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解決
工乏/工装/国/断/能测/组修/改造 SOLUTION
螺纹环规加工工艺的改进
杨艳
(哈尔滨量具刃具集团有限责任公司,哈尔滨150040
摘要:将螺纹环规加工工艺由淬火前车螺纹、研磨螺纹,改变为淬后车螺纹,提高了螺纹环规产品质量。
关键词:螺纹参数;淬火前车螺纹;研磨螺纹;淬火后车螺纹;刀具参数
中图分类号:TH162
文献标识码:A
文章编号:1002-2333(2013)03-0175-02
1引言
60~8'。而车螺纹的规格一般螺距是2~5mm,半角偏差基
螺纹环规是检验外螺纹制件是否合格的计量器具,本是12'左右。加工螺纹环规的关键工序是加工螺纹。为
具有操作简单、使用方便等特点。螺纹是一种重要的、简了保证螺纹环规的技术要求,一般孔径大于20mm螺纹
单的结构要素,应用非常广泛。可用于结构连接、密封连环规的螺纹加工工艺是粗车螺纹、精车螺纹、研磨螺纹。
接、传递运动和扭矩、承载压力等。由于螺纹制件使用普首先粗车螺纹,为精车螺纹留有0.4mm的加工余量。在精
遍,所以螺纹环规的需求量很多。为了满足市场的需求,车螺纹时,要求保证牙型角螺距误差,表面粗糙度达到
加快生产周期,提高生产能力,根据实际加工情况,我公Ra0.4-0.8,为研磨留出0.7mm左右的研量。此时需配备
司将螺纹环规的工艺进行了改进,采用了合理的加工工精车样柱、測量尺す。热处理淬火,火硬度58-65HRC。
艺,使工艺路线更加完善。
受车削螺纹加工条件的限制,螺纹量规的螺纹表面粗糙
2螺纹环规加工工艺的分析
度、螺距误差、牙型角误差不能实现设计的技术要求,在
螺纹的几何参数繁多,螺纹环规作为螺纹件计量器淬火后还需要进行研磨。研磨是用铸铁材料做成研磨器,
具,技术条件要求相应复杂。看似一个单体,不需要组合、按照留出的研磨量,分成三个尺寸。在专用机床上,加入
装配,但有很多的儿何参数参与测量。螺纹的三要素就是不同粒度、硬度的研磨粉,将环规进行轴向移动、旋转运
螺纹的中径尺寸、螺距误差、牙型角误差。常用规格螺纹动,使之达到中径尺寸、粗糙度要求。用校对螺纹塞规来
环规的中径尺寸公差为0.010-0.018m,螺距公差为检测,保证环规的中径尺寸螺距和牙型角。在研磨的过
0.004-0.007mm,牙型角的半角偏差根据螺距的不同面不程中,由于环规复合运动的撞击,虽提高了牙表面质量,
同,螺距越小,公差越大,螺距越大,公差越小,偏差范围但环规出现锥度即喇叭口、也使螺纹的牙型角有磨钝的
图5叶根銑刀径向截形
砂轮
只需算出截形高度方向上的修正值,宽度方向上的坐标
图
4铲磨时法向修正计算图
值是不变的。
4结论
形的宽度尺寸是不变的。叶根铣刀径向截形如图5所示。
经实践证明,用修正后的成型砂轮铲磨叶根铣刀型
铲磨砂轮的径向截形(也就是滚压轮的型面)高度可按下
线后,对其进行检验完全符合图纸要求,用10:1放大图
式计算:h=VR+e-V(R-h)2+e2
检验,型线的轮廓度在0.02mm以内。而且加工后的零件
式中,R-铣刀外圆顶点半径;hー铣刀径向截形高度;e-尺寸和形状精度高,同一批加工件的尺寸和形状具有较
刀齿背近似圆弧的偏心距,e≈Kx/(2m)。
高的一致性。
编辑黄获)
上述铲齿叶根铣刀截形的修正计算,一般都是按坐
标点来进行的。将铣刀截形曲线分为若干段,先计算出各作者简介:魏崇(19%8),男,工粗师,现从事刀量具的研究及加工专业
点的坐标值,然后依次计算出相应各点的修正值。计算时收稿日期:2012-12-27
机械工程师2013年第3期1175
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现象,或者使牙型角出现不对称的问题。
实际情况,切削第一刀宜稍大一点,随后的各刀中按d=
为此,我们将环规的加工工艺进行了整改。将传统的0.1mm、d0.05mm交替车削,直至量规螺纹尺寸接近标
淬火前车螺纹的螺纹环规工艺,改为淬火后车削螺纹,直准尺寸。然后采用反复光刀的方法,目的是减少刀具振
接达到螺纹环规的技术要求,取消了研磨螺纹工序。
动,提高牙型角精度和表面质量。
首先按环规的型式尺寸备毛坯料,按环规的小径工3.5加工中应注意事项
序尺寸加工出孔径(此序孔的尺寸需留出车孔的余量),
避免二次装夹,一次将螺纹尺寸加工至合格;为确保
即转人热处理淬火工序。火后,首先在车床上车环规孔牙型半角精度,装刀时用对刀仪严格对刀、力求准确;对
即环规小径,孔的最终工艺尺寸按照螺纹环规小径尺寸,刀后可进行试切,通过切削试棒,检测试棒半角来核对装
以光滑塞规来控制尺寸。孔加工完成后,继续在车床上用刀精度。
硬质合金刀具车削螺纹,以保证螺纹环规的螺纹尺寸、牙4工艺改进后的优点
型角等技术要求。
在切削过程中,每项技术指标都有保障的条件:牙型
3淬火后车螺纹环规的难点及刀具、车削参数的选定角靠硬质合金的刀具角度保证;螺距误差依靠机床丝杠的
滓火后车螺纹环规不同于普通的淬火件的加工,属精度保证;中径尺寸用校对塞规保证。这些都可以得到测
于小内孔螺纹加工,要求刀头不能大,刀杆刚性好。为了量数据,看得见、摸得着,以此来进行计量基准尺寸传递,
保证螺纹牙型角,要求刀尖耐磨性好,不能崩刃,所以在可以更准确地保证螺纹环规的精度。此外,为确保牙型角
刀具方面及切削加工中需解决一些难题。由于淬火钢硬的几何精度,我们用线切割加工出刀具角度,并且通过调
度和强度较高,产生的切削热量随即升高,加工淬火钢的整反复切元(磨元)的方法,不仅确保了刀具精度,使刃口
导热系数低,螺纹车刀刀尖角较小,则大量的切削热都集得到放电磁化,同时还对刃口和其它表面用金刚石油石进
中于刀尖处,故刀具极易磨损和崩刃。因此刀具材料的选行了研磨,提高了加工表面质量,确保牙型面的粗糙度要
择、刀具几何参数的确定、切削量的选择直接关系到淬火求,提高了环规的使用寿命。另外无需再对螺纹进行二次
后车环规的质量。
加工,防止了再次加工带来的干扰、破坏。
3.1刀具材料及刀杆选择
5螺纹环规工艺路线改进的必要性
加工淬火钢的刀具材料要具有较高的耐热性、耐磨
淬火后车螺纹避免了环规淬火变形的问题。淬火前
性和一定的抗冲击性。我们根据螺纹刀具几何参数等严车螺纹,须将研磨时的研量留出,淬火后易发生变形,有
格受限的条件分析,最终选择了硬度较适中、强度较高的时变形量非常大(特别是大规格M140以上)。一种变形
726硬质合金刀片,车刀刀杆采用排刀式刀杆。
是料缩,环规孔变大,研磨时没有了研磨余量,使前功尽
3.2刀具几何参数的选定
弃,既造成浪费,又耽误了工期;另一种变形是料胀,环规
只有根据具体的加工对象、加工材料的性能和刀具孔变小、从而使研磨余量加大,不仅增加了劳动量,还破
结构,刀具系统刚性等选择刀具几何参数,才能发挥刀具坏牙型角。淬火后车螺纹可以更直接地看到淬火后的毛
材料应有的性能。
坯料是否有缺陷,可否继续加工螺纹。淬火前加工螺纹,
(1)刀具前角对切削过程影响较大,为了保证刀具有淬火后如出现料裂,无法进行研磨和使用,成为废品。而
较高的耐用性,前角不能太大,否则刃口强度太低,易崩淬火后车螺纹避免了这些弊端
刃,但前角太小,切削容易变形,切削温度和切削力都会
淬火后车螺纹还具有节能降耗的优点。淬火前车螺
增加,按一般选用