摘要：文章结合笔者的实际情况主要阐述了介绍了一种变螺距精密螺纹套管加工的专用数控套车机床的工作原理、基本组成。重点分析了该机床数控径向切削进给的实现方法，以及多刀同时切削多头螺纹的技术实现，给出了工程应用实例。
　　关键词：螺纹套管；数控套车；径向进给
　　中图分类号：TG519.1 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 09-0000-01
　　Deep Analysis Based on Machine Thread Processing Technology
　　Zhang Wei1,Shen Yang2
　　(1.Zhongjie Machine Tool Co.ltd,Shenyang110000,China;2.Shenyang First Machine Tool Factory,Shenyang110142,China)
　　Abstract:This paper introduces the principle and basic composition of a special CNC machine tool used to processlong,big diameter and changeable pitch precise multiple threaded socket pipe.The realizable technologic method of the cross feed and the multi-tool cutting multiple thread of the CNC machine tool are the analysis emphases.The engineering application example is also introduced.
　　Keywords:Threaded Socket;NC sets of car; Radial feed
　　目前，管螺纹切削加工已是一项成熟的技术，其配套的工艺装备能满足常规管螺纹加工制造的技术要求。但是，对于特殊螺纹套管的螺纹加工，采用传统管螺纹加工方法很难达到加工要求，因为，加工套管的螺纹时，管子需作回转运动、成型螺纹刀具作轴向和径向进给运动，由于管子太长且为热轧无缝钢管，加工时根本无法保证整根管子回转的同轴度，试验时测得管子最大径向跳动量达到10mm；由于管子径向跳动很大，加工时的振动很大，严重影响到螺纹加工精度，且对机床主轴轴承的精度和使用寿命产生极大影响；为了减小加工时管子的径向跳动，只能采用低速切削加工工艺，导致加工精度低、效率低、螺纹牙型的表面质量差、废品率高。
　　一、控制系统设计
　　机床的三轴两联动通过CNC系统、主轴变频调速驱动、X轴和Z轴交流伺服驱动实现，其中X轴和Z轴反馈采用半闭环反馈，以获得较高的反馈控制精度，并能够较方便地获取各轴的反馈控制信号。液压系统和其他辅助装置的控制由CNC内置的PLC实现。
　　二、机床基本组成和工作原理
　　（一）基本组成
　　为了满足上述4点要求，本螺纹套管数控套车机床采用如下方法：采用液压自动调节专用定位夹紧装置，实现被加工套管在机床夹具上的自动找正、定位与夹紧；采用三轴两联动数控套车机床对管子端头进行多头精密螺纹加工。该设备由专用数控套车车床、专用液压定位夹紧装置、管子定心和定位调节机构、CNC以及液压控制系统等组成。
　　（二）专用数控套车机床工作原理
　　对管子进行螺纹加工时，整条套管在夹具上自动找正后夹紧固定不动，所有的切削运动都是由数控套车机床来完成。由交流变频调速电动机2、经同步带3、减速齿轮4，实现刀盘（主轴）6的无级调速回转主运动；通过交流伺服电动机13、丝杆螺母机构11，驱动进给工作台12和安装在其上的机床主轴箱实现刀盘6的轴向进给运动；通过交流伺服电动机5、丝杠螺母进给机构7、止推盘8、摇杆滑块齿轮齿条传力机构9，驱动刀座滑块10和安装在其上的刀具实现径向进给运动；通过CNC系统1实现对整个机床的实时检测、控制与显示。
　　三、多刀同时加工多头螺纹的实现
　　采用单刀加工多头螺纹具有刀盘结构简单、分度角度灵活的优点，但有角度分度误差、径向切削力不平衡、切削效率低等缺点。采用多刀同时加工多头螺纹具有螺纹分度角度误差小、径向切削力平衡、切削效率高的优点，但是在结构的实现上具有一定困难。本机床多刀多头螺纹同时加工的技术实现如下： 主轴6做旋转运动，径向进给丝杠螺母机构驱动止推盘8做水平轴向移动，并通过传力件9的刚性铰接，实现止推盘8与回转刀盘6的同步转动。在止推盘8上有事先加工好的精密3等分和4等分的滚轮铰接支座，在回转刀盘6上有对应的精密3等分和4等分的刀套导向滑槽，根据加工需要只要将推力盘、摇杆滑块齿轮齿条传力件、回转刀盘上的分度导向槽对应连接起来，就能分别实现单刀、双刀、三刀、四刀同时加工的功能，从而实现单头、双头、三头、四头螺纹的多刀同时加工。
　　四、结语
　　采用被加工套管固定、切削刀具回转并轴向和径向进给的运动方式，能够有效地解决传统管螺纹车床加工该类零件的固有缺陷，保证螺纹加工质量。通过摇杆滑块齿轮齿条传力机构将滚珠丝杠螺母机构的轴向运动转换成为刀具的径向运动，实现了刀具切削螺纹的数控三轴两联动运动，能够完成对长管、大直径、多线螺纹、变导程螺纹套管的数控加工制造。通过推力盘和回转刀片上对应的精密分度装置与传力件的高精度连接，能够实现双刀、三刀、四刀同时加工多头螺纹的功能。该设计原理与机床结构对于类似零件加工专用数控机床的设计具有实际参考价值。
　　参考文献：
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