螺旋加工設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及螺旋加工領(lǐng)域，特別是涉及一種螺旋加工設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]WQ230產(chǎn)品是我國最新自行研制成功的軍用戰(zhàn)斗手槍，具有結(jié)構(gòu)先進(jìn)、新穎、操作簡單，容彈量大，火力持續(xù)時間長，精度好，可靠性高，勤務(wù)性好等特點(diǎn)，擁有獨(dú)立、自主的知識產(chǎn)權(quán)。參見圖1，為WQ230軍用戰(zhàn)斗手槍的結(jié)構(gòu)示意圖，WQ230產(chǎn)品設(shè)計(jì)上采用槍管回轉(zhuǎn)剛性閉鎖機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)主要由槍管2、槍機(jī)1、聯(lián)接座、復(fù)進(jìn)簧等組成。WQ230產(chǎn)品閉鎖機(jī)構(gòu)，閉鎖剛度好，閉鎖支撐面便于安排得與槍膛軸線對稱，對射擊精度有利，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，是WQ230產(chǎn)品的閃光點(diǎn)。參見圖2a、圖2b、圖2c，為槍機(jī)和槍管零件結(jié)構(gòu)工藝示意圖(“A”點(diǎn)為槍管閉鎖后，槍機(jī)螺旋面起點(diǎn)，在41°和Φ 19.2上測量，尺寸為37.2ο+().1())，從工藝上采取措施，保證槍機(jī)和槍管上兩閉鎖支撐面間貼合良好，有足夠的閉鎖剛度，實(shí)現(xiàn)閉鎖可靠、精確打擊。由此可見，閉鎖螺旋的加工質(zhì)量直接影響成槍的性能。
[0003]試制過程中螺旋加工方法:
[0004]在WQ230.1.02-1槍機(jī)試制期間，槍機(jī)螺旋加工是用C6132普通車床來完成。由于WQ230產(chǎn)品槍機(jī)螺旋是一條無頭無尾的螺旋，螺距大(7mm)、螺旋槽寬(3.6ο+().18)且深、并為盲孔內(nèi)螺旋，刀具旋背長，加工難度大。螺旋起點(diǎn)尺寸37.2Η10(Ζ101)又為槍機(jī)的第一重要尺寸，尺寸每超差0.0I就影響槍管旋轉(zhuǎn)3(Τ 52〃，直接影響閉鎖和產(chǎn)品性能。加工螺旋時，分粗、精加工。粗車刀具刃口窄，分兩道把余量除去，精車保證加工尺寸。存在的主要問題是操作者加工時，精神緊張、易疲勞、勞動強(qiáng)度大，加工中要求車削螺旋加工時，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)啟準(zhǔn)停，稍不注意就易碰刀，加工質(zhì)量難于保證。
[0005]數(shù)控車床加工槍機(jī)螺旋遇到的問題:
[0006]數(shù)控機(jī)床是數(shù)字控制機(jī)床的簡稱，亦稱NC機(jī)床。它具有適應(yīng)強(qiáng)、加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定和生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，綜合應(yīng)用了電子計(jì)算機(jī)、自動控制、伺服驅(qū)動、精密測量和新型機(jī)械結(jié)構(gòu)等多方面的技術(shù)成果。數(shù)控車床的運(yùn)動系統(tǒng):由刀架的縱向(Z向)和橫向(X向)運(yùn)動組成，分別采用兩臺伺服電動機(jī)驅(qū)動，經(jīng)滾珠絲桿到滑板和刀架，不需要掛輪、光桿等傳動部件，傳動鏈短精度高。多功能數(shù)控車床是采用直流或交流主軸控制單元(伺服電動機(jī))來驅(qū)動主軸，它可按控制指令作無級變速，主軸之間無需再用多級齒輪副來進(jìn)行變速，故數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)大為簡化，其精度和剛度大大提高，能自動完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、圓弧面、端面、螺紋等的切削加工。
[0007]數(shù)控車床加工螺紋是靠主軸伺服電動機(jī)驅(qū)動，通過同步帶輪以及同步帶1:1地傳到脈沖編碼器。當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)時，脈沖編碼器便發(fā)出檢測脈沖信號給數(shù)控系統(tǒng)，使主軸電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)與刀架的切削進(jìn)給保持同步關(guān)系，即實(shí)現(xiàn)加工螺紋時主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀架向Z向移動一個工件導(dǎo)程的運(yùn)動關(guān)系。
[0008]在數(shù)控機(jī)床上車螺紋時，無論是G33(螺紋切削)、G76(螺紋切削復(fù)合循環(huán))，還是G92(螺紋切削循環(huán))都是沿螺距方向的Z向進(jìn)給與機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)保持嚴(yán)格的速度比關(guān)系。但是，在數(shù)控機(jī)床上車螺紋，由于有車螺紋前進(jìn)給機(jī)構(gòu)的加速或車螺紋后進(jìn)給機(jī)構(gòu)的減速切削過程，為此要有引入距離SI和超越距離處。參見圖3，為數(shù)控車床前進(jìn)給機(jī)構(gòu)、后進(jìn)給機(jī)構(gòu)運(yùn)動示意圖，δ I與δ 2的數(shù)值與機(jī)床拖動系統(tǒng)的動態(tài)特性有關(guān)，與螺紋的螺距和螺紋的精度有關(guān)。一般SI為2?5_，對大螺距和高精度的螺紋取大值;δ2—般取為δ?的1/4左右。槍機(jī)閉鎖螺旋短、要求高且在一個狹小的空間內(nèi)加工，沒有足夠讓位空間，讓數(shù)控車床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)進(jìn)行加速或減速的過程。而數(shù)控機(jī)床上車螺紋時，螺紋頭和螺紋尾是一個變螺距的區(qū)間，無嚴(yán)格的、固定的、規(guī)定螺距，故不適應(yīng)于WQ230.1.02-1槍機(jī)螺旋的加工。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種螺旋加工設(shè)備，它能夠?qū)崿F(xiàn)螺紋加工前的準(zhǔn)進(jìn)和螺紋加工后的準(zhǔn)退，保證主軸旋轉(zhuǎn)與刀架進(jìn)給的同步關(guān)系，進(jìn)而滿足螺旋加工要求。
[0010]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0011 ] 一種螺旋加工設(shè)備，包括車床，所述車床具有刀架、主軸，還包括銑床數(shù)控加工系統(tǒng)的X軸伺服電機(jī)、Y軸伺服電機(jī)、Z軸伺服電機(jī)，所述X軸伺服電機(jī)、Y軸伺服電機(jī)、Z軸伺服電機(jī)均安裝在車床上，所述X軸伺服電機(jī)控制車床刀架X軸向運(yùn)動，所述Z軸伺服電機(jī)控制車床刀架Z軸向運(yùn)動，所述Y軸伺服電機(jī)控制主軸旋轉(zhuǎn)，通過Y軸伺服電機(jī)的單位脈沖的轉(zhuǎn)角來控制主軸的轉(zhuǎn)角，實(shí)現(xiàn)主軸旋轉(zhuǎn)與刀架進(jìn)給的同步關(guān)系。
[0012]進(jìn)一步地，該加工設(shè)備用于加工槍機(jī)閉鎖螺旋。該加工設(shè)備能夠輕易實(shí)現(xiàn)螺旋加工前的準(zhǔn)進(jìn)和螺旋加工后的準(zhǔn)退，滿足槍機(jī)閉鎖螺旋的加工需求。
[0013]為了降低車床的改造成本，優(yōu)選地，所述車床為普通車床。
[0014]由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有如下有益效果:
[0015]銑床數(shù)控加工系統(tǒng)由三個伺服電機(jī)驅(qū)動，把控制Y軸的伺服電機(jī)放在車床主軸上，用來控制主軸的旋轉(zhuǎn)(用單位脈沖的轉(zhuǎn)角來控制主軸的轉(zhuǎn)角)，χ軸伺服電機(jī)控制車床刀架X軸向運(yùn)動，Z軸伺服電機(jī)控制車床刀架Z軸向運(yùn)動，主軸旋轉(zhuǎn)與刀架，是因?yàn)樗鼈兌际遣捎玫耐环N插補(bǔ)關(guān)系，能夠同時準(zhǔn)確動作。它就沒有在數(shù)控機(jī)床上車螺紋前進(jìn)給機(jī)構(gòu)的加速或車螺紋后進(jìn)給機(jī)構(gòu)的減速切削過程，能夠輕易實(shí)現(xiàn)螺紋加工前的準(zhǔn)進(jìn)和螺紋加工后的準(zhǔn)退。實(shí)現(xiàn)主軸旋轉(zhuǎn)與刀架進(jìn)給的同步關(guān)系來滿足螺旋加工要求。所以，用數(shù)控銑床系統(tǒng)來改造普通圓車能滿足這類螺旋的加工。通過對普通車床的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造---確定的準(zhǔn)啟準(zhǔn)停螺旋加工方案的實(shí)施論證，解決了該產(chǎn)品加工中的技術(shù)難題。該產(chǎn)品通過幾十萬生產(chǎn)也證實(shí)了其可行性---能保證產(chǎn)品質(zhì)量，能滿足批量生產(chǎn)的要求，極大程度地減輕操作者勞動強(qiáng)度，刀具的使用壽命得到了提高、降低了刀具成本，已達(dá)到預(yù)期的目的，由于它能實(shí)現(xiàn)在車削螺旋時的準(zhǔn)啟、準(zhǔn)停和在加工螺旋時，具有較高加工精度，所以對無頭、無尾小空間螺旋的加工，保證能力強(qiáng)，且在其它產(chǎn)品上得到了廣泛的應(yīng)用。
【附圖說明】
[0016]圖1為WQ230車用戰(zhàn)斗手槍的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0017]圖2a、圖2b、圖2c為槍機(jī)和槍管零件結(jié)構(gòu)工藝示意圖；
[0018]圖3為數(shù)控車床前進(jìn)給機(jī)構(gòu)、后進(jìn)給機(jī)構(gòu)運(yùn)動示意圖；
[0019]圖4為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0020]圖5a為機(jī)頭結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5b為節(jié)套結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5c為圖5b的C-C示意圖。
[0023]附圖標(biāo)記
[0024]附圖中，I為槍機(jī)，2為槍管，3為刀架，4為X軸伺服電機(jī)，5為Y軸伺服電機(jī)，6為Z軸伺服電機(jī)，7為螺旋面。
【具體實(shí)施方式】
[0025]參見圖4，為螺旋加工設(shè)備的一種較佳的實(shí)施例，該加工設(shè)備用于加工槍機(jī)閉鎖螺旋。包括車床，本實(shí)施例中，所述車床為普通車床。所述車床具有刀架3、主軸，還包括銑床數(shù)控加工系統(tǒng)的X軸伺服電機(jī)4、Y軸伺服電機(jī)5、Z軸伺服電機(jī)6，所述X軸伺服電機(jī)4、Y軸伺服電機(jī)5、Z軸伺服電機(jī)6均安裝在車床上，所述X軸伺服電機(jī)4控制車床刀架3X軸向運(yùn)動，所述Z軸伺服電機(jī)6控制車床刀架3Z軸向運(yùn)動，所述Y軸伺服電機(jī)5控制主軸旋轉(zhuǎn)，通過Y軸伺服電機(jī)5的單位脈沖的轉(zhuǎn)角來控制主軸的轉(zhuǎn)角，實(shí)現(xiàn)主軸旋轉(zhuǎn)與刀架3進(jìn)給的同步關(guān)系。把銑床數(shù)控加工系統(tǒng)的Y的伺服電機(jī)放在車床主軸或分度頭上，能夠輕易實(shí)現(xiàn)螺紋加工前的準(zhǔn)進(jìn)和螺紋加工后的準(zhǔn)退或分度頭的數(shù)控分度。
[0026]參見圖5a、圖5b、圖5c，螺旋面起點(diǎn)在Φ 29.2圓上進(jìn)行檢查，螺旋面的螺距為4mm的右旋螺紋，本螺旋加工設(shè)備成功地滿足了 WQl 11產(chǎn)品9.04-6機(jī)頭和9.02-37節(jié)套的閉鎖螺旋的加工，使這兩零件的加工難點(diǎn)得到了解決。工人實(shí)現(xiàn)了一人多機(jī)操作，勞動強(qiáng)度得到了大大降低，產(chǎn)品質(zhì)量得到了較大的提升。
[0027]最后說明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本實(shí)用新型權(quán)利要求書所限定的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種螺旋加工設(shè)備，包括車床，所述車床具有刀架、主軸，其特征在于:還包括銑床數(shù)控加工系統(tǒng)的X軸伺服電機(jī)、Y軸伺服電機(jī)、Z軸伺服電機(jī)，所述X軸伺服電機(jī)、Y軸伺服電機(jī)、Z軸伺服電機(jī)均安裝在車床上，所述X軸伺服電機(jī)控制車床刀架X軸向運(yùn)動，所述Z軸伺服電機(jī)控制車床刀架Z軸向運(yùn)動，所述Y軸伺服電機(jī)控制主軸旋轉(zhuǎn)，通過Y軸伺服電機(jī)的單位脈沖的轉(zhuǎn)角來控制主軸的轉(zhuǎn)角，實(shí)現(xiàn)主軸旋轉(zhuǎn)與刀架進(jìn)給的同步關(guān)系。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋加工設(shè)備，其特征在于:該加工設(shè)備用于加工槍機(jī)閉鎖螺旋。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋加工設(shè)備，其特征在于:所述車床為普通車床。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種螺旋加工設(shè)備，它能夠?qū)崿F(xiàn)螺紋加工前的準(zhǔn)進(jìn)和螺紋加工后的準(zhǔn)退，保證主軸旋轉(zhuǎn)與刀架進(jìn)給的同步關(guān)系，進(jìn)而滿足螺旋加工要求。包括車床，所述車床具有刀架、主軸，所述X軸伺服電機(jī)、Y軸伺服電機(jī)、Z軸伺服電機(jī)均安裝在車床上，所述X軸伺服電機(jī)控制車床刀架X軸向運(yùn)動，所述Z軸伺服電機(jī)控制車床刀架Z軸向運(yùn)動，所述Y軸伺服電機(jī)控制主軸旋轉(zhuǎn)，通過Y軸伺服電機(jī)的單位脈沖的轉(zhuǎn)角來控制主軸的轉(zhuǎn)角，實(shí)現(xiàn)主軸旋轉(zhuǎn)與刀架進(jìn)給的同步關(guān)系。
【IPC分類】B23Q1/48, B23G1/04, B23B5/46
【公開號】CN205200720
【申請?zhí)枴緾N201520979347
【發(fā)明人】姚健
【申請人】重慶建設(shè)工業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月1日