具体而言，本实用新型提供的用于细长螺杆螺纹加工的旋风铣装置将壳体2、芯轴15、电机1、刀盘8集中安装在安装座7上，通过提高集成度降低了占用空间，外形精巧，并且拉近了电机1与芯轴15的距离，能够提高传动的稳定性，加工状态稳定。安装座7与机床刀座的槽口相匹配，利用机床的刀座作为基础支撑，可随时装卸，不破坏机床现有部件，不影响机床的正常使用，在需要进行螺纹加工时安装在刀座上即可，螺纹加工完成后直接拆卸，拆装方便。具体的，安装座7与刀座采用凹槽11与凸起间隙配合或过渡配合的方式连接，再由螺栓紧固，能够提高安装座7与刀座的抗振性和接触强度，减少噪音，有效增加螺纹加工的稳定性，从而避免刀盘8发生振动而降低加工精度。刀盘8与芯轴15相连，刀盘8上安装有多个螺纹铣刀9，在加工不同规格的螺纹时，通过更换不同规格的刀盘8能够快速适应不同规格的外螺纹的加工，生产效率高。在加工工件16时，本实用新型在刀座上安装有中心架3，中心架3的轴线与芯轴15的轴线重合，在螺纹铣刀9铣削工件16时能够对工件16起到支撑作用，防止工件16被铣削端的振动，增加了螺纹加工过程中工件16的稳定性，进一步提高工件16的加工精度，从而使得本实用新型具有加工状态稳定、加工精度高、生产效率高、产品质量好的特点，对细长螺杆的加工具有重要意义。

作为对本实用新型的改进，如图1至图12所示，本实用新型还提供了如下改良方案：

为了在支撑工件16的同时便于工件16的转动和进给，如图7至图10所示，本实用新型的中心架3位于靠近芯轴15安装有刀盘8的一端，中心架3包括架基体17、调节杆、支撑轮21和安装块18；架基体17安装在机床的滑板上；调节杆安装在架基体17上，并与架基体17活动连接，多个调节杆在架基体17的圆周方向均匀分布，调节杆优选为三个，能够提高支撑的稳定性；安装块18安装在架基体17上，用于固定调节杆；支撑轮21安装在调节杆上，用于支撑工件16(细长螺杆)。在加工工件16时，工件16的一端由机床的三爪卡盘装夹，另一端穿过中心架3后由螺纹铣刀9铣削。在加工过程中，机床的刀座带动螺纹铣刀9靠近三爪卡盘运行，从而完成工件16的进给，同时，三爪卡盘带动工件16转动。工件16与中心架3的相对运动包括沿工件16轴线方向的平动和沿工件16圆周方向的转动。在中心架3处，中心架3的支撑轮21与工件16相接触并随工件16转动，在支撑工件16的同时能够不影响工件16的转动和进给。

为了使调节杆便于调节，如图7至图10所示，本实用新型的三个调节杆相互独立，互不影响，每两个调节杆的轴线夹角均为120°，通过调节每个调节杆的轴向位置能够使得工件16的轴线与刀盘8的轴线、中心架3的轴线重合(在判断时采用百分表检测，属于本领域现有技术，此处不再赘述)，保证每个支撑轮21对工件16的支撑力相同，从而保证加工的精度。调节杆包括调节杆一19、调节杆二20和调节杆三，调节杆一19和调节杆二20螺纹连接，具体的，调节杆一19上加工有外螺纹，调节杆二20上加工有螺纹孔，外螺纹与螺纹孔配合实现螺纹连接；调节杆一19上设有卡块；调节杆二20上设有导槽，导槽与架基体17上的导轨滑动配合；调节杆三与调节杆二20螺纹连接，支撑轮21安装在调节杆三上。本实用新型的架基体17用于安装调节杆的部分呈圆环状，在安装时，调节杆一19由圆环的外侧插入圆环的调节孔22中，调节杆一19的卡块卡在调节孔22中而对调节杆一19的轴向运动起到限位作用；支撑轮21安装在调节杆三上，调节杆三安装在调节杆二20上，调节杆二20由圆环的外侧插入圆环的调节孔22中，调节杆二20的导槽与调节孔22中的导轨滑动配合，调节杆二20的螺纹孔与调节杆一19的外螺纹螺纹连接。在调节调节杆的轴向位置时，通过旋转调节杆一19能够改变螺纹孔与外螺纹配合的深度，从而使得调节杆二20通过导槽与导轨的滑动配合而沿自身轴线平动，便于对调节杆进行调节。

为了进一步提高传动精度，如图1至图4所示，本实用新型的电机1为伺服电机，在本实用新型的实施例中，伺服电机的功率为750w，用于为芯轴15提供动力，旋转速度控制精准，可精准控制刀盘8的转速，极大的提高了工作有效性和螺纹加工精度。本实用新型的电机1通过传动装置与芯轴15相连；传动装置包括第一带轮6、第二带轮4和同步带5；第一带轮6安装在电机1上，第二带轮4安装在芯轴15上；同步带5安装在第一带轮6和第二带轮4上；第一带轮6的直径小于第二带轮4的直径。本实用新型通过采用同步带5进行传动，在对电机1起到过载保护的同时还能够保证传动精度。同时，采用同步带5进行传动，能够为芯轴15、刀盘8、螺纹铣刀9的运动留足空间，防止与电机1发生干涉，结构紧凑。在传动时，第一带轮6的直径小于第二带轮4的直径，从而形成降速传动，省略了减速器的安装，进一步精简了结构，保证了传动精度。在加工工件16时，可根据工件16的实际情况(如根据螺距的大小)调节伺服电机的转速，实现多种切削方式(如难加工材料切削、超高速切削等)，还具有消耗动力小，动态稳定性好的特点。

为了便于调节同步带5的张紧力，如图1至图4所示，本实用新型的电机1的安装板10安装在安装座7的凹槽11内，凹槽11的长度大于安装板10的长度；凹槽11内设有长圆孔12，安装板10上设有与长圆孔12对应的螺纹孔，安装板10在安装座7上由螺栓紧固，在紧固时，螺栓依次穿过长圆孔12和螺纹孔实现紧固。本实用新型的凹槽11长度大于安装板10的长度，并且凹槽11内加工有长圆孔12，可调节安装板10在安装座7上的安装位置，从而调节第一带轮6和第二带轮4之间的距离，进而调节同步带5的张紧力，进一步提高加工时的传动精度。

为了保证芯轴15旋转的平稳性，进一步提高加工精度，如图5和图6所示，本实用新型的芯轴15和壳体2之间通过轴承13连接，芯轴15的两端安装有轴承13，两个轴承13之间安装有主轴隔套14；轴承13为角接触球轴承，两个轴承13采用db对应安装。本实用新型采用轴承13连接壳体2和芯轴15，能够保证芯轴15转动的平稳性；背对背db对应安装的轴承13可以在承受径向力的同时，使芯轴15承受轴向外力，能够避免工件16加工时芯轴15沿轴向窜动，同时还能够避免铣削螺纹时因受到铣削阻力而芯轴15发生的轴向位移，从而保证螺纹加工精度。

为了便于刀盘8的快速更换，如图1至图4、图11所示，本实用新型的刀盘8上设有多个第一圆孔25，多个第一圆孔25沿刀盘8的径向均匀分布，芯轴15上设有与第一圆孔25对应的第二圆孔，第一圆孔25、第二圆孔上插装有螺钉。作为优选，第一圆孔25、第二圆孔、螺钉的数量均为三个，三个第一圆孔25的圆心连线为正三角形，正三角形的形心与刀盘8的轴线重合。进一步的，芯轴15与刀盘8采用过渡配合的方式相匹配，便于刀盘8的精准定位。本实用新型通过螺钉固定刀盘8，在芯轴15与刀盘8过渡配合的基础上能够将刀盘8精准安装在芯轴15上，并实现刀盘8的快速更换(在两分钟内即可完成一次刀盘8的更换)，从而提高加工效率。

进一步的，同一规格(大小)的外螺纹的参数也不尽相同，例如螺纹升角的调节通过采用机床的plc系统控制工件16进给速度、三爪卡盘转速、芯轴15转速共同实现，具体的，在螺纹加工过程中，机床主轴(三爪卡盘)转速慢、工件16进给速度慢，则螺纹升角大；机床主轴转速快、工件16进给速度快，则螺纹升角小。

为了便于安装固定螺纹铣刀9，如图11和图12所示，本实用新型的刀盘8上设有多个铣刀孔24，多个铣刀孔24在刀盘8的半径方向均匀分布，铣刀孔24的形状与螺纹铣刀9相对应，螺纹铣刀9安装在铣刀孔24内并由螺栓实现紧固，能够保证加工过程中螺纹铣刀9不发生位移，从而保证加工精度。

进一步的，如图6、图11和图12所示，本实用新型的螺纹铣刀9呈三角形，三角形的三个边角处设有切刃，能够保证铣刀的充分利用。进一步的，本实用新型的铣刀用于铣削硬度在50hrc以内的工件16。本实用新型的铣刀孔24上开设有避让槽23，能够避让螺纹铣刀9的切刃，对螺纹铣刀9的切刃起到保护作用。

为了便于回收切屑，本实用新型的刀盘8位于机床投料箱的上方，从而保证切屑能够充分被投料箱回收，避免切屑对操作人员造成伤害，提高加工的安全系数，集中处理切屑，能够实现材料的充分回收利用。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。