S0.6微小內(nèi)螺紋的車加工改進(jìn)

李萬

摘 要：隨著現(xiàn)代軍事科技飛速發(fā)展，我軍工電子的發(fā)展趨勢將是體積輕便，更容易裝載攜帶，計算測量更是屬于超精密系列，高效迅速的追蹤定位，制導(dǎo)更加精準(zhǔn)精確，對抗復(fù)雜電磁環(huán)境抗干擾性更加出色，不易干擾等諸多優(yōu)點集于一身，將許多功能集合在一起，達(dá)到功能更強大，往這一方向發(fā)展。這將會導(dǎo)致部分電子產(chǎn)品，尤其是電子接插件將打破原有設(shè)計理念，舍棄傳統(tǒng)的體積笨拙，不便攜帶，計算測量誤差較大，追蹤定位信號偏差較多，制導(dǎo)不夠精準(zhǔn)精確，抗干擾能力不足等諸多問題。隨著國內(nèi)國際安全形式不斷發(fā)生變化，勢必將會出現(xiàn)一種攜帶方便，計量更超精密，追蹤制導(dǎo)更加快速準(zhǔn)確，有著更強抗干擾的電子產(chǎn)品產(chǎn)生。這類電子產(chǎn)品首先是要積極小方便攜帶，便于隱藏，從而將會導(dǎo)致出現(xiàn)一些微小型電子元器件產(chǎn)生，同時需要一種新的微小的鏈接方式，用于將多個元器件鏈接起來，組成一類新型的產(chǎn)品。本文將介紹一種S0.6微小內(nèi)螺紋接插鏈接件的從普車到數(shù)車的加工方式方法改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：S0.6微小螺紋;工序集中;效率提升

首先來先簡單的介紹一下，什么樣的內(nèi)螺紋被稱為S0.6內(nèi)螺紋，其是指超小螺紋鏈接零件類中的一種用于螺旋鏈接形式的內(nèi)孔螺紋。其內(nèi)孔大徑尺寸是0.6MM，內(nèi)孔底孔直徑尺寸為0.44MM，牙尖角度為60度，螺距為0.15MM的微小內(nèi)螺紋。

其一般加工難度在于使用普通車床加工時，裝夾定位偏差較大，采用手動搖動車床尾架攻絲過慢，并且存在每次攻絲深度并不一致，從而導(dǎo)致切削屑產(chǎn)生以及排屑量多少等不容易受控制，這樣產(chǎn)生的后果是容易折斷損毀絲錐造成工件報廢，并且絲錐無法承受手動攻絲時扭矩過大，會直接將絲錐扭斷。加工螺紋底孔需要手動操作普車尾架慢慢打孔到所需深度。想要加工一個合格的S0.6微小內(nèi)螺紋所，需要一個技能嫻熟的普車操作工，精神高度集中，從每一件開始到結(jié)束，不得分神，以避免失手出錯。在這樣的環(huán)境下工作，效率不是很高，所以手動攻絲在普車上加工存在效率低下，成本太高等不易解決的問題。此時需要一種新的加工方式方法來解決S0.6微小內(nèi)螺紋在車床上的加工方式方法。經(jīng)過大量實驗研究與改進(jìn)最終確定在數(shù)控車床上加工，在數(shù)空車床上加工，不但將找正中心孔導(dǎo)向，加工S0.6微小內(nèi)螺紋底孔和加工S0.6微小內(nèi)螺紋的螺紋攻絲等所有工步集中到一起數(shù)車自動化，而且裝夾定位一致，又不存在人工手動攻絲和打底孔全神貫注帶來的精神緊張和疲憊以及效率低下等無法克制的客觀原因，并且加工進(jìn)給深度的不一致而導(dǎo)致的絲錐鉆頭損毀折斷等情況都可以得到很大改善。

該螺紋用普車或者數(shù)車加工時，首先都要找正工件中心，需要注意從一開始要就保證車削工件在主軸加緊之后工件跳動幅度在0.01mm以內(nèi)，不然后續(xù)加工螺紋時容易出現(xiàn)螺紋絲錐折斷損毀，螺紋絲錐的成本大概在每只一千圓左右，這樣的成本損失很高，付出的代價太大。下文就從加工順序來進(jìn)一步說明改進(jìn)過程。

車削工件端面，車削的端面要保證平整，無凸起或者凹陷。凹陷情況均是加工端面的刀具沒有裝正，只需重新裝夾找正即可，一般車削端面或多或少都會出現(xiàn)端面有凸起。至于端面有凸起可分為兩種情況：其一是出現(xiàn)一個微小的尖椎體如圖1，這是加工端面的刀具刀尖過高，超過工件中心高度。在測量椎體底面直徑后，將該數(shù)值的一半作為車削端面刀具的刀尖高度，需在該刀中心高度刀補中減去即可，這樣就可以保證車刀刀尖與工件中心在同一平面，從而車削出來是一個理想的平面。其二是出現(xiàn)一個微小的柱狀體如圖2，這是車削端面刀具刀尖過低，低于工件中心高度，同樣在測量完柱狀體大經(jīng)后，在車刀中心高度刀補中加入該數(shù)值的一半即可。在普車上要調(diào)整車削端面刀具的中心高度一般比較難實現(xiàn)，主要是其中心高度不好調(diào)整，而數(shù)車只需要在車削端面刀具的中心高度刀補中輸入即可調(diào)整。

中心導(dǎo)向，一般稱為中心鉆點孔或是點孔。是用中心鉆，在車完端面后，在端面中心點孔，為后續(xù)加工螺紋底孔找正中心方向。這時中心導(dǎo)向很是關(guān)鍵，能否達(dá)到理想狀態(tài)決定著后續(xù)加工是否可以進(jìn)行下去。一個合格中心導(dǎo)向其內(nèi)一定是一個完美的尖錐體，尖錐體的尖端與中心鉆的鉆尖方向一致，并且要保證尖椎體中心和工件中心在一條直線上。這樣的尖椎體是處于很理想的狀態(tài)如圖3，實際加工過程中不會出現(xiàn)一個理想的尖錐體，是因為我們所使用的中心鉆鉆尖永遠(yuǎn)不是一個理想的尖頭狀，而是有一定的橫刃，只會出現(xiàn)一個沒有尖的錐體如圖4，這時只要保證這個椎體最小的端面是一個微小的平面，且其直徑不超過0.25mm即可。如果不是平面出現(xiàn)一個倒錐體如圖5，需要將中鉆的兩個副刃進(jìn)行修磨，達(dá)到所需要求即可。普車與數(shù)車刃磨中心鉆方法一樣，只要達(dá)到目的就可以。普車每次都要手動搖動尾架點孔，無法保證點出來的中心導(dǎo)向孔大小一致，從而導(dǎo)致點孔大了，加工出來的內(nèi)螺紋孔口會有毛刺外翻。點孔小了，中心導(dǎo)過小加工底孔時鉆頭擺動過大受力不均，很容易損毀折斷底孔鉆頭。數(shù)車完全可以避免這一點，只要對好刀具和公件端面原點，用程序來控制起始點，所以數(shù)車加工出來的中心導(dǎo)向定位大小完全一致。

S0.6微小螺紋底孔的加工，理論上S0.6微小內(nèi)螺紋底孔直徑是0.44mm，用鉆頭打孔到所需深度即可。但是在實際加工時，其底孔直徑加工到0.5mm最合適，一是因為直徑0.44mm的鉆頭成本比直徑0.5mm的昂貴，而且在加工過程中使用直徑0.44mm的鉆頭比直徑0.5mm鉆頭容易折斷;二是用直徑0.44mm的鉆頭加工后，螺紋底孔里切削余量過多，嚴(yán)重影響攻絲時絲錐的正常使用壽命，由于絲孔余量過多攻絲過程中產(chǎn)生的切削屑隨之增多，在底孔本來較小的情況下，切削屑過多不易排出孔內(nèi)，很容易將絲錐在加工絲孔時擠斷;三是絲孔直徑超過0.5mm時，攻完絲后，絲孔的牙高度不足，不利于和S0.6的外螺紋咬合，兩者很容易脫落，達(dá)不到合理地鏈接作用。普車打0.5mm底孔存在不能過快，每次手動進(jìn)給，效率低下，進(jìn)給深度幾乎無法保證一致，從而導(dǎo)致攻絲難度增加，而數(shù)車進(jìn)給深度完可以由程序保證完全一致，數(shù)車既可以釋放人力資源，又可以連續(xù)加工，大大提高效率。

攻絲，攻絲又有手動和機械攻絲兩種，不論那種攻絲方法時攻絲S0.6的絲時，絲錐進(jìn)給不能過多，一般每次進(jìn)給深度保持在0.15mm到0.25mm之間，轉(zhuǎn)速在80到100轉(zhuǎn)每秒。進(jìn)給過多或者轉(zhuǎn)速過高絲錐受阻將會過大導(dǎo)致絲錐容易折斷損毀，進(jìn)給過小或者轉(zhuǎn)速過低時嚴(yán)重影響加工效率。往往在實際加工過程中也可根據(jù)機床性能做適當(dāng)調(diào)整。在普車上手動攻絲時要將絲錐裝在絲套里，手握絲套，手腕輕輕發(fā)力帶動絲套旋轉(zhuǎn)一點一點慢慢前進(jìn)，在緩慢的反向退出，然后再將絲錐上的碎屑和絲孔里的碎屑清理干凈，繼續(xù)給絲錐涂攻絲溶劑或者專用的攻絲油脂類物質(zhì)。這樣經(jīng)過多次反復(fù)手動攻絲到所需深度，這其中進(jìn)給深度全靠經(jīng)驗與操作者的手感。這種操作無法量化實為不可取。并且手動攻絲存加工的時間長了手腕發(fā)酸難以控制攻絲深度，很容易將絲錐打斷在絲孔里，更為最重要的是普車不能夠連續(xù)持久的生產(chǎn)加工，直接導(dǎo)致的是生產(chǎn)效率低下，不太適合批量生產(chǎn)，搶占市場。而在數(shù)車上進(jìn)行攻絲，攻絲進(jìn)給深度完全可以通過程序來量化控制，每次進(jìn)給深度為多少，也不存在人力極限手腕發(fā)酸導(dǎo)致的斷絲情況，又可以大批量的連續(xù)生產(chǎn)，可以為占有市場做長期準(zhǔn)備和投入。

絲孔去屑，在攻完絲后，內(nèi)孔螺紋孔牙尖處會有因為絲錐攻絲時擠壓而產(chǎn)生的翻卷碎屑和毛刺，影響底孔直徑尺寸，這時需要再次使用直徑為0.5mm的底孔鉆頭再一次加工一遍底孔。這樣就可以保證牙尖干凈，無翻邊毛刺同時也是為了去除內(nèi)孔里邊的過多的碎屑，確保底孔尺寸不變，從而保證內(nèi)外螺紋在配合時不卡死。普車在使用直徑0.5mm的底孔鉆頭去屑時需要時時刻刻盯著進(jìn)給刻度，防止將底孔打深造成二次加工底孔深度，再次出切削屑，那就違背了二次去屑的目的，產(chǎn)生攻絲后底孔碎屑不但去除不干凈，而且又增加新的切削屑，這時如果不知道，在后續(xù)鍍金時，這些碎屑也將會被金液鍍上，產(chǎn)生浪費金液，并且這些被電鍍過得碎屑也將和螺紋粘連在一起，在裝配調(diào)試指標(biāo)時，嚴(yán)重影響指標(biāo)性能。而數(shù)車不存在需要時刻盯著進(jìn)給深度，只需保證所使用的刀具是原來加工底孔的刀具和加工底孔深度所編寫的程序數(shù)值一致即可，不存在普車上述二次加工出屑的問題。

在普車上加工S0.6的絲孔除了以上問題外，還有就是從一開始的車削端面，中心導(dǎo)向，鉆加工底孔，以及攻絲和去除絲孔毛刺這幾步都需要頻繁的手動換刀，這樣就造成手動加工工步繁瑣過多，期間容易將刀具損毀折斷，這些不確定因素帶來的諸多問題嚴(yán)重影響加工效率和生產(chǎn)成本。而數(shù)車不存頻繁的手動換刀，是將所以上所有的工步集中在一起，通過多把刀具互動來實現(xiàn)單一公件的加工，只要通過最初的首件調(diào)試合格即可，以及加工過程中質(zhì)量控制就可以大批量的生產(chǎn)合格產(chǎn)品。數(shù)車加工大大提高生產(chǎn)效率，節(jié)約生產(chǎn)成本，釋放人力資源，又能保證工件質(zhì)量的統(tǒng)一性，可靠性。

最后值得注意的是，加工完微小螺紋內(nèi)孔后，S0.6的絲孔內(nèi)部可能會有極少量屑渣殘存，在后續(xù)工序鏈接時，可會影響鏈接的可靠性，需要用高壓液體或者氣體將絲孔內(nèi)再次清理一邊。一般普車沒有安全保護(hù)罩，在普車上安裝高液體或氣體都存在危險隱患且不受控制。而數(shù)車基本上都是密封空間工作帶有安全防護(hù)罩，安裝起高壓液體或氣體，安全均可受控，相比普車更加安全。以上就是微小內(nèi)螺紋在數(shù)車上加工的改進(jìn)方式方，主要是將所有工步集中在數(shù)車上，通過細(xì)節(jié)變話做出相應(yīng)的調(diào)整，結(jié)合實際情況給出恰當(dāng)?shù)募庸?shù)，就可以穩(wěn)定的加工S0.6微小內(nèi)螺紋。不但提高了生產(chǎn)效率，而且節(jié)約了不少的生產(chǎn)成本。