有關(guān)鉗工螺紋加工方面的技術(shù)研究
2015-12-3 來源:數(shù)控機(jī)床市場網(wǎng) 作者:海口市高級技工學(xué)校 黃師君 馮積山
摘 要:本文首先簡要闡述了螺紋的種類、用途及技術(shù)要求,并在此基礎(chǔ)上對鉗工螺紋加工技術(shù)進(jìn)行論述。期望通過本文的研究能夠?qū)μ岣呗菁y的加工效率和質(zhì)量有所幫助。
關(guān)鍵詞:鉗工; 螺紋; 加工技術(shù)
1 螺紋的種類、 用途及技術(shù)要求
1.1 螺紋的種類與用途
所謂的螺紋具體是指在圓柱或是圓錘體的表面上制作出的螺旋線型且具有特定界面的連續(xù)凸起部分。螺紋的用途比較廣泛,主要是利用其配合的特性來達(dá)到連接與傳動的目的。按照截面形狀可將螺紋分為以下幾種類型:三角螺紋、矩形螺紋、鋸齒形螺紋、梯形螺紋,具體形狀如圖1 所示。其中三角形螺紋的主要作用是連接,其余三種螺紋的主要作用是傳動。
1.2 螺紋加工的技術(shù)要求
就螺紋而言,它的表面與絕大部分金屬構(gòu)件有著極大的相似之處,具體體現(xiàn)在尺寸、行位和質(zhì)量要求這三個方面。目前,市面上的螺紋種類相對較多,而且它們的用途也有所不同,所以其技術(shù)要求也存在一定的差異。對于無精度要求的傳動螺紋而言,通常只要求中徑、外螺紋的大徑和內(nèi)螺紋的小徑的精度;對于有傳動精度要求的螺紋,除應(yīng)當(dāng)滿足上述要求之外,還要確保螺間距和牙型角的精度,并且螺紋表面后要有足夠高的硬度。
2 鉗工螺紋加工技術(shù)
2.1 螺紋切削技術(shù)
在螺紋加工的諸多方法中,切削具有精度高、效率快、成本地等優(yōu)點(diǎn),所謂的切削就是使用已經(jīng)成型的刀具在工件上加工出所需的螺紋形狀的一種方法,大體上可將切削分為車削和銑削。
1 )車削加工。螺紋的車削加工又可分為普通車床和數(shù)控車床兩種方式。想要通過車床切削出所需的螺紋形狀,要保證車床主軸轉(zhuǎn)動一周,刀架能夠有效帶動車刀移動一個螺距。由于普通車床中的主軸與刀架間的運(yùn)動邏輯是依靠位于車床內(nèi)部的傳動鏈予以實現(xiàn)的,在對不同的螺紋螺距進(jìn)行加工的過程中,通常只需要對主軸到絲杠的傳動比進(jìn)行調(diào)整即可。有些特殊領(lǐng)域?qū)α悴考穆菁y精度要求較高,如航空、造船等等,如果使用普通機(jī)床進(jìn)行螺紋加工,很難確保螺紋精度達(dá)到要求,針對這一情況,可采用數(shù)控機(jī)床對螺紋進(jìn)行切削加工。數(shù)控機(jī)床對螺紋進(jìn)行加工時,主要是由以下幾個系統(tǒng)聯(lián)動完成的,即主軸系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。螺距補(bǔ)償計算方法的提出,有效解決了數(shù)控機(jī)床加工時的螺距誤差問題,從而使得螺紋的加工精度獲得了極大程度地提高。2 )銑削加工。螺紋銑削通常在專門的螺紋銑床上進(jìn)行,具體可分為以下兩種方法:一是用盤形螺紋銑刀銑削,主要用于尺寸較大的傳動螺紋加工,而后將其進(jìn)行車削精加工;另一種方法則采用梳形的螺紋銑刀對工件進(jìn)行銑削,這種方法常被用于螺距較小的三角形內(nèi)、外螺紋加工當(dāng)中。在大批量生產(chǎn)工件時,一般均采用銑削法進(jìn)行螺紋加工,加工過程包括工件緩慢轉(zhuǎn)動、銑刀快速轉(zhuǎn)動、銑刀縱向移動三種運(yùn)動方式。
2.2 螺紋滾壓技術(shù)
螺紋滾壓主要用于生產(chǎn)大批量的標(biāo)準(zhǔn)緊固件和其他螺紋聯(lián)接件的外螺紋,加工設(shè)備主要為各種類型的自動車床,其中最為較為常用的有滾絲機(jī)、搓絲機(jī)等等。螺紋滾壓技術(shù)最為顯著的特點(diǎn)是能夠使金屬流線的走向更加合理,并且不會將材料中的纖維全部切斷,這使其具備了良好的冷作硬化效果,同時工件表面還能保留一定的殘余應(yīng)力。相對于切削加工而言,滾壓螺紋的疲勞強(qiáng)度可提高 30~40%,如果在熱處理的前提條件下對工件進(jìn)行滾壓加工,能夠使疲勞強(qiáng)度達(dá)到 70%左右。采用滾壓技術(shù)對螺紋進(jìn)行加工的過程中需要控制好螺紋的長度,盡量不要超過 100mm,并且要保證其外徑≤25mm。為保證工具使用壽命,應(yīng)選擇硬度不超過 HRC35 的材料,防止工具出現(xiàn)過早的疲勞損壞。螺紋滾壓不適用于內(nèi)螺紋加工,根據(jù)滾壓模具的不同,可將其分為滾絲與搓絲。由于滾絲的精度相對較低,所以在實際應(yīng)用中較少,下面重點(diǎn)對搓絲進(jìn)行介紹。搓絲具體是指在擠壓工件時使用兩塊帶有螺紋槽的搓絲板,使工件表面形成螺紋。在實際加工中,可以把一塊搓絲板牢靠固定于機(jī)床之上,而另外一塊活動的搓絲板則隨著機(jī)床上的滑枕作直線運(yùn)動,這樣一來,便可帶動待加工工件沿著順時針轉(zhuǎn)動,該搓絲板完成一次行程后,螺紋擠壓便可隨即完成。
2.3 螺紋底孔加工
2.3.1 技術(shù)要點(diǎn)
1 )應(yīng)當(dāng)根據(jù)相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求,對鉆頭進(jìn)行合理選擇,并保證所選的鉆頭具有足夠鋒利的切削刃,需要特別注意是,選用的鉆頭上不得存在磨損或是毛刺等情況,以免造成螺紋底孔被刮傷。2 )在鉆孔的過程中,必須對進(jìn)刀量和鉆速進(jìn)行嚴(yán)格控制,并按照工件的材質(zhì),選擇與之相適應(yīng)的冷卻潤滑油,將切削熱量控制在合理范圍內(nèi)。若是采用對冷硬層進(jìn)行加厚的加工方式,則會導(dǎo)致后續(xù)的攻絲難度有所增大。3 )當(dāng)孔底直徑≥10mm 時,必須先進(jìn)行鉆孔,隨后才能進(jìn)行擴(kuò)孔,這樣能夠確保螺紋孔底的直徑達(dá)到要求,以防止螺紋底加工出現(xiàn)傾斜或彎曲,造成螺紋牙型歪斜。
2.3.2 加工注意事項
1 )在絲攻出現(xiàn)崩刃和磨損現(xiàn)象后,應(yīng)對刀齒前后角進(jìn)行修磨,以恢復(fù)它的鋒利性。在研磨的過程中,將機(jī)油涂在油石上,平穩(wěn)掌握油石。研磨過后,清洗干凈絲錐。當(dāng)絲攻的刀齒磨損到極限成崩刀齒時,可用片狀砂輪對刀齒前面進(jìn)行修磨。在修磨好之后,再用柱形油研磨,用以增大刀齒前面的粗糙度。2 )可使用砂輪對已經(jīng)出現(xiàn)破壞絲攻進(jìn)行修切,修磨時應(yīng)當(dāng)確保切削錘的一致性。需要特別注意的是,對絲攻進(jìn)行轉(zhuǎn)動時,不可使下一條刃齒的尖端與砂輪互碰,從而防止刀齒的刃尖被抹掉。
3 結(jié)論
綜上所述,螺紋加工是一項復(fù)雜的工作,一旦加工過程中出現(xiàn)問題,便會對螺紋精度造成影響。對于一名優(yōu)秀的鉗工而言,想要加工出質(zhì)量合格的螺紋,就必須了解并掌握螺紋加工方面的技術(shù),并把這些技術(shù)合理地應(yīng)用到實際工作當(dāng)中,借此來確保螺紋的加工精度,進(jìn)而提高螺紋加工的整體質(zhì)量。
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