一种大直径螺纹加工方法与流程

本发明涉及数控加工领域，尤其涉及一种大直径螺纹加工方法。

背景技术：

大直径螺纹的精加工涉及到很多加工技术，其中对于螺距50mm以上的单头或者双头螺纹，螺纹整体长度大于700mm，螺距公差要求0.02mm以内，螺纹斜面和平面粗糙度要求高且平面度小于0.025mm。常规的加工方法是采用一把标准切槽车刀进行车削加工，总体车削4个不同部位来完成螺纹的加工。比如加工螺纹外圆直径2140mm，螺纹底圆直径2087mm，螺纹牙形高度30mm，螺纹螺距50.8mm，螺纹整体长度850mm的大直径螺纹，按照常规的工艺方法，使用8mm切槽刀加工，转速10n/min左右，每转进给0.25mm左右，对于螺纹斜面和平面需要反复车削多次，保证螺纹精度合格，占用车床资源约75小时，耗用时间长。

技术实现要素：

针对上述大直径螺纹加工效率低，占用机床时间长的问题，本发明提供了一种大直径螺纹加工方法，提高大直径螺纹的切削效率。

本发明的目的是这样实现的，一种大直径螺纹加工方法，使用数控机床进行加工，将工件固定安装在机床主轴上，包括以下加工工序：

螺纹粗加工工序：安装圆弧车刀，根据工件的螺纹螺距，逐层进给切削所述工件，在所述工件外表面加工出螺纹轮廓；

螺纹清根加工工序：更换清根刀具，进给切削所述螺纹轮廓的根部圆角并清除所述根部圆角；

螺纹斜面精加工工序：更换斜面刀具，对所述斜面进行精加工；

螺纹平面精加工工序：更换平面刀具，对所述平面进行精加工；

倒角加工工序：更换倒角刀具，进给切削并加工出所述螺纹轮廓的两个倒角。

进一步地，使用所述圆弧车刀，分2-5次加工出所述螺纹轮廓。

进一步地，所述斜面刀具的斜面切削刃长度与所述螺纹轮廓的斜面宽度相匹配，加工时，使所述斜面切削刃与所述螺纹轮廓的斜面贴合，对整个宽度的所述螺纹轮廓的斜面进行切削。

进一步地，所述平面刀具的平面切削刃长度与所述螺纹轮廓的平面宽度相匹配，加工时，使所述平面切削刃与所述螺纹轮廓的平面贴合，对整个宽度的所述螺纹轮廓的平面进行切削。

进一步地，所述螺纹轮廓的斜面和底面分别与所述螺纹轮廓的顶面形成拐角，所述倒角刀具具有两个加工斜面，两个所述加工斜面具有一定夹角，两个所述加工斜面分别同时加工所述拐角，形成倒角。

本发明提供一种大直径螺纹加工方法，使用5把加工刀具，分5个步骤对工件进行螺纹加工，加工刀具规格和螺纹尺寸相适应，提高了大直径螺纹的切削效率，同时满大直径螺纹的高精度和高平面度要求，与常规方法比较，本发明整体提高大直径螺纹加工效率4倍以上。

附图说明

图1螺纹粗加工工序示意图；

图2螺纹清根加工工序示意图；

图3螺纹斜面精加工工序示意图；

图4螺纹平面精加工工序示意图；

图5螺纹倒角加工工序示意图。

1-圆弧车刀；2-清根刀具；3-斜面刀具；4-平面刀具；5-倒角刀具；6-工件。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

在本发明的实施例中，以加工螺纹外圆直径2140mm，螺纹底圆直径2087mm，螺纹牙形高度30mm，螺纹螺距50.8mm，螺纹整体长度850mm的大直径螺纹为例：

一种大直径螺纹加工方法，如图1-5所示，使用数控机床进行加工，将工件6固定安装在机床主轴上，包括以下加工工序：

螺纹粗加工工序：安装圆弧车刀1，根据工件8的螺纹螺距，逐层进给切削所述工件8，在所述工件8外表面加工出螺纹轮廓；

螺纹清根加工工序：更换清根刀具2，进给切削所述螺纹轮廓的根部圆角并清除所述根部圆角；

螺纹斜面精加工工序：更换斜面刀具3，对所述斜面进行精加工；

螺纹平面精加工工序：更换平面刀具4，对所述平面进行精加工；

倒角加工工序：更换倒角刀具5，进给切削并加工出所述螺纹轮廓的两个倒角。

在本发明的实施例中，选用圆弧车刀1的刀片直径为16mm，分3次分别以水平角度1°方向、水平角度2°方向和斜向角度3°方向进行切削，加工出螺纹轮廓。圆弧车刀1每次切削间距8mm，进行切削时主轴转速18n/min，每转圆弧车刀1进给0.5mm，占用车床资源3.5小时。圆弧车刀1以角度1°方向对工件6进行切削后，形成螺纹平面；以角度3°方向对工件6进行切削后，形成螺纹斜面。最终形成的螺纹轮廓根部会形成圆弧车刀1刀头形状的圆角。通常情况下，使用圆弧车刀1，分2-5次加工出所述螺纹轮廓。清根刀具2选用8mm宽度刀片，清除根部圆角，切削时主轴转速18n/min，每转清根刀具2进给0.3mm。

在本发明的实施例中，所述斜面刀具3的斜面切削刃长度与所述螺纹轮廓的斜面宽度相匹配，加工时，使所述斜面切削刃与所述螺纹轮廓的斜面贴合，对整个宽度的所述螺纹轮廓的斜面进行切削。斜面刀具3的斜面切削刃长度50mm，该刀片材质为整体硬质合金，切削时主轴转速4n/min，每转斜面刀具3进给0.02～0.05mm，螺纹斜面一次成型。

在本发明的实施例中，所述平面刀具4的平面切削刃长度与所述螺纹轮廓的平面宽度相匹配，加工时，使所述平面切削刃与所述螺纹轮廓的平面贴合，对整个宽度的所述螺纹轮廓的平面进行切削。平面刀具4的平面切削刃长度35mm，该刀片材质为整体硬质合金，切削时主轴转速8n/min，每转平面刀具4进给0.02～0.05mm，螺纹平面一次成型。

在本发明的实施例中，所述螺纹轮廓的斜面和底面分别与所述螺纹轮廓的顶面形成拐角，所述倒角刀具5具有两个加工斜面，两个所述加工斜面具有一定夹角，两个所述加工斜面分别同时加工所述拐角，形成倒角。切削时主轴转速16n/min，每转倒角刀具5进给0.4mm，两种规格的倒角可一次成型。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种大直径螺纹加工方法，其特征在于：使用数控机床进行加工，将工件固定安装在机床主轴上，包括以下加工工序：

螺纹粗加工工序：安装圆弧车刀，根据工件的螺纹螺距，逐层进给切削所述工件，在所述工件外表面加工出螺纹轮廓；

螺纹清根加工工序：更换清根刀具，进给切削所述螺纹轮廓的根部圆角并清除所述根部圆角；

螺纹斜面精加工工序：更换斜面刀具，对所述斜面进行精加工；

螺纹平面精加工工序：更换平面刀具，对所述平面进行精加工；

倒角加工工序：更换倒角刀具，进给切削并加工出所述螺纹轮廓的两个倒角。

2.根据权利要求1所述的大直径螺纹加工方法，其特征在于：使用所述圆弧车刀，分2-5次加工出所述螺纹轮廓。

3.根据权利要求1所述的大直径螺纹加工方法，其特征在于：所述斜面刀具的斜面切削刃长度与所述螺纹轮廓的斜面宽度相匹配，加工时，使所述斜面切削刃与所述螺纹轮廓的斜面贴合，对整个宽度的所述螺纹轮廓的斜面进行切削。

4.根据权利要求1所述的大直径螺纹加工方法，其特征在于：所述平面刀具的平面切削刃长度与所述螺纹轮廓的平面宽度相匹配，加工时，使所述平面切削刃与所述螺纹轮廓的平面贴合，对整个宽度的所述螺纹轮廓的平面进行切削。

5.根据权利要求1所述的大直径螺纹加工方法，其特征在于：所述螺纹轮廓的斜面和底面分别与所述螺纹轮廓的顶面形成拐角，所述倒角刀具具有两个加工斜面，两个所述加工斜面具有一定夹角，两个所述加工斜面分别同时加工所述拐角，形成倒角。

技术总结
本发明涉及数控加工领域，尤其涉及一种大直径螺纹加工方法，使用数控机床进行加工，将工件固定安装在机床主轴上，包括以下加工工序：螺纹粗加工工序、螺纹清根加工工序、螺纹斜面精加工工序、螺纹平面精加工工序、倒角加工工序。本发明大直径螺纹加工方法，可提高大直径螺纹的切削效率，同时满足大直径螺纹的高精度和高平面度的加工要求，对大直径螺纹整体切削，与常规方法比较，本发明提高效率4倍以上。

技术研发人员：祁海龙;杨保;柏长友;苏建民
受保护的技术使用者：共享智能装备有限公司
技术研发日：2020.03.30
技术公布日：2020.06.19