变螺距螺杆的加工方法

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1、现代制造工程2008年第1期试验研究3变螺距螺杆的加工方法白宇,王平(天津科技大学,天津300222)摘要:介绍几种变螺距螺杆的加工方法,包括铣切法、刀具变速移动法、改造数控车床加工法、分段加工法等,对这些方法进行比较,并指出变螺距螺杆加工的发展趋势。关键词:变螺距;螺杆;变螺距螺杆;铣切法中图分类号:TG62文献标识码:B文章编号:1671—3133(2008)01—0024—03MachiningmethodsofvaryingpitchscrewsBaiYu,WangPing(TUST,Tianjin3002

2、22,CHN)Abstract:Severalmethodsofmachiningvaryingpitchscrewlikemillingandcutting,movingofcuttingtoolinvaryingspeed,re2constructingofNCmachinetool,subsectionmachining,andothermethodsareintroduced,somesimplecontrastofthesemethodsaremade,andindicatethedevelopmentt

3、rendofindustryinmachiningofvaryingpitchscrew.Keywords:Varyingpitch;Screw;Varyingpitchscrew;Methodofmillingandcutting纹。这种方法实际上是一种靠模(仿形)加工的方法,0引言被加工螺杆的螺距变化情况应与靠模的螺距变化相同。[1]在塑料、橡胶、食品和造纸工业使用的挤出设备如图1所示为一输瓶螺杆专用夹具的结构示中,螺杆是关键的零/部件。在螺杆的加工制造过程意图,螺杆毛坯1以内孔与心轴2配合,并用螺母3锁中,经

4、常会遇到变螺距等槽宽、等棱宽、等底径的螺紧,母丝杠(其螺距是变化的,与被加工螺杆的螺距相杆,而这种变螺距螺杆挤出性能优良,不仅吃料情况同)与心轴2键连接,当心轴旋转时,螺杆4的螺纹沿好,而且压缩比可变、出料口物料连续性好,应用在送固定滑块5的表面滑动,心轴就带动工件一起作变螺料机构上,它可以实现物料送进速度快、慢的调整,物距的螺旋运动,而铣刀6绕自身的轴线旋转做切削运料送进位置的改变;如果对所送物料进行挤压和混炼动,这样就加工出了变螺距的螺杆。导套7起支承作作用,它还可以实现定量送料,把回转运动转换为直用,内孔与工

5、件外圆间隙配合,工件向右运动。线往复运动或是分度运动,所以这种螺杆在制药机械和灌装设备上有较多应用,近来逐渐地应用于造纸行业的设备上。但变螺距螺纹工艺性能差,使用普通设备加工困难,制造精度低,致使其应用受到一定限制。本文主要介绍几种变螺距螺杆的加工方法。1变螺距螺杆的加工方法图1输瓶螺杆专用夹具结构1.螺杆毛坯2.心轴3.螺母4.螺杆111铣切法5.固定滑块6.铣刀7.导套铣切法的主要原理是,铣刀绕自身的轴线旋转,工[1]件在做旋转运动的同时,又做不等速的轴向移动,即工112基于普通机床的刀具变速移动切削法件做变螺

6、旋运动,刀刃就可以在工件上铣切出变螺距螺刀具变速移动切削法的工作原理是,工件由车床3国家自然科学基金资助项目(50671511)24试验研究现代制造工程2008年第1期带动匀速旋转,刀具沿轴向按螺纹变化规律进给,即单独的电动机进行控制。车床纵向(Z)、横向(X)运在丝杠带动拖板轴向进给的同时,又给刀具一个附加动由第一套两轴联动的数控系统进行控制。的位移,于是车刀在工件上的轨迹就是一个变螺距螺纹,而产生附加运动的方法主要是凸轮补偿法。图3普通数控车床改造结构1.Y向步进电动机2.FW160型万能分度头3.工件4.铣刀

7、5.动力铣头6.X向步进电动机7.Z向步进电动机图2普通机床的刀具变速移动切削结构8.横向滚珠丝杠9.纵向滚珠丝杠10.齿轮11.铸铁支架1.车床卡盘2.齿轮副3.凸轮轴4.尾架5.弹簧Y向步进电动机1与FW160型万能分度头2的6.车刀7.工件8.对刀装置9.凸轮10.蜗轮蜗杆副输入蜗杆连接,可以实现车床主轴的旋转控制。普通车床的刀具变速移动切削结构如图2所示,FW160型万能分度头2和Y向步进电动机1安装在该结构拆除了车床小拖板丝杠,添加了一套凸轮补偿铸铁支架11上。被加工螺杆工件3的旋转运动由第装置,当凸轮9

8、由齿轮副2和蜗轮蜗杆副10带动旋转二套两轴联动的数控系统进行控制。时,就会给小拖板一个附加的轴向位移。车刀6车削由于螺杆内型槽的圆弧曲面由数控系统控制,其一遍后径向退刀,主轴反转,大拖板复位,小拖板在弹复杂轨迹曲面得到了准确的控制和保证,使得螺杆任簧5的作用下始终与凸轮接触并退至起始点,控制切意截面的螺距呈均匀变化过渡。这种方法加工精度深后再进行下一次车削。