螺紋加工的兩個實例

宋繼業(yè)

（唐山唐車威奧軌道交通設(shè)備有限公司，河北唐山064000）

1 引 言

螺紋是機械行業(yè)裝配中最常見的連接方法之一，隨著市場提高了對各種高精度設(shè)備的要求，以及新材料的出現(xiàn)和設(shè)備中特殊部位的設(shè)計要求，人們對螺紋加工的精度和加工效率的要求也越來越高。攻螺紋最大的困難是切屑堵塞，絲錐擠壓切屑，造成牙松、垂直度超差、表面粗糙、底孔燒結(jié)、螺紋粘結(jié)、螺紋劃傷、振動及絲錐經(jīng)常崩牙或折斷等問題。針對生產(chǎn)過程中所遇到的問題，我們對一系列難加工螺紋孔的加工工藝方案進行了改進，針對特定的產(chǎn)品取得了良好的效果，本文重點介紹兩個實例。

2 加工實例一

圖1 所示為M24×3 螺紋孔，零件材料為不銹鋼06Cr19Ni10，螺紋加工深度為65mm，其底孔直徑為φ21mm，底孔深度為75mm。

2.1 加工工藝分析

對于深孔螺紋，加工時需解決如下問題：深螺紋底孔的加工，螺紋加工刀具的選用，切削液的選用，機床的使用。

圖1 M24×3 螺紋孔

該零件材料為不銹鋼06Cr19Ni10，其塑性大、韌性高，切削時消耗能量大，刀具的切削溫度高，切削過程容易產(chǎn)生積屑瘤，對刀具壽命有很大影響，切屑不易折斷、卷曲，在切削過程中容易堵塞，造成表面光潔度下降，擠壞已加工表面和崩壞刀刃。經(jīng)分析研究，采用的具體加工路線為：鉆底孔→倒角→攻螺紋。

圖2 M24×3 絲錐

2.2 鉆頭的選用

鉆孔時要選擇比普通鉆頭耐用性好的鈷鉆頭或帶涂層的可轉(zhuǎn)位刀片式鉆頭，鉆孔時要選用斷屑的切削方式，以便獲得較好的表面質(zhì)量和直徑值（螺紋加工精度要求較高時要留余量鏜削加工），我公司采用的是φ21 帶涂層的可轉(zhuǎn)位刀片式鉆頭。

2.3 螺紋刀具的選用

加工中心加工螺紋可采用的方法有兩種：銑螺紋和攻螺紋。銑螺紋的優(yōu)點：（1）螺紋銑刀沒有端導(dǎo)向，在盲孔加工時可以加工出幾乎與底面貼合的螺紋。（2）不產(chǎn)生連續(xù)的鐵屑，不必擔(dān)心有鐵屑纏繞的危險。（3）銑削所需要的機床功率較小，可以加工出絲錐難以加工的螺紋。（4）同一種螺距的螺紋，只要直徑合適即可用銑削加工。（5）一把刀具即可產(chǎn)生左旋和右旋兩種螺紋，通用性能比較強。（6）銑螺紋可用于洛氏硬度高達60HRC 的材料上。銑螺紋缺點：（1）在銑螺紋時，受到底孔的側(cè)面抗力，刀具傾向于偏斜。通常螺紋銑刀限制螺紋深度大約為刀具直徑的2.5 倍。（2）受機床精度影響，如果機床精度太差，銑螺紋時則達不到較好的效果。

攻螺紋的優(yōu)點：（1）可選用設(shè)備廣，幾乎可在任何加工中心、車床、銑床、鉆床和攻絲機上應(yīng)用。（2）多切削刃，在低速運行時即可達到較高的加工效率。（3）深孔時可多次加工，獲得較好的加工效果。攻螺紋缺點：（1）盲孔加工時易頂絲，末端導(dǎo)向不能加工。（2）排屑不暢，易產(chǎn)生崩刃、刀具折斷等現(xiàn)象。（3）螺紋公稱直徑較大時，對機床功率要求也比較高。

此螺紋底孔長徑比L/D 大于3，屬于深孔加工，對于此細長孔螺紋銑刀的抗力作用，很難得到較好的螺紋，但考慮加工材料的特殊性，現(xiàn)選擇帶涂層的絲錐分三次攻絲，可解決絲錐排屑問題。注意多次攻絲時要清除絲錐和孔內(nèi)鐵屑并涂攻絲油冷卻潤滑。

3 加工實例二

圖3 所示為M80×3 螺紋孔，零件材料為45 鋼，螺紋加工深度為110mm，其底孔直徑為φ77mm，底孔深度為115mm。

圖3 M80×3 螺紋孔

圖4 螺紋銑刀

3.1 加工工藝分析

此種加工屬于比較大的螺紋加工，若采用攻絲方法加工，對機床的功率和絲錐的要求比較高。基于螺紋加工及銑削的一些特點，我們采用螺紋銑刀來加工此螺紋。由于加工內(nèi)孔較大，刀具容易振動，為了得到較好的孔加工表面，需要鏜孔加工。確定的工藝路線為：鉆孔→鏜孔→倒角→銑螺紋。

3.2 加工程序

以西門子840D 機床為例，螺紋的具體加工思路及子程序（使用時直接調(diào)用此程序即可）如下：

圖5 程序走刀路徑

N01 R1=80R2=60R3=140；設(shè)置R1 為螺紋公稱直徑（精加工時可微調(diào)此值得到想要的公差），R2 為螺紋銑刀直徑，R3 為螺紋孔深度。

N02 R4=R3/36R5=TRUNC（R4）；設(shè)置銑削次數(shù)R5，如圖4 所示此螺紋銑刀共13 個牙，為了使兩刀之間較好銜接，現(xiàn)用12 個牙參與切削，即取刃長為36（12×3），R5 將R4 取整，計算出此銑削過程共四次完成（如圖5 所示）。

4 結(jié) 語

這兩種加工方法的加工原理、加工刀具和加工中需要注意的事項各不相同，在使用中需要根據(jù)實際生產(chǎn)情況進行選擇。在實際工作中只有選擇合理的加工工藝方法才能提高加工效率，降低生產(chǎn)成本。