车削非标准螺距螺纹方法的研究.pdf

车削非标准螺距螺纹方法的研究朱文韬李红岩李松周博摘要：用通用车床加工螺纹除刀具符合牙型以外挂轮非常重要。针对零件结构需要设计中往往有一些非标准螺距的螺纹。在通用车床加工奇数螺距的螺纹难度较大。本文对螺纹加工的方法进行初步探讨根据多年现场实践和理论研究利用普通车床的传动链计算变更挂轮的方法解决普通车床上无法加工非标准螺距的螺纹车削。关键词：车削;螺距;挂轮;非标1.引言螺距大于4mm的螺纹定义为大螺距螺纹。尤其在螺距20mm以上的非标大螺距的螺纹的车削更为困难。因此研究利用普通车床铭牌表上查不到对应的螺距的螺纹车削方式提出大螺距螺纹的加工工艺方法对保障和提高零件精度至关重要。2.问题的提出及主要技术难点随着科学技术发展螺旋类零件在机械设备上应用越来越广泛使得螺纹类型和种类更多、也更复杂其加工难度也越来越大。内燃起重机上应用部分零件多为大螺距的非标准零件。此类零件除各部尺寸精度及位置精度要求高以外在距大且为非标准为主要的特点并且左、右旋向均有应用。因此更加需要将螺纹车削作为零件加工过程中的关键控制工步。归纳加工难点在于：1）零件为大型工件且位置精度要求高、同轴度高。2）零件的螺距为奇数属于非标准螺距机床设备铭牌内查询不到无直接加工可能。3.加工工艺分析此类零件材质多为塑性较好的45#材质针对现通用车床设备进行加工可行性分析大螺距螺纹零件直径较大往往以轴类、筒类零件为主。我国生产的CA6140、C620-1、CW61100等型号车床其铭牌螺距调配表上的螺距数量和螺距大小是和国内外制造的普通车床螺距表基本一致都可以解决标准螺距螺纹的加工。因此加工标准的螺距螺纹利用普通车床是最佳选择。但是将原有挂轮齿数进行调整可以衍生出新的螺距根据不同型号的车床挂轮箱内齿数各部相同挂出的螺距大小变化也不一样。因此适当的选择机床型号是可以满足不同非标准螺距螺纹加工的需求。在工艺准备阶段首先通过增加工艺系统刚性满足车削加工基本条提高大螺距螺纹在车效率。变更传动比实现可挂轮：如25mm螺距不在机床标准螺距加工范围内现只有通过对机床设备结构的改造才能实现正常的加工过程。分析了车床进给箱的内部结构以后发现只要调整传动比即可达到将螺距变换到25mm的目的。在不改变原车床进给箱内部结构基础上在挂轮箱更换两个齿数为50和48的齿轮即可。经过计算得出传动比计算公式：J=t*Z/I*TJ—换挂轮传动比;I—进给传动比;T—丝杠螺距;t—工件螺距;Z—车削螺纹模数。利用此计算公式改制挂轮可以加工车床铭牌上所没有的螺距如：螺距等于12.5mm、25mm、50mm、100mm等一系列非标准螺距工件的加工。4.确定螺纹刀具及切削用量考虑加工经济性和加工成本选用合适的刀具和切削用量至关重要。硬质合金是用硬度和熔点很高的碳化物粉末和金属粘接剂高压压制成型再高温烧结而成的。其具有较高的硬度、足够的强度、高的耐磨性适用于粗加工。由于加工螺纹时切削较平稳所以在粗加工时根据其特性采用刀具材料为YT5硬质合金车刀。切削用量：v=38m/min;αp=0.6—1mm用于粗车。刀具特点：前刀刃具有0.4mm×15°的负倒棱刀刃强度大不易崩裂;刀具前面磨有圆弧形前角能减少切削力。装刀时刀尖可略高于中心（0.1——0.2mm）并应装夹牢固以防止产生振动。高速钢（W18Cr4V）的工艺性能好能满足工件的切削加工的要求。常用的有钨系和钼系高速钢我们这里主要采用钨系其特点是有较好的硬度、足够的强度和韧性更主要的是刀具在切削时刃口非常锋利可以获得较低的表面粗糙度所以精加工时采用刀具材料为W18Cr4V（高速钢）车刀。按照磨刀样板将刀具磨成符合齿型的刀刃螺纹样板切削用量：V=8m/min;αp=0.05—0.1mm。刀具特点：高速钢刀具刃口锋利采用低速加工可以获得较好的表面粗糙度。5.加工过程及控制要点螺纹加工时使用定位工装多数采用一夹一顶的装夹方法分粗、精加工一次加工完成。粗加工螺纹：（为尽快去除余量）利用YT5的硬质合金车刀车削在零件的起始端留有2mm的轴向距离处开始车削。首先采用直进式车削这种方法操作简单耗用的辅助时间短切削效率高但切削力较大排屑不够顺利。所以在切深至3mm时改用斜进式车削每次车削径向进给0.3mm、轴向