一種擠壓內(nèi)螺紋用低頻扭轉(zhuǎn)激振裝置的制造方法
【專利摘要】一種擠壓內(nèi)螺紋用低頻扭轉(zhuǎn)激振裝置，它包括擠壓絲錐（3C），主軸（1A），擠壓絲錐（3C）安裝在主軸（1A）的一端中，其特征是所述的主軸（1A）的另一端連接有能使主軸（1A）產(chǎn)生低頻扭轉(zhuǎn)激振的擺臂搖桿機(jī)構(gòu)（2），擺臂搖桿機(jī)構(gòu)（2）與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連；主軸（1A）中安裝有用于防止錐形夾持柄（3A）下落的拉緊桿（1I），拉緊桿（1I）的下端與夾持柄（3A）相連，拉緊桿（1I）的上端安裝在卡頭保持架（1K）中，卡頭保持架（1K）中安裝有三爪卡頭（1H），三爪卡端（1H）的一端插入主軸（1A）上的定位孔中，在拉緊桿（1I）的上端旋裝有拉緊螺母（1J），拉緊螺母（1J）以三爪卡頭（1H）為基座將拉緊桿（1I）拉緊定位在主軸（1A）中。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，激振效果好，能夠改善摩擦降低擠壓扭矩，提高加工效率和加工質(zhì)量。
【專利說(shuō)明】
-種擠壓內(nèi)螺紋用低頻扭轉(zhuǎn)激振裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種機(jī)械加工裝置，尤其是一種內(nèi)螺紋冷擠壓加工裝置，具體地說(shuō)是一種擠壓內(nèi)螺紋用低頻扭轉(zhuǎn)激振裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代機(jī)械制造中內(nèi)螺紋加工的方法很多:除切削加工外，還有鑄造、鍛造、焊接、沖壓、擠壓等；而內(nèi)螺紋冷擠壓技術(shù)是近年來(lái)新發(fā)展的一種內(nèi)螺紋加工方法，即在室溫條件下，采用擠壓絲錐在預(yù)制好的工件底孔上通過(guò)絲錐棱齒的作用使得金屬產(chǎn)生塑性流動(dòng)，從而形成內(nèi)螺紋的工藝過(guò)程。振動(dòng)輔助擠壓攻絲，是在工件和擠壓絲錐相對(duì)運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上疊加一個(gè)有規(guī)律并可控的振動(dòng)，從而形成脈沖式擠牙。它將原先連續(xù)擠壓過(guò)程變成了現(xiàn)在的斷續(xù)擠壓過(guò)程，通過(guò)不同的微小脈沖作用于絲錐和工件結(jié)合界面，形成間歇接觸，降低摩擦。內(nèi)螺紋冷擠壓成形使得內(nèi)螺紋產(chǎn)品的表面質(zhì)量、尺寸精度、材料利用率及機(jī)械性能都優(yōu)于傳統(tǒng)的內(nèi)螺紋加工方式，冷擠壓內(nèi)螺紋在抗拉強(qiáng)度、疲勞性能、表面硬度等物理性能都超過(guò)了用傳統(tǒng)方式加工的內(nèi)螺紋，它是抗疲勞加工技術(shù)的重要組成部分。但對(duì)于擠壓過(guò)程，擠壓扭矩大，對(duì)加工設(shè)備要求高，于是本發(fā)明采用低頻扭轉(zhuǎn)振動(dòng)應(yīng)用于內(nèi)螺紋擠壓過(guò)程中，以降低扭矩，屬于復(fù)合加工方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)內(nèi)螺紋僅依靠單純的周向力進(jìn)行擠壓存在擠壓力過(guò)大、絲錐易折斷，加工效率和質(zhì)量難以提高的問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種擠壓內(nèi)螺紋用低頻扭轉(zhuǎn)激振裝置。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種擠壓內(nèi)螺紋用低頻扭轉(zhuǎn)激振裝置，它包括擠壓絲錐3C，主軸IA，擠壓絲錐3C通過(guò)快換套3B和錐形夾持柄3A安裝在主軸IA的一端中，主軸IA通過(guò)上角接觸球軸承IE和下角接觸球軸承IF安裝在機(jī)床上，其特征是所述的主軸IA的另一端連接有能使主軸IA產(chǎn)生低頻扭轉(zhuǎn)激振的擺臂搖桿機(jī)構(gòu)2，擺臂搖桿機(jī)構(gòu)2與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，主軸IA的低頻扭轉(zhuǎn)傳遞到擠壓絲錐3C上;主軸IA中安裝有用于防止錐形夾持柄3A下落的拉緊桿II，拉緊桿II的下端與夾持柄3A通過(guò)螺紋相連，拉緊桿11的上端安裝在卡頭保持架IK中，卡頭保持架IK中安裝有三爪卡頭1H，三爪卡端IH的一端插入主軸IA上的定位孔中從而實(shí)現(xiàn)與主軸IA的連接，在拉緊桿II的上端旋裝有拉緊螺母1J，拉緊螺母IJ以三爪卡頭IH為基座將拉緊桿II拉緊定位在主軸IA中，主軸IA的扭轉(zhuǎn)激振同時(shí)通過(guò)三爪卡頭IH傳動(dòng)到拉緊桿II上，拉緊桿11也將主軸的低頻扭轉(zhuǎn)疊加傳遞到擠壓絲錐3C，從而實(shí)現(xiàn)雙作用式低頻扭轉(zhuǎn)振動(dòng)擠壓加工。
[0005]所述的擺臂搖桿機(jī)構(gòu)2通過(guò)連接套筒IB與主軸IA相連，連接套筒IB與主軸IA通過(guò)內(nèi)外花鍵連接。
[0006]所述的上角接觸球軸承IE和下角接觸球軸承IF之間通過(guò)軸套ID相隔，上角接觸球軸承IE通過(guò)軸承壓緊螺母IC和軸套ID實(shí)現(xiàn)軸向?qū)嵨弧?br>[0007]所述的拉緊桿II上套裝有定心用的壓片1G，壓片IG疊裝在主軸中的壓片座IM上。
[0008]所述的擺臂搖桿機(jī)構(gòu)2的數(shù)量為二個(gè)，它們對(duì)稱安裝在主軸上，其中一個(gè)擺臂搖桿機(jī)構(gòu)2的懸臂端與曲柄動(dòng)力機(jī)構(gòu)5鉸接相連以產(chǎn)生低頻扭轉(zhuǎn)，另一個(gè)擺臂搖桿機(jī)構(gòu)2的懸臂端與彈性扭矩平衡機(jī)構(gòu)4相連以實(shí)現(xiàn)低頻扭轉(zhuǎn)的復(fù)位。
[0009]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)不同規(guī)格不同材料內(nèi)螺紋冷擠壓加工，降低了內(nèi)螺紋擠壓扭矩，提高了被加工螺紋的表面質(zhì)量和抗疲勞特性。例如不同規(guī)格的公制牙、細(xì)牙、梯形牙等，不同材質(zhì)的不鎊鋼、尚強(qiáng)鋼、欽合金等。
[0010]冷擠壓內(nèi)螺紋在抗拉強(qiáng)度、疲勞性能、表面硬度等物理性能都超過(guò)了用傳統(tǒng)方式加工的內(nèi)螺紋，它是抗疲勞加工技術(shù)的重要組成部分。加工后內(nèi)螺紋產(chǎn)品的表面質(zhì)量、尺寸精度、材料利用率及機(jī)械性能都優(yōu)于傳統(tǒng)的切削式螺紋加工方法。
[0011 ]本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，主軸和拉緊桿均能產(chǎn)生相應(yīng)的低頻扭轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)雙作用效果，加工精度和效率優(yōu)于現(xiàn)有的低頻振動(dòng)機(jī)構(gòu)。本發(fā)明能夠改善摩擦降低擠壓扭矩，提高加工效率和加工質(zhì)量。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明相關(guān)的低頻扭轉(zhuǎn)裝置的外形結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2本發(fā)明的主軸的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3是圖1的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖4是本發(fā)明的曲柄動(dòng)力機(jī)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖5是圖4的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖6是本發(fā)明的曲柄動(dòng)力機(jī)構(gòu)的變速機(jī)構(gòu)示意圖。
[0018]圖7是圖6的A-A剖視圖。
[0019]圖8是本發(fā)明的彈性扭矩平衡機(jī)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0021]如圖1-8所示。
[0022]一種擠壓內(nèi)螺紋用低頻扭轉(zhuǎn)激振裝置，它包括擠壓絲錐3C，主軸1A，擠壓絲錐3C通過(guò)快換套3B和錐形夾持柄3A安裝在主軸IA的一端中，主軸IA通過(guò)上角接觸球軸承IE和下角接觸球軸承IF安裝在機(jī)床上，所述的主軸IA的另一端連接有能使主軸IA產(chǎn)生低頻扭轉(zhuǎn)激振的擺臂搖桿機(jī)構(gòu)2，擺臂搖桿機(jī)構(gòu)2與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，主軸IA的低頻扭轉(zhuǎn)傳遞到擠壓絲錐3C上，如圖1所示;主軸IA中安裝有用于防止錐形夾持柄3A下落的拉緊桿II，拉緊桿II的下端與夾持柄3A通過(guò)螺紋相連，拉緊桿II的上端安裝在卡頭保持架IK中，卡頭保持架IK中安裝有三爪卡頭1H，三爪卡端IH的一端插入主軸IA上的定位孔中從而實(shí)現(xiàn)與主軸IA的連接，在拉緊桿II的上端旋裝有拉緊螺母1J，拉緊螺母IJ以三爪卡頭IH為基座(基座上可加裝墊片、墊套等過(guò)渡件，如圖2中所示)將拉緊桿II拉緊定位在主軸IA中，如圖2主軸IA的扭轉(zhuǎn)激振同時(shí)通過(guò)三爪卡頭IH傳動(dòng)到拉緊桿II上，拉緊桿11也將主軸的低頻扭轉(zhuǎn)疊加傳遞到擠壓絲錐3C，從而實(shí)現(xiàn)雙作用式低頻扭轉(zhuǎn)振動(dòng)擠壓加工。具體實(shí)施時(shí)，所述的擺臂搖桿機(jī)構(gòu)2可通過(guò)連接套筒IB與主軸IA相連(圖2、3)，連接套筒IB與主軸IA通過(guò)內(nèi)外花鍵連接。所述的上角接觸球軸承IE和下角接觸球軸承IF之間通過(guò)軸套ID相隔，上角接觸球軸承IE通過(guò)軸承壓緊螺母IC和軸套ID實(shí)現(xiàn)軸向?qū)嵨?，如圖2。所述的拉緊桿II上套裝有定心用的壓片1G，壓片IG疊裝在主軸中的壓片座IM上。所述的擺臂搖桿機(jī)構(gòu)2的數(shù)量為二個(gè)，如圖3，它們對(duì)稱安裝在主軸上，其中一個(gè)擺臂搖桿機(jī)構(gòu)2的懸臂端與曲柄動(dòng)力機(jī)構(gòu)5鉸接相連以產(chǎn)生低頻扭轉(zhuǎn)，曲柄動(dòng)力機(jī)構(gòu)5由圖4、5所示的動(dòng)力機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，圖4、5所示的動(dòng)力機(jī)構(gòu)還連接有圖6、7所示的變速機(jī)構(gòu)及撥叉結(jié)構(gòu)。另一個(gè)擺臂搖桿機(jī)構(gòu)2的懸臂端與圖8所示的彈性扭矩平衡機(jī)構(gòu)4相連以實(shí)現(xiàn)低頻扭轉(zhuǎn)的復(fù)位。
[0023]詳述如下:本發(fā)明的低頻扭轉(zhuǎn)激振裝置包括振動(dòng)主軸機(jī)構(gòu)1(如圖2)、擺臂搖桿機(jī)構(gòu)2(如圖3)、擠壓絲錐夾持柄3(如圖3)、扭矩平衡機(jī)構(gòu)4(如圖8)、曲柄動(dòng)力機(jī)構(gòu)5(如圖4、5)和動(dòng)力變矩機(jī)構(gòu)6(如圖6、7)，裝配結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中:振動(dòng)主軸機(jī)構(gòu)I包括主軸IA、連接套筒1B、軸承壓緊螺母1C、軸套1D、上角接觸球軸承1E、下角接觸球軸承1F、壓片1G、三爪卡頭1H、拉緊桿I1、拉緊螺母1J、卡頭保持架1K、卡頭緊固螺釘1L、壓片座1M、夾持柄導(dǎo)向套筒IN。擺臂搖桿機(jī)構(gòu)2包括右搖臂2A、左搖臂2B、緊定螺栓組件2C。擠壓絲錐夾持柄3包括標(biāo)準(zhǔn)BT40刀柄3A、快換套3B和擠壓絲錐3C。扭矩平衡機(jī)構(gòu)4包括上壓桿4A、彈簧上套4B、強(qiáng)力彈簧4C、彈簧下套4D、下壓桿4E、左保持架4F、右保持架4G和主支架4H。曲柄動(dòng)力機(jī)構(gòu)5包括連桿5A、右曲軸5B和左曲軸5C。動(dòng)力變矩機(jī)構(gòu)6:包括同步帶輪6A、齒輪6B-61、主動(dòng)力軸6J、傳力軸6K、軸6L、換擋軸6M、軸6N、右撥叉60和左撥叉6P。振動(dòng)主軸機(jī)構(gòu)I中，夾持柄拉緊組件(1G-1J)置于主軸IA中，包括有拉緊螺母IJ、拉緊桿11、壓片IG和三爪卡頭1H;主軸IA設(shè)置有120°相交的腰形孔，通過(guò)腰形孔與三爪卡頭IH配合連接主軸1A;夾持柄拉緊組件(1G-1J)中拉緊桿II設(shè)置有螺紋，通過(guò)螺紋配合拉緊桿II連接擠壓絲錐夾持柄3(3A-3C);擺臂搖桿機(jī)構(gòu)2和振動(dòng)主軸機(jī)構(gòu)I通過(guò)連接套筒1B、緊定螺栓組件2C固定在一起;連接套筒IB設(shè)置內(nèi)花鍵，主軸IA設(shè)置外花鍵，連接主軸IA和連接套筒1B;通過(guò)緊定螺栓組件2C連接左(右)搖臂2A(2B)。擺臂搖桿機(jī)構(gòu)2外接驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源，將主驅(qū)動(dòng)力傳遞給主軸1A，以產(chǎn)生沿軸線方向上的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。主軸IA的沿軸線的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，通過(guò)置于主軸IA中的夾持柄拉緊組件(IG-1J)Jf遞給擠壓絲錐夾持柄3，再通過(guò)快換套3B傳遞給擠壓絲錐3C，作用于工件。扭矩平衡機(jī)構(gòu)4和擺臂搖桿機(jī)構(gòu)2通過(guò)壓桿頸銷2E鏈接在一起。曲柄動(dòng)力機(jī)構(gòu)5和擺臂搖桿機(jī)構(gòu)2通過(guò)連桿頸銷2D鏈接在一起，將連桿動(dòng)力傳遞給左搖臂，進(jìn)而帶動(dòng)擺臂搖桿機(jī)構(gòu)運(yùn)行。動(dòng)力變矩機(jī)構(gòu)6通過(guò)齒輪6B-61、主動(dòng)力軸6J、傳力軸6K、軸6L、換擋軸6M、軸6N，將同步帶輪的外動(dòng)力進(jìn)行傳遞，進(jìn)而通過(guò)一系列的變換，將外動(dòng)力傳遞給曲柄動(dòng)力機(jī)構(gòu)5。上角接觸球軸承1E、下角接觸球軸承IF內(nèi)圈連接于主軸IA上，外圈固定在機(jī)床主軸箱軸承座中，起固定本裝置作用，如圖
2。扭矩平衡機(jī)構(gòu)4和擺臂搖桿機(jī)構(gòu)2通過(guò)壓桿頸銷2E鏈接在一起。曲柄動(dòng)力機(jī)構(gòu)5和擺臂搖桿機(jī)構(gòu)2通過(guò)連桿頸銷2D鏈接在一起，將連桿動(dòng)力傳遞給左搖臂，進(jìn)而帶動(dòng)擺臂搖桿機(jī)構(gòu)運(yùn)行，如圖3。動(dòng)力變矩機(jī)構(gòu)6通過(guò)齒輪6B-61、主動(dòng)力軸6J、傳力軸6K、軸6L、換擋軸6M、軸6N，將同步帶輪的外動(dòng)力進(jìn)行傳遞，進(jìn)而通過(guò)一系列的變換，將外動(dòng)力傳遞給曲柄動(dòng)力機(jī)構(gòu)5，如圖4、5所示。
[0024]在加工過(guò)程中，擠壓絲錐扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，絲錐3C對(duì)工件進(jìn)行加工，引扣后，工件會(huì)對(duì)絲錐作用面產(chǎn)生平行于軸線方向的作用力，絲錐不斷引導(dǎo)進(jìn)行螺紋加工。
[0025]本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種擠壓內(nèi)螺紋用低頻扭轉(zhuǎn)激振裝置，它包括擠壓絲錐(3C)，主軸(ΙΑ)，擠壓絲錐(3C)通過(guò)快換套(3Β)和錐形夾持柄(3Α)安裝在主軸(IA)的一端中，主軸(IA)通過(guò)上角接觸球軸承(1Ε)和下角接觸球軸承(1F)安裝在機(jī)床上，其特征是所述的主軸(1Α)的另一端連接有能使主軸(IA)產(chǎn)生低頻扭轉(zhuǎn)激振的擺臂搖桿機(jī)構(gòu)(2)，擺臂搖桿機(jī)構(gòu)(2)與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，主軸(1Α)的低頻扭轉(zhuǎn)傳遞到擠壓絲錐(3C)上;主軸(1Α)中安裝有用于防止錐形夾持柄(3Α)下落的拉緊桿(II)，拉緊桿(II)的下端與夾持柄(3Α)通過(guò)螺紋相連，拉緊桿(II)的上端安裝在卡頭保持架(IK)中，卡頭保持架(IK)中安裝有三爪卡頭(IH)，三爪卡端(IH)的一端插入主軸(IA)上的定位孔中從而實(shí)現(xiàn)與主軸(IA)的連接，在拉緊桿(II)的上端旋裝有拉緊螺母(IJ)，拉緊螺母(IJ)以三爪卡頭(IH)為基座將拉緊桿(II)拉緊定位在主軸(IA)中，主軸(IA)的扭轉(zhuǎn)激振同時(shí)通過(guò)三爪卡頭(IH)傳動(dòng)到拉緊桿(II)上，拉緊桿(11)也將主軸的低頻扭轉(zhuǎn)疊加傳遞到擠壓絲錐(3C)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓內(nèi)螺紋用低頻扭轉(zhuǎn)激振裝置，其特征是所述的擺臂搖桿機(jī)構(gòu)(2)通過(guò)連接套筒(1Β)與主軸(1Α)相連，連接套筒(1Β)與主軸(1Α)通過(guò)內(nèi)外花鍵連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓內(nèi)螺紋用低頻扭轉(zhuǎn)激振裝置，其特征是所述的上角接觸球軸承(IE)和下角接觸球軸承(IF)之間通過(guò)軸套(ID)相隔，上角接觸球軸承(IE)通過(guò)軸承壓緊螺母(IC)和軸套(ID)實(shí)現(xiàn)軸向?qū)嵨弧?.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓內(nèi)螺紋用低頻扭轉(zhuǎn)激振裝置，其特征是所述的拉緊桿(II)上套裝有定心用的壓片(IG)，壓片(IG)疊裝在主軸中的壓片座(IM)上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓內(nèi)螺紋用低頻扭轉(zhuǎn)激振裝置，其特征是所述的擺臂搖桿機(jī)構(gòu)(2)的數(shù)量為二個(gè)，它們對(duì)稱安裝在主軸上，其中一個(gè)擺臂搖桿機(jī)構(gòu)(2)的懸臂端與曲柄動(dòng)力機(jī)構(gòu)(5)鉸接相連以產(chǎn)生低頻扭轉(zhuǎn)，擺臂搖桿機(jī)構(gòu)(2)的懸臂端與彈性扭矩平衡機(jī)構(gòu)(4 )相連以實(shí)現(xiàn)低頻扭轉(zhuǎn)的復(fù)位。
【文檔編號(hào)】B06B1/16GK106001337SQ201610400689
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年6月8日
【發(fā)明人】侯源君, 左敦穩(wěn), 孫玉利, 廖澤南
【申請(qǐng)人】南京航空航天大學(xué)