技術領域

本發明屬于機械加工技術領域，涉及一種可控孔距的步進攻絲裝置及攻絲方法，用于難加工材料成組螺紋孔可控孔距的精密加工。

背景技術

隨著型號的發展，鈦合金等輕質高強度難加工材料在新型超聲速型號上已經大量應用，彈體結構件螺紋加工的數量不斷增大。目前的中大螺紋孔可采用車削或銑削的方法加工，中小螺紋孔主要為鉗工手工攻絲，手工加工方法在質量穩定性、效率、減少小刀具成本等方面很難提高，需要探索高效、穩定的加工方式。

近幾年，國內部分高校在步進攻絲技術方面做了相關研究，其原理是在絲錐上附加一個低頻的扭轉振動，將傳統的連續切削過程變成間斷、瞬間和重復的脈動切削方式，能有效降低絲錐的攻絲扭矩、促進排屑、提高絲錐的使用壽命，有效解決難加工材料中小螺紋孔的攻絲難題。但在步進攻絲技術的工程化應用上，目前存在以下不足：

1、步進攻絲技術的應用目前大多局限于試驗裝置，沒有形成符合工程化應用的穩定產品。

2、步進攻絲裝置的設備載體一般為普通鉆床，可解決單個螺紋孔的加工難題，但對于位置精度較高的成組螺紋孔加工，位置精度無法精確保證。

發明內容

本發明的技術方案是為了解決成組螺紋孔的可控孔距步進加工，設計制作一種可控孔距的步進攻絲裝置，與步進加工技術相結合，實現步進加工技術的工程化應用，實現難加工材料組合螺紋孔可控孔距的精密加工，解決螺紋孔的加工及位置精度控制難題。

本發明的技術方案：

一種可控孔距的步進攻絲裝置，包括步進攻絲裝置、十字工作臺和支柱，所述支柱包括一立支柱和底座，立支柱垂直固定在底座上，步進攻絲裝置固定在立支柱上，十字臺工作臺固定在底座上。

所述步進攻絲裝置包括伺服電機、主軸箱、浮動主軸和絲錐，浮動主軸穿過主軸箱與伺服電機連接，絲錐固定在浮動主軸上，主軸箱固定在立支柱上。

所述十字工作臺包括滾珠絲杠、橫導軌、縱導軌和標準工作臺，滾珠絲杠與標準工作臺連接，標準工作臺設置在橫導軌和縱導軌上，可在滾珠絲杠的作用下在橫縱導軌上移動，橫導軌與縱導軌垂直交叉。

本發明還提供一種可控孔距的步進攻絲方法，利用固定在支柱上的步進攻絲裝置進行軸向螺孔攻絲，利用十字工作臺的X、Y兩個坐標方向的位移進行成組螺紋孔攻絲的孔距控制。

所述步進攻絲裝置包括伺服電機、主軸箱、浮動主軸和絲錐，浮動主軸穿過主軸箱與伺服電機連接，絲錐固定在浮動主軸上，絲錐的浮動導向實現軸向孔位定位與軸向進給。

所述浮動主軸進行公轉的扭轉振動，通過螺紋的自導引作用軸向進給，進行攻絲加工。

所述成組螺紋孔的加工，在加工完成前一個螺紋孔后，采用同一組步進攻絲參數對后續螺紋孔進行加工。

該裝置以步進攻絲裝置為載體，在步進攻絲裝置中增加精密十字工作臺，實現X、Y兩個坐標方向的精確位移。兩個坐標方向的精確位移與步進攻絲裝置的攻絲主軸相結合，利用絲錐的浮動導向實現軸向孔位定位與軸向進給，利用十字工作臺實現橫縱向精確位移，從而實現螺紋孔可控孔距的精密加工，解決螺紋孔步進加工位置精度控制難題。

本發明的有益效果：

本發明通過可控孔距的步進攻絲裝置與步進攻絲技術的結合，實現螺紋孔可控孔距的精密加工，解決螺紋孔步進加工位置精度控制難題，實現了步進加工技術的工程化應用，可有效解決多型號產品成組螺紋孔的加工難題，在提高螺紋孔加工效率、保證成組螺紋孔位置精度、提高螺紋孔質量一致性等方面優勢顯著。

附圖說明

圖1是本發明的可控孔距的步進攻絲裝置的結構示意圖；

圖2是可控孔距的步進攻絲裝置中十字工作臺的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的實施案作進一步描述：

圖1是總體結構示意圖，本發明的可控孔距的步進攻絲裝置包括步進攻絲裝置1、十字工作臺2和支柱3，支柱3包括一立支柱31和底座32，立支柱31垂直固定在底座32上，步進攻絲裝置1固定在立支柱31上，十字臺工作臺2固定在底座32上。