45°鋸齒形螺紋研究

劉 兵

（齊齊哈爾二機床（集團）有限責(zé)任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

2400t單點單動機械壓力機是我公司自主研制的新產(chǎn)品，調(diào)整螺桿及調(diào)整螺母的主要功能是調(diào)整滑塊裝模高度，調(diào)整滑塊與工作臺面的平行。調(diào)整螺桿及調(diào)整螺母的精度直接影響滑塊的精度。雖然調(diào)整螺桿不經(jīng)常運動，只在調(diào)整封閉高度時才運動。但是如果螺紋表面粗糙度不好，會使?jié)櫥瑮l件惡化，嚴重損傷傳動件表面易造成調(diào)整螺母的研傷。

調(diào)整螺桿材料35CrMo，重量4285kg，最大外圓直徑為979mm，總長度為1572mm，其中45°鋸齒形螺紋部長度為 1160mm，45°鋸齒螺紋中徑587.76mm。該零件中鋸齒形螺紋精度要求高，螺紋粗糙度要求為Ra1.6，螺紋單一節(jié)距允差和全螺紋節(jié)距允差均為0.03/300。調(diào)整螺母材料CuAl11NiF75，重量2097kg，最大外圓直徑為1055mm，總長度為725mm，技術(shù)要求同調(diào)整螺桿。要求調(diào)整螺桿與調(diào)整螺母配合間隙0.2mm～0.4mm。保證這些精度要求是該零件的加工難點之一；另外一個檢測難點是45°鋸齒螺紋檢測。

我公司之前沒有加工過如此大規(guī)格且精度要求高的45°鋸齒形螺紋，過去對于精度要求不高的45°鋸齒形螺紋通常在普通車床采用車工自磨的高速鋼車刀車削，精度高的45°鋸齒形螺紋主要依靠外委加工。普通車床絲杠精度誤差大、車工自磨的高速鋼車刀本身精度不能保證且易磨損，其加工出的45°鋸齒形螺紋牙側(cè)面粗糙度最好可達Ra3.2，節(jié)距誤差應(yīng)該在0.10mm～0.15mm之間，顯然在普通車床用自磨高速鋼車刀車削該零件的45°鋸齒形螺紋難以滿足零件的精度要求，外委又無廠家可承擔(dān)該45°鋸齒形螺紋加工，因此有必要對該45°鋸齒形螺紋的精加工展開研究。加工及檢查時我公司用螺紋環(huán)規(guī)及螺紋塞規(guī)控制，如此大規(guī)格的螺紋環(huán)規(guī)和螺紋塞規(guī)制造困難且成本很高。因此，工藝要對加工機床、刀具、加工控制及測量手段進行研究和試驗。

通過工藝方案論證，決定采用數(shù)控臥車及數(shù)控立車進行加工，采用瓦爾特機卡刀片的切槽刀，樣板控制齒形及螺紋配合間隙。精加工螺紋如下。

圖1 調(diào)整螺桿45°鋸齒形螺紋

調(diào)整螺桿螺紋加工（螺紋尺寸如圖1所示）：采用2m數(shù)控臥車（CK61200×60/32）加工，采用瓦爾特機夾刀片的切槽刀，機夾刀片安裝方便，定位精度高，互換性好。按數(shù)控程序插補車削，所設(shè)置機床主軸轉(zhuǎn)速為60r/min，每次徑向進給量為0.20mm，加工過程中用樣板控制。加工時記錄調(diào)整螺桿外螺紋外徑實測值（加工調(diào)整螺母用），齒形間隙按樣板塞塞尺控制并記錄實測值（加工調(diào)整螺母用）。螺距及齒形均按樣板控制。

調(diào)整螺母螺紋加工（螺紋尺寸如圖2所示）：采用4m數(shù)控立車（CKJ5240×35/32）加工。調(diào)整螺母內(nèi)螺紋內(nèi)徑與外調(diào)整螺桿外螺紋外徑的尺寸相同，配合為H8/f8。因為內(nèi)螺紋內(nèi)徑不便于測量，在挑扣時利用端面余量，先在端面余量上加工出一段與內(nèi)螺紋內(nèi)徑尺寸相同的尺寸，挑扣時按此對刀再根據(jù)加工調(diào)整螺桿時的外螺紋外徑尺寸及配合間隙進行挑扣，采用瓦爾特機夾刀片的切槽刀，按數(shù)控程序插補車削。所設(shè)置機床主軸轉(zhuǎn)速為60r/min，每次徑向進給量為0.20mm。齒形間隙按樣板塞塞尺控制配合間隙0.2～0.4mm（根據(jù)加工調(diào)整螺桿時齒形間隙）。螺距及齒形均按樣板控制。

圖2 調(diào)整螺母45°鋸齒形螺紋

在加工時控制調(diào)整螺桿和調(diào)整螺母的配合間隙為0.35，裝配試裝后用百分表測量螺紋配合間隙為0.3，符合圖紙要求。加工大直徑螺紋時，通過用樣板控制螺紋齒形及配合間隙，節(jié)約了螺紋環(huán)規(guī)和螺紋塞規(guī)的成本，提高了生產(chǎn)效率。采用數(shù)控設(shè)備及外購刀具，提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率。此工藝方法也可以在我廠其他產(chǎn)品螺紋加工進行有效推廣，提高了企業(yè)的工藝水平。