一种复杂内型面小螺旋的加工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106239039A(43)申请公布日2016.12.21(21)申请号201610616649.5(22)申请日2016.08.01(71)申请人中国石油集团川庆钻探工程有限公司工程技术研究院地址710016陕西省西安市未央区凤城四路长庆科技大厦(72)发明人张承武宋振云吴增智王所良周然王坤王小文李珊李泽汉郑维师安全成谭欢(74)专利代理机构西安吉盛专利代理有限责任公司61108代理人张培勋(51)Int.Cl.B23P15/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种复杂内型面小螺旋的加工方法(57)摘要本发明提供了一种复杂内型面小螺旋的加工方法，选材后根据所需螺旋的内外型面车削加工一个螺旋胚料，再根据所需螺旋的导程调整铣床分度头挂轮比，通过所需螺旋的起始位置和厚度确定螺旋胚料上铣刀容纳孔位置，之后铣刀铣削去除螺旋胚料上待成型螺旋两侧的材料，形成复杂内型面的小螺旋。本发明加工方法只需要普通车床和普通铣床即可实现，具有操作简单、加工成本低廉、加工精度较高的优点。CN106239039ACN106239039A权利要求书1/1页1.一种复杂内型面小螺旋的加工方法，其特征在于：选材后根据所需螺旋的内外型面车削加工一个螺旋胚料（3），再根据所需螺旋的导程调整铣床分度头挂轮比，通过所需螺旋的起始位置和厚度确定螺旋胚料（3）上铣刀容纳孔位置，之后铣刀铣削去除螺旋胚料（3）上待成型螺旋两侧的材料，形成复杂内型面的小螺旋。2.根据权利要求1所述的一种复杂内型面小螺旋的加工方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤1）按所需螺旋的外轮廓尺寸选择毛料，按所需螺旋的内外型面用车床车削加工形成螺旋胚料（3），加工螺旋胚料（3）时两端要预留用于装夹和切除的工艺段；步骤2）根据所需螺旋的导程调整好铣床的分度头挂轮比；步骤3）在螺旋胚料（3）上所需螺旋的起始位置螺旋片两侧各钻一个铣刀容纳孔，两个铣刀容纳孔处于同一横截面上；步骤4）将螺旋胚料（3）一端安装在铣床的分度头卡盘内，并用顶尖顶住螺旋胚料（3）另一端的中心孔；步骤5）移动铣刀的工作台，转动分度头，使铣刀分别进入铣刀容纳孔，用铣刀依次去除待成型螺旋两侧的材料；步骤6）用车刀或片铣刀切除螺旋胚料（3）两端预留用于装夹和切除的工艺段，转动螺旋（1），螺旋（1）即可从螺旋胚料（3）上分离出来，将螺旋（1）两头的尖边打磨平整，即得所需的螺旋（1）。3.根据权利要求2所述的一种复杂内型面小螺旋的加工方法，其特征在于：所述步骤3）中两个铣刀容纳孔夹角ω=（H+d）/sinβ，其中，H为螺旋（1）厚度，d为铣刀直径，β为螺旋（1）顶径处螺旋升角。4.根据权利要求2所述的一种复杂内型面小螺旋的加工方法，其特征在于：所述步骤5）和步骤6）之间还包括以下步骤，调整分度头的角度，重复步骤2）-5）进行两个甚至多个螺旋（1）的加工。5.根据权利要求2所述的一种复杂内型面小螺旋的加工方法，其特征在于：所述步骤6）得所需的螺旋（1）后还包括以下步骤，利用车床加工螺旋轴（2）；将螺旋（1）焊接在螺旋轴（2）上，得到单头螺旋。6.根据权利要求4所述的一种复杂内型面小螺旋的加工方法，其特征在于：两个甚至多个螺旋加工后，还包括以下步骤，利用车床加工螺旋轴（2）；将两个或多个螺旋螺旋（1）焊接在螺旋轴（2）上，得到多头螺旋。7.根据权利要求1-7任一项所述的一种复杂内型面小螺旋的加工方法，其特征在于：所述复杂内型面小螺旋是非等直径圆柱面小螺旋。2CN106239039A说明书1/4页一种复杂内型面小螺旋的加工方法技术领域[0001]本发明属机械加工于技术领域，具体涉及一种复杂内型面小螺旋的加工方法。背景技术[0002]对于内型面为等直径圆柱面的常规螺旋，加工比较容易，可以在普通铣床上直接铣加工而成；对于螺旋导程比较小的，更可以利用车床加工；对于精度要求不高的大螺旋，一般方法是把钢板切割成多个圆环，每个圆环沿半径方向切开后轴向拉伸一个螺距，再依次焊接而成。但是，对于内型面比较复杂的螺旋，尤其对于内型面复杂的小螺旋，如果螺旋导程比较大，无法用车床加工，由于螺旋内型面不是单一的圆柱面，普通铣床的铣刀不能自动控制轴向走刀，因此，目前没有简便易行的加工方法，有的螺旋甚至在五轴加工中心数控机床上都难以加工。[0003]本领域的相关专利——割炬切割多头螺旋后分离成型的无轴螺旋加工工艺（ZL00112464.1）介绍了氧乙炔焰、等离子等气割的方法割制螺旋，该方法也适用于内型面复杂的螺旋，但有以下不足：一，由于气割的深度不易控制，不适合小型螺旋；二，火焰形成的切口尺寸变化较大，成型的螺旋表面质量较差，不适合高精度的复杂内型面的小螺旋加工；三，对于非金属