不規(guī)則長(zhǎng)螺母內(nèi)梯形螺紋加工探討

王理斌

（陜西秦川機(jī)械發(fā)展股份有限公司，陜西 寶雞721009）

0 引言

使用螺桿和螺母組成的螺旋副是機(jī)械傳動(dòng)中非常重要的一個(gè)組成環(huán)節(jié)。尤其在舊式機(jī)床中使用極為普遍，這種機(jī)床的螺桿螺母?jìng)鲃?dòng)經(jīng)常需要在較長(zhǎng)的時(shí)間連續(xù)工作，并且要求具有較高的傳動(dòng)精度；如果機(jī)床為重型機(jī)床，則需要相應(yīng)增加螺母高度來減少內(nèi)梯形螺紋單位面積上的壓力。高度增加，形狀不規(guī)則勢(shì)必給加工制造帶來諸多難題。圖1為修復(fù)某舊國(guó)外進(jìn)口重型立式磨床時(shí)，需重新制做2個(gè)Z軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)中的螺母簡(jiǎn)圖。

圖1螺母簡(jiǎn)圖

1 零件分析

毛坯是鑄銅件。主要加工部位為A、B基準(zhǔn)面和Tr90×16-7H梯形螺紋，主要保證梯形螺紋與A基準(zhǔn)面的平行度0.02和與B基準(zhǔn)面的垂直度0.02 mm。該零件形狀不規(guī)則，裝夾困難，并且相對(duì)于螺紋中心為軸時(shí)，質(zhì)量分布不均勻，加工狀態(tài)不穩(wěn)定，容易造成危險(xiǎn)，再加上加工該梯形螺紋的車刀刀桿懸伸長(zhǎng)、剛性差，車削時(shí)切削面積大，切削更不平穩(wěn)，同時(shí)又由于讓刀而容易產(chǎn)生錐度，加工出的內(nèi)螺紋精度與表面粗糙度均難以保證，零件Tr90×16-7H梯形螺紋與A、B基準(zhǔn)的形位公差更難以保證。

2 加工工藝方案選擇

經(jīng)過對(duì)零件進(jìn)行認(rèn)真的分析，主要考慮了以下兩種工藝方案：

工藝方案一：1）劃出梯形螺紋，A、B基準(zhǔn)加工線；2）粗銑A、B基準(zhǔn)，粗鏜梯形螺紋內(nèi)孔；3）精銑A、B基準(zhǔn)，支6-M16螺紋孔印子；4）鉆、攻A基準(zhǔn)6-M16螺紋；5）上組合夾具，用零件底面6-M16螺紋拼緊于組合夾具上，校正A、B基準(zhǔn)直線度0.01，鏜梯形螺紋底孔，車梯形螺紋至尺寸，組合夾具具體裝夾方式見圖2。

圖2 裝夾示意圖

工藝方案二：1）劃出梯形螺紋，A、B基準(zhǔn)加工線；2）粗銑A、B基準(zhǔn)及B基準(zhǔn)相對(duì)面，粗鏜梯形螺紋內(nèi)孔；3）精銑A、B基準(zhǔn)及B基準(zhǔn)相對(duì)面，支6-M16螺紋孔印子，在兩端面上鉆4-M8工藝螺紋孔；4）鉆、攻A基準(zhǔn)6-M16螺紋及兩端面上4-M8工藝螺紋孔；5）上圓形夾具拼緊于零件兩端面工藝螺紋孔上，一端三爪夾住，另一端搭中心架；校正兩圓形夾具外圓同軸度0.01 mm兼顧A、B基準(zhǔn)直線度0.01 mm，鏜梯形螺紋底孔，車梯形螺紋至尺寸。具體裝夾方式見圖3。

工藝方案選擇如下：工藝方案二結(jié)構(gòu)上較為簡(jiǎn)單，但因?yàn)閳A形夾具相對(duì)于梯形螺紋內(nèi)孔無徑向定位基準(zhǔn)，校正兩外圓同軸0.01及兼顧A、B基準(zhǔn)直線度0.01異常困難，還需在零件兩端面打工藝螺紋孔，所以決定采用結(jié)構(gòu)偏復(fù)雜，校正相對(duì)簡(jiǎn)單的工藝方案一。

圖3 裝夾示意圖

3 車梯形螺紋內(nèi)孔時(shí)注意事項(xiàng)

由于該零件內(nèi)梯形螺紋螺距大，在加工時(shí)使用專用淬火刀桿分粗車、精車Tr90×16-7H內(nèi)螺紋。在粗車時(shí)吃刀深度不宜過大，盡量防止讓刀和產(chǎn)生振動(dòng)。在精車時(shí)，主軸速度放慢，吃刀深度要小，車削過程中多走幾次空刀，以消除粗車時(shí)產(chǎn)生的錐度和振紋，保證螺紋的精度和粗糙度。接近螺紋控制尺寸時(shí)，應(yīng)經(jīng)常用螺紋塞規(guī)進(jìn)行檢查。

4 結(jié)語

通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的加工操作過程以及加工完后的零件分析表明，工藝方案一不僅很好地解決了零件的裝夾問題，通過增加配重塊改變了在零件車制內(nèi)梯形螺紋時(shí)零件旋轉(zhuǎn)過程中的質(zhì)量分布不均勻狀況，而且加工過程狀態(tài)穩(wěn)定，校正零件簡(jiǎn)單，加工后零件完全滿足使用要求。