螺纹切削加工的大孔车床及方法与流程

1.本发明属于大孔车床技术领域，特别涉及螺纹切削加工的大孔车床及方法。


背景技术：

2.圆柱件的螺纹切削加工一般采用大孔车床，大孔车床适合大尺寸的圆柱件使用。
3.现在大孔车床的螺纹切削连续切削，连续切削产生的铁屑长度长，长度较长的铁屑易缠绕在切削刀具外侧，容易影响切削刀具使用寿命，同时，长度较长的铁屑残留在圆柱件外壁，长度较长的铁屑影阻碍切削刀具进行切削处理，实际切削效果不理想。
4.基于此，本发明提供了螺纹切削加工的大孔车床及方法，以解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.为了解决上述现有的长度较长的铁屑易缠绕在切削刀具外侧，容易影响切削刀具使用寿命，同时，长度较长的铁屑残留在圆柱件外壁，长度较长的铁屑影阻碍切削刀具进行切削处理，实际切削效果不理想的问题，本发明提供了螺纹切削加工的大孔车床及方法。
6.本发明提出了螺纹切削加工的大孔车床，包括支撑座、控制器、转动夹持组件、支撑夹持组件和切削刀具，所述支撑座顶部一端设有控制器和转动夹持组件，所述支撑座顶部另一端设有第三导轨，所述第三导轨设有支撑夹持组件，所述转动夹持组件对圆柱件一端夹持并驱动圆柱件转动，所述支撑夹持组件对圆柱件另一端夹持；
7.所述支撑夹持组件沿着第三导轨一端，支撑夹持组件通过螺栓固定在第三导轨上；
8.所述支撑座侧壁连接有x轴平移组件，所述x轴平移组件用于切削刀具在x轴上移动；
9.所述x轴平移组件连接有y轴平移组件，所述y轴平移组件连接有切削刀具，所述y轴平移组件用于切削刀具在y轴上移动。
10.进一步地，所述x轴平移组件包括第一导轨、支撑箱、齿板、第二导轨、第二驱动电机和第一驱动齿圈，所述支撑座侧壁设有第一导轨和齿板，所述支撑座顶部设有第二导轨，所述支撑箱侧壁通过限位滑块与第一导轨和第二导轨限位滑动，所述支撑箱下端直板侧壁安装有第二驱动电机，所述第二驱动电机输出端同轴设有与齿板啮合连接的第一驱动齿圈。
11.进一步地，所述y轴平移组件包括大齿圈、转动螺纹杆、连接座、第四导轨、u形座和角度调节组件，所述支撑箱远离转动夹持组件内壁通过轴承转动连接有转动螺纹杆，所述转动螺纹杆远离转动夹持组件的端部固定连接有大齿圈，所述连接座通过螺纹套与转动螺纹杆螺纹连接，所述连接座固定连接有u形座，所述u形座底部通过限位滑槽与第四导轨限位滑动连接，所述u形座连接有角度调节组件，所述角度调节组件安装有切削刀具，所述第一驱动电机和第四导轨安装于支撑箱的箱体内底部，所述第一驱动电机输出端同轴设有与大齿圈啮合连接的第二驱动齿圈。
12.进一步地，所述角度调节组件包括驱动杆、回字板、直线驱动组件、刀具安装板、支撑横板和驱动杆安装板，所述u形座侧壁设有支撑横板，所述支撑横板顶部安装有直线驱动组件，所述直线驱动组件驱动端设有驱动杆安装板，所述驱动杆安装板侧壁设有驱动杆，所述u形座内壁上端通过轴承转动连接有刀具安装板，所述刀具安装板远离转动夹持组件的端部固定有与驱动杆配合使用的回字板。
13.进一步地，所述刀具安装板靠近转动夹持组件的端部开设的凹槽内插接有切削刀具，且切削刀具通过螺钉与刀具安装板固定连接。
14.进一步地，所述支撑箱靠近转动夹持组件的端部开设有直槽，所述刀具安装板侧壁与直槽侧壁贴合滑动连接。
15.进一步地，所述支撑箱靠近转动夹持组件的内壁设有挡灰组件。
16.进一步地，所述x轴平移组件连接有电气活动支撑组件。
17.为了更好地实现本发明的目的，本发明还提供了螺纹切削加工的大孔车床的加工方法，包括以下步骤：
18.步骤一：推动支撑夹持组件在第三导轨上移动，支撑夹持组件移动到设置位置后将支撑夹持组件固定在第三导轨上；
19.步骤二：将圆柱件穿过转动夹持组件与支撑夹持组件固定连接，同时，转动夹持组件对圆柱件进行夹持，切削刀具处于水平状态；
20.步骤三：根据切槽深度要求，y轴平移组件的第一驱动电机带动第二驱动齿圈转动，第二驱动齿圈带动大齿圈转动，大齿圈带动转动螺纹杆转动，转动螺纹杆带动连接座移动，连接座带动u形座沿着第四导轨移动，u形座带动角度调节组件移动，角度调节组件带动切削刀具移动至设置，实现切槽深度调节；
21.步骤四：转动夹持组件和支撑夹持组件配合带动圆柱件转动，x轴平移组件的第二驱动电机带动第一驱动齿圈转动，第一驱动齿圈沿着齿板转动，驱动支撑箱沿着第一导轨和第二导轨移动，支撑箱带动切削刀具移动两个螺距，切削刀具切削两个螺距长度，然后角度调节组件的直线驱动组件带动驱动杆安装板向下移动，驱动杆安装板带动驱动杆向下移动，驱动杆带动回字板向下移动，回字板带动刀具安装板沿着u形座转动，刀具安装板带动切削刀具与圆柱件分离，然后支撑箱带动切削刀具移动两个螺距后角度调节组件的直线驱动组件带动驱动杆安装板向上移动，驱动杆安装板带动驱动杆向上移动，驱动杆带动回字板向上移动，回字板带动刀具安装板沿着u形座转动，刀具安装板带动切削刀具转动至水平与圆柱件贴合接触，切削刀具再切削两个螺距长度，实现间歇性切削，切削刀具切削时挡灰组件和刀具安装板将直槽始终堵住；
22.步骤五：x轴平移组件从圆柱件一端移动至另一端后，x轴平移组件带动切削刀具移动至未切削的位置处，x轴平移组件和y轴平移组件配合对未加工的部位进行继续加工。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
24.1.本发明y轴平移组件的第一驱动电机带动第二驱动齿圈转动，第二驱动齿圈带动大齿圈转动，大齿圈带动转动螺纹杆转动，转动螺纹杆带动连接座移动，连接座带动u形座沿着第四导轨移动，u形座带动角度调节组件移动，角度调节组件带动切削刀具移动至设置，实现切槽深度调节，提升了装置适应性。
25.2.本发明x轴平移组件的第二驱动电机带动第一驱动齿圈转动，第一驱动齿圈沿
着齿板转动，驱动支撑箱沿着第一导轨和第二导轨移动，支撑箱带动切削刀具移动两个螺距，切削刀具切削两个螺距长度，然后角度调节组件的直线驱动组件带动驱动杆安装板向下移动，驱动杆安装板带动驱动杆向下移动，驱动杆带动回字板向下移动，回字板带动刀具安装板沿着u形座转动，刀具安装板带动切削刀具与圆柱件分离，然后支撑箱带动切削刀具移动两个螺距后角度调节组件的直线驱动组件带动驱动杆安装板向上移动，驱动杆安装板带动驱动杆向上移动，驱动杆带动回字板向上移动，回字板带动刀具安装板沿着u形座转动，刀具安装板带动切削刀具转动至水平与圆柱件贴合接触，实现间歇性螺纹切削，缩短铁屑长度，避免长度较长的铁屑缠绕在切削刀具外侧，提升了切削刀具使用寿命，同时，保证了实际切削效果。
26.3.本发明切削刀具切削时挡灰组件和刀具安装板将直槽始终堵住，避免加工的铁销进入到支撑箱，保证了支撑箱内的清洁度。
附图说明
27.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
28.图1为本发明的结构立体图一。
29.图2为本发明的结构正视图。
30.图3为本发明的结构立体图二。
31.图4为本发明的结构立体图三。
32.图5为本发明的结构立体图四。
33.图6为本发明的沿着图2的a-a方向剖视图。
34.图7为本发明的沿着图2的b-b方向剖视图。
35.图8为图4的c处结构放大图。
36.图9为图6的d处结构放大图。
37.图10为图7的e处结构放大图。
38.其中，附图标记为：
39.1、支撑座；2、控制器；3、转动夹持组件；4、桥架；5、第一导轨；6、支撑箱；7、铰链；8、齿板；9、第二导轨；10、箱盖板；11、第三导轨；12、支撑夹持组件；13、驱动杆；14、回字板；15、连接块；16、排料孔；17、活动挡板；18、切削刀具；19、大齿圈；20、转动螺纹杆；21、第一驱动电机；22、连接座；23、弹性件；24、直线驱动组件；25、第四导轨；26、第二驱动电机；27、第一驱动齿圈；28、刀具安装板；29、直槽；30、第二驱动齿圈；31、u形座；32、支撑横板；33、驱动杆安装板。
具体实施方式
40.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下实施例是对本发明进行进一步详细说明。当然，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
41.实施例1
42.参见图1、2、3、4、5、6、7、8、9和10所示，螺纹切削加工的大孔车床，包括支撑座1、控
制器2、转动夹持组件3、支撑夹持组件12和切削刀具18，支撑座1顶部一端设有控制器2和转动夹持组件3，支撑座1顶部另一端设有第三导轨11，第三导轨11设有支撑夹持组件12，转动夹持组件3对圆柱件一端夹持并驱动圆柱件转动，支撑夹持组件12对圆柱件另一端夹持；
43.转动夹持组件3由箱体、手动卡盘和驱动组件组成，驱动组件安装于箱体内，箱体通过轴承与手动卡盘连接，手动卡盘通过齿圈与驱动组件驱动连接；
44.支撑夹持组件12由支撑支座和手动卡盘组成，支撑支座与第三导轨11限位滑动,支撑支座通过轴承与手动卡盘连接。
45.支撑夹持组件12沿着第三导轨11一端，支撑夹持组件12通过螺栓固定在第三导轨11上；
46.支撑座1顶部开设有排料孔16；
47.支撑座1侧壁连接有x轴平移组件，x轴平移组件用于切削刀具18在x轴上移动；
48.x轴平移组件包括第一导轨5、支撑箱6、齿板8、第二导轨9、第二驱动电机26和第一驱动齿圈27，支撑座1侧壁设有第一导轨5和齿板8，支撑座1顶部设有第二导轨9，支撑箱6侧壁通过限位滑块与第一导轨5和第二导轨9限位滑动，支撑箱6下端直板侧壁安装有第二驱动电机26，第二驱动电机26输出端同轴设有与齿板8啮合连接的第一驱动齿圈27；
49.支撑箱6侧壁连接有箱盖板10；
50.x轴平移组件的第二驱动电机26带动第一驱动齿圈27转动，第一驱动齿圈27沿着齿板8转动，驱动支撑箱6沿着第一导轨5和第二导轨9移动，支撑箱6带动切削刀具18移动两个螺距，切削刀具18切削两个螺距长度。
51.x轴平移组件连接有y轴平移组件，y轴平移组件连接有切削刀具18，y轴平移组件用于切削刀具18在y轴上移动；
52.y轴平移组件包括大齿圈19、转动螺纹杆20、连接座22、第四导轨25、u形座31和角度调节组件，支撑箱6远离转动夹持组件3内壁通过轴承转动连接有转动螺纹杆20，转动螺纹杆20远离转动夹持组件3的端部固定连接有大齿圈19，连接座22通过螺纹套与转动螺纹杆20螺纹连接，连接座22固定连接有u形座31，u形座31底部通过限位滑槽与第四导轨25限位滑动连接，u形座31连接有角度调节组件，角度调节组件安装有切削刀具18，第一驱动电机21和第四导轨25安装于支撑箱6的箱体内底部，第一驱动电机21输出端同轴设有与大齿圈19啮合连接的第二驱动齿圈30；
53.y轴平移组件的第一驱动电机21带动第二驱动齿圈30转动，第二驱动齿圈30带动大齿圈19转动，大齿圈19带动转动螺纹杆20转动，转动螺纹杆20带动连接座22移动，连接座22带动u形座31沿着第四导轨25移动，u形座31带动角度调节组件移动，角度调节组件带动切削刀具18移动至设置，实现切槽深度调节，提升了装置适应性。
54.角度调节组件包括驱动杆13、回字板14、直线驱动组件24、刀具安装板28、支撑横板32和驱动杆安装板33，u形座31侧壁设有支撑横板32，支撑横板32顶部安装有直线驱动组件24，直线驱动组件24驱动端设有驱动杆安装板33，驱动杆安装板33侧壁设有驱动杆13，u形座31内壁上端通过轴承转动连接有刀具安装板28，刀具安装板28远离转动夹持组件3的端部固定有与驱动杆13配合使用的回字板14；
55.刀具安装板28靠近转动夹持组件3的端部开设的凹槽内插接有切削刀具18，且切削刀具18通过螺钉与刀具安装板28固定连接；
56.x轴平移组件的第二驱动电机26带动第一驱动齿圈27转动，第一驱动齿圈27沿着齿板8转动，驱动支撑箱6沿着第一导轨5和第二导轨9移动，支撑箱6带动切削刀具18移动两个螺距，切削刀具18切削两个螺距长度，然后角度调节组件的直线驱动组件24带动驱动杆安装板33向下移动，驱动杆安装板33带动驱动杆13向下移动，驱动杆13带动回字板14向下移动，回字板14带动刀具安装板28沿着u形座31转动，刀具安装板28带动切削刀具18与圆柱件分离，然后支撑箱6带动切削刀具18移动两个螺距后角度调节组件的直线驱动组件24带动驱动杆安装板33向上移动，驱动杆安装板33带动驱动杆13向上移动，驱动杆13带动回字板14向上移动，回字板14带动刀具安装板28沿着u形座31转动，刀具安装板28带动切削刀具18转动至水平与圆柱件贴合接触，实现间歇性螺纹切削，缩短铁屑长度，避免长度较长的铁屑缠绕在切削刀具外侧，提升了切削刀具18使用寿命，同时，保证了实际切削效果。
57.支撑箱6靠近转动夹持组件3的端部开设有直槽29，刀具安装板28侧壁与直槽29侧壁贴合滑动连接；
58.支撑箱6靠近转动夹持组件3的内壁设有挡灰组件；
59.x轴平移组件连接有电气活动支撑组件；
60.直线驱动组件24选用气缸，第二驱动电机26和第一驱动电机21选用伺服电机。
61.电气活动支撑组件包括桥架4、铰链7和连接块15，桥架4安装于支撑座1侧壁，桥架4内设有齿板8，齿板8活动端部与连接块15连接，连接块15与支撑箱6连接，第二驱动电机26和第一驱动电机21连接的电缆设于齿板8内，直线驱动组件24连接的圆柱件设于齿板8内；
62.控制器2的电控输出端与转动夹持组件3、第二驱动电机26、第一驱动电机21和直线驱动组件24连接的气站电控输入端电连接。
63.实施例2
64.在实施例1的基础上，参见图6、7和9所示，挡灰组件包括活动挡板17和弹性件23，直槽29内贴合滑动连接有活动挡板17，活动挡板17顶部固定连接有弹性件23，驱动杆13顶部安装于支撑箱6内顶部，活动挡板17底部与刀具安装板28顶部贴合接触，刀具安装板28水平设置时第一驱动齿圈27和刀具安装板28将直槽29完全堵住。
65.切削刀具18切削时挡灰组件的弹性件23带动活动挡板17移动，活动挡板17和刀具安装板28将直槽29始终堵住，避免加工的铁销进入到支撑箱6，保证了支撑箱6内的清洁度。
66.实际使用时：首先，推动支撑夹持组件12在第三导轨11上移动，支撑夹持组件12移动到设置位置后将支撑夹持组件12固定在第三导轨11上；接着，将圆柱件穿过转动夹持组件3与支撑夹持组件12固定连接，同时，转动夹持组件3对圆柱件进行夹持，切削刀具18处于水平状态；然后，根据切槽深度要求，y轴平移组件的第一驱动电机21带动第二驱动齿圈30转动，第二驱动齿圈30带动大齿圈19转动，大齿圈19带动转动螺纹杆20转动，转动螺纹杆20带动连接座22移动，连接座22带动u形座31沿着第四导轨25移动，u形座31带动角度调节组件移动，角度调节组件带动切削刀具18移动至设置，实现切槽深度调节，提升了装置适应性；接着，转动夹持组件3和支撑夹持组件12配合带动圆柱件转动，x轴平移组件的第二驱动电机26带动第一驱动齿圈27转动，第一驱动齿圈27沿着齿板8转动，驱动支撑箱6沿着第一导轨5和第二导轨9移动，支撑箱6带动切削刀具18移动两个螺距，切削刀具18切削两个螺距长度，然后角度调节组件的直线驱动组件24带动驱动杆安装板33向下移动，驱动杆安装板33带动驱动杆13向下移动，驱动杆13带动回字板14向下移动，回字板14带动刀具安装板28
沿着u形座31转动，刀具安装板28带动切削刀具18与圆柱件分离，然后支撑箱6带动切削刀具18移动两个螺距后角度调节组件的直线驱动组件24带动驱动杆安装板33向上移动，驱动杆安装板33带动驱动杆13向上移动，驱动杆13带动回字板14向上移动，回字板14带动刀具安装板28沿着u形座31转动，刀具安装板28带动切削刀具18转动至水平与圆柱件贴合接触，实现间歇性螺纹切削，缩短铁屑长度，避免长度较长的铁屑缠绕在切削刀具外侧，提升了切削刀具18使用寿命，同时，保证了实际切削效果，切削刀具18切削时挡灰组件的弹性件23带动活动挡板17移动，活动挡板17和刀具安装板28将直槽29始终堵住，避免加工的铁销进入到支撑箱6，保证了支撑箱6内的清洁度；最后，x轴平移组件从圆柱件一端移动至另一端后，x轴平移组件带动切削刀具18移动至未切削的位置处，x轴平移组件和y轴平移组件配合对未加工的部位进行继续加工，实现圆柱件螺纹切削。
67.以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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。