螺旋加工設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及螺旋加工領域，特別是涉及一種螺旋加工設備。
【背景技術】
[0002]WQ230產品是我國最新自行研制成功的軍用戰斗手槍，具有結構先進、新穎、操作簡單，容彈量大，火力持續時間長，精度好，可靠性高，勤務性好等特點，擁有獨立、自主的知識產權。參見圖1，為WQ230軍用戰斗手槍的結構示意圖，WQ230產品設計上采用槍管回轉剛性閉鎖機構，該機構主要由槍管2、槍機1、聯接座、復進簧等組成。WQ230產品閉鎖機構，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，結構簡單，是WQ230產品的閃光點。參見圖2a、圖2b、圖2c，為槍機和槍管零件結構工藝示意圖(“A”點為槍管閉鎖后，槍機螺旋面起點，在41°和Φ 19.2上測量，尺寸為37.2ο+().1())，從工藝上采取措施，保證槍機和槍管上兩閉鎖支撐面間貼合良好，有足夠的閉鎖剛度，實現閉鎖可靠、精確打擊。由此可見，閉鎖螺旋的加工質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槍機試制期間，槍機螺旋加工是用C6132普通車床來完成。由于WQ230產品槍機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、并為盲孔內螺旋，刀具旋背長，加工難度大。螺旋起點尺寸37.2Η10(Ζ101)又為槍機的第一重要尺寸，尺寸每超差0.0I就影響槍管旋轉3(Τ 52〃，直接影響閉鎖和產品性能。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、勞動強度大，加工中要求車削螺旋加工時，實現準啟準停，稍不注意就易碰刀，加工質量難于保證。
[0005]數控車床加工槍機螺旋遇到的問題:
[0006]數控機床是數字控制機床的簡稱，亦稱NC機床。它具有適應強、加工精度高、加工質量穩定和生產效率高等優點，綜合應用了電子計算機、自動控制、伺服驅動、精密測量和新型機械結構等多方面的技術成果。數控車床的運動系統:由刀架的縱向(Z向)和橫向(X向)運動組成，分別采用兩臺伺服電動機驅動，經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。多功能數控車床是采用直流或交流主軸控制單元(伺服電動機)來驅動主軸，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行變速，故數控車床的結構大為簡化，其精度和剛度大大提高，能自動完成內外圓柱面、圓錐面、圓弧面、端面、螺紋等的切削加工。
[0007]數控車床加工螺紋是靠主軸伺服電動機驅動，通過同步帶輪以及同步帶1:1地傳到脈沖編碼器。當主軸旋轉時，脈沖編碼器便發出檢測脈沖信號給數控系統，使主軸電動機的旋轉與刀架的切削進給保持同步關系，即實現加工螺紋時主軸轉一轉，刀架向Z向移動一個工件導程的運動關系。
[0008]在數控機床上車螺紋時，無論是G33(螺紋切削)、G76(螺紋切削復合循環)，還是G92(螺紋切削循環)都是沿螺距方向的Z向進給與機床主軸的旋轉保持嚴格的速度比關系。但是，在數控機床上車螺紋，由于有車螺紋前進給機構的加速或車螺紋后進給機構的減速切削過程，為此要有引入距離SI和超越距離處。參見圖3，為數控車床前進給機構、后進給機構運動示意圖，δ I與δ 2的數值與機床拖動系統的動態特性有關，與螺紋的螺距和螺紋的精度有關。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。槍機閉鎖螺旋短、要求高且在一個狹小的空間內加工，沒有足夠讓位空間，讓數控車床的進給機構進行加速或減速的過程。而數控機床上車螺紋時，螺紋頭和螺紋尾是一個變螺距的區間，無嚴格的、固定的、規定螺距，故不適應于WQ230.1.02-1槍機螺旋的加工。
【實用新型內容】
[0009]本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種螺旋加工設備，它能夠實現螺紋加工前的準進和螺紋加工后的準退，保證主軸旋轉與刀架進給的同步關系，進而滿足螺旋加工要求。
[0010]本實用新型的目的是這樣實現的:
[0011 ] 一種螺旋加工設備，包括車床，所述車床具有刀架、主軸，還包括銑床數控加工系統的X軸伺服電機、Y軸伺服電機、Z軸伺服電機，所述X軸伺服電機、Y軸伺服電機、Z軸伺服電機均安裝在車床上，所述X軸伺服電機控制車床刀架X軸向運動，所述Z軸伺服電機控制車床刀架Z軸向運動，所述Y軸伺服電機控制主軸旋轉，通過Y軸伺服電機的單位脈沖的轉角來控制主軸的轉角，實現主軸旋轉與刀架進給的同步關系。
[0012]進一步地，該加工設備用于加工槍機閉鎖螺旋。該加工設備能夠輕易實現螺旋加工前的準進和螺旋加工后的準退，滿足槍機閉鎖螺旋的加工需求。
[0013]為了降低車床的改造成本，優選地，所述車床為普通車床。
[0014]由于采用了上述技術方案，本實用新型具有如下有益效果:
[0015]銑床數控加工系統由三個伺服電機驅動，把控制Y軸的伺服電機放在車床主軸上，用來控制主軸的旋轉(用單位脈沖的轉角來控制主軸的轉角)，χ軸伺服電機控制車床刀架X軸向運動，Z軸伺服電機控制車床刀架Z軸向運動，主軸旋轉與刀架，是因為它們都是采用的同一種插補關系，能夠同時準確動作。它就沒有在數控機床上車螺紋前進給機構的加速或車螺紋后進給機構的減速切削過程，能夠輕易實現螺紋加工前的準進和螺紋加工后的準退。實現主軸旋轉與刀架進給的同步關系來滿足螺旋加工要求。所以，用數控銑床系統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濟型數控改造---確定的準啟準停螺旋加工方案的實施論證，解決了該產品加工中的技術難題。該產品通過幾十萬生產也證實了其可行性---能保證產品質量，能滿足批量生產的要求，極大程度地減輕操作者勞動強度，刀具的使用壽命得到了提高、降低了刀具成本，已達到預期的目的，由于它能實現在車削螺旋時的準啟、準停和在加工螺旋時，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，且在其它產品上得到了廣泛的應用。
【附圖說明】
[0016]圖1為WQ230車用戰斗手槍的結構不意圖；
[0017]圖2a、圖2b、圖2c為槍機和槍管零件結構工藝示意圖；
[0018]圖3為數控車床前進給機構、后進給機構運動示意圖；
[0019]圖4為本實用新型的結構不意圖；
[0020]圖5a為機頭結構示意圖；
[0021]圖5b為節套結構示意圖；
[0022]圖5c為圖5b的C-C示意圖。
[0023]附圖標記
[0024]附圖中，I為槍機，2為槍管，3為刀架，4為X軸伺服電機，5為Y軸伺服電機，6為Z軸伺服電機，7為螺旋面。
【具體實施方式】
[0025]參見圖4，為螺旋加工設備的一種較佳的實施例，該加工設備用于加工槍機閉鎖螺旋。包括車床，本實施例中，所述車床為普通車床。所述車床具有刀架3、主軸，還包括銑床數控加工系統的X軸伺服電機4、Y軸伺服電機5、Z軸伺服電機6，所述X軸伺服電機4、Y軸伺服電機5、Z軸伺服電機6均安裝在車床上，所述X軸伺服電機4控制車床刀架3X軸向運動，所述Z軸伺服電機6控制車床刀架3Z軸向運動，所述Y軸伺服電機5控制主軸旋轉，通過Y軸伺服電機5的單位脈沖的轉角來控制主軸的轉角，實現主軸旋轉與刀架3進給的同步關系。把銑床數控加工系統的Y的伺服電機放在車床主軸或分度頭上，能夠輕易實現螺紋加工前的準進和螺紋加工后的準退或分度頭的數控分度。
[0026]參見圖5a、圖5b、圖5c，螺旋面起點在Φ 29.2圓上進行檢查，螺旋面的螺距為4mm的右旋螺紋，本螺旋加工設備成功地滿足了 WQl 11產品9.04-6機頭和9.02-37節套的閉鎖螺旋的加工，使這兩零件的加工難點得到了解決。工人實現了一人多機操作，勞動強度得到了大大降低，產品質量得到了較大的提升。
[0027]最后說明的是，以上優選實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管通過上述優選實施例已經對本實用新型進行了詳細的描述，但本領域技術人員應當理解，可以在形式上和細節上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本實用新型權利要求書所限定的范圍。
【主權項】
1.一種螺旋加工設備，包括車床，所述車床具有刀架、主軸，其特征在于:還包括銑床數控加工系統的X軸伺服電機、Y軸伺服電機、Z軸伺服電機，所述X軸伺服電機、Y軸伺服電機、Z軸伺服電機均安裝在車床上，所述X軸伺服電機控制車床刀架X軸向運動，所述Z軸伺服電機控制車床刀架Z軸向運動，所述Y軸伺服電機控制主軸旋轉，通過Y軸伺服電機的單位脈沖的轉角來控制主軸的轉角，實現主軸旋轉與刀架進給的同步關系。2.根據權利要求1所述的螺旋加工設備，其特征在于:該加工設備用于加工槍機閉鎖螺旋。3.根據權利要求1所述的螺旋加工設備，其特征在于:所述車床為普通車床。
【專利摘要】本實用新型公開了一種螺旋加工設備，它能夠實現螺紋加工前的準進和螺紋加工后的準退，保證主軸旋轉與刀架進給的同步關系，進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、Y軸伺服電機、Z軸伺服電機均安裝在車床上，所述X軸伺服電機控制車床刀架X軸向運動，所述Z軸伺服電機控制車床刀架Z軸向運動，所述Y軸伺服電機控制主軸旋轉，通過Y軸伺服電機的單位脈沖的轉角來控制主軸的轉角，實現主軸旋轉與刀架進給的同步關系。
【IPC分類】B23Q1/48, B23G1/04, B23B5/46
【公開號】CN205200720
【申請號】CN201520979347
【發明人】姚健
【申請人】重慶建設工業(集團)有限責任公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月1日