变螺距螺杆的加工方法.pdf

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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,Tianjin300222,CHN

2、)Abstract:Severalmethodsofmachiningvaryingpitchscrewlikemillingandcutting,movingofcuttingtoolinvaryingspeed,re2constructingofNCmachinetool,subsectionmachining,andothermethodsareintroduced,somesimplecontrastofthesemethodsaremade,andindicatethedevelopmenttrendofindust

3、ryinmachiningofvaryingpitchscrew.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,经常会遇到变螺距等槽宽、等棱宽、等底径

4、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,内孔与工件外圆间隙配合,工件向右运动。线往复运动或是分度

5、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

6、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

7、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

8、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。