首页/文章/ 详情

【机械设计】螺纹加工基本知识

1月前浏览247

点击下方名片关注时光

       专注于机械领域的研究,分享机械设计经验,机械感悟,SW教学,机械资源,好书推荐的一个公 众号专栏。


   

   
金属切削加工螺纹的方法主要有车削、铣削、攻丝等,今天小编为大家带来了生产中最常见的螺纹车削的重要技术知识分享给大家。    
   
一、螺纹加工重要基本知识    
1. 术语定义    
   
   
①牙底   ②牙侧   ③牙顶    
   
螺旋升角:    
- 螺旋升角取决于螺纹的直径和螺距。    
- 通过更换刀垫调整刀片的牙侧后角。    
- 刃倾角为γ。最常见的刃倾角为1°,对应刀柄中的标准刀垫。    
   
切入和切出螺纹时的切削力:    
- 螺纹加工工序中的最高轴向切削力在切削刀具切入和切出工件期间出现。    
- 切削参数过高可能导致夹紧不可靠的刀片出现运动。    
   
倾斜刀片以获得间隙:    
可在刀柄中的刀片下方利用刀垫设置刃倾角。可参考刀具样本中的图表选择使用哪种刀垫。所有刀柄都配备刃倾角设置为1°的标准刀垫。    
   
根据刃倾角选择刀垫。工件直径和螺距会影响刃倾角。从下图可以看出,工件直径为40mm,螺距为6mm,所需的刀垫必须具有3°刃倾角(不能使用标准刀垫)。    
   
螺纹加工刀片和刀垫的标记:    
   
螺纹形状及其应用:    
   
二、螺纹刀片类型及夹持方案    
1. 多牙型刀片    
   
优点:    
- 减少进刀次数    
- 非常高的生产率    


缺点:    
   
- 需要稳定装夹    
- 在加工完螺纹之后需要足够的退刀空间    
2. 全牙型刀片    
   
优点:    
- 更好地控制螺纹形状    
- 毛刺更少    
缺点:    
- 一种刀片只能切削一种螺距    
3. V牙型刀片    
   
优点:    
- 灵活性,同一种刀片可用于加工几种螺距。    
缺点    
- 会导致毛刺形成,需要去除毛刺。    
夹持方案i-LOCK:    
- 使用位置固定的刀片进行刚性极高的螺纹加工    
- 在导轨的引导下,刀片定位于正确的位置    
- 螺钉将导轨上的刀片压回至刀片座中一个接触面(红色接触面)处的径向挡块处    
- 可靠的刀片接口可确保更长的刀具寿命和更高的螺纹质量    
   
各式各样的刀柄:    
   
三、3种不同类型的进刀方法    
进刀方法可对螺纹加工过程产生重大的影响。它会影响:切削控制、刀片磨损、螺纹质量、刀具寿命。    
1. 改进式侧向进刀    
大多数数控机床都能通过循环程序使用这种进刀方法:    
- 切屑与传统车削类型-更易成形和引导    
- 轴向切削力可降低振动风险    
- 切屑较厚,但仅与刀片的一面相接触    
- 传递至刀片的热量减少    
- 大多数螺纹加工工序的首选    
   
2. 径向进刀    
最常用的方法-较早的非数控车床能够使用的唯一方法:    
- 产生坚硬的“V”形切屑    
- 均匀的刀片磨损    
- 刀片座暴露于高温下,从而限制了进刀深度    
- 适合加工细牙螺纹    
- 在加工粗牙螺纹时可能产生振动且切屑控制差    
- 加工硬化材料的首选    
   
3. 交替式进刀    
- 推荐用于大牙型    
- 在加工螺距非常大的螺纹时能够实现均匀的刀片磨损和最长刀具寿命    
- 切屑被沿着两个方向引导,因此难以控制    
   
四、改进加工结果的方法    
   
切深逐层递减(左)切深恒定(右)    
1. 切深逐层递减(切屑面积不变)    
能够实现恒定的切屑面积,这是数控程序中最常用的方法。    
- 第一次走刀最深    
- 遵照样本中进刀表上的推荐值    
- 更加“平衡‘’的切屑面积    
- 最后一次走刀实际约为0.07mm    


2. 切深恒定    
   
无论走刀次数的多少,每次走刀深度都相等。    
- 对刀片有更高的要求    
- 确保最佳切屑控制    
- 不应用于螺距大于TP1.5mm 或 16TP时    
利用额外余量精修螺纹牙顶:    
加工螺纹之前,不必将胚料车削至精确的直径,利用额外余量/材料精修螺纹牙顶。对于精修牙顶刀片,前面的车削工序应留出0.03-0.07mm的材料,以使牙顶正确成形。    
   
外螺纹进刀值推荐(ISO公制):    
   
确保工件和刀具对中:    
使用最大中心线偏差±0.1mm。切削刃位置过高,后角将减小,切削刃将受到剐蹭(破裂);切削刃位置过低,螺纹牙型可能不正确。    
   
五、螺纹车削应用技巧成功    
1)在螺纹车削前检查工件直径是否有正确的加工余量,增加0.14mm作为牙顶余量。    
2)在机床中精确定位刀具。    
3)检查切削刃相对于中径的设置。    
4)确保使用正确的刀片槽型(A、F或C )。    
5)通过选择适当的刀垫确保足够大且均匀的间隙(刀片-倾斜刀垫),以获得正确的牙侧间隙。    
6)如果螺纹不合格,则检查包括机床在内的整个装夹。    
7)检查螺纹车削可用的数控程序。    
8)优化进刀方法、走刀次数和尺寸。    
9)确保正确的切削速度以满足应用要求。    
10)如果工件螺纹的螺距错误,则检查机床螺距是否正确。    
11)在切入工件之前,建议刀具应以3倍螺距的最小距离开始。    
12)高精度冷却液能够延长刀具寿命并改善切屑控制。    
13)快换系统可确保简单快速的装夹。    
为螺纹车削工序选择刀具时,应考虑:    
- 检查悬伸和所需的任何间隙(例如台肩、副主轴等)    
- 最大限度地减少刀具悬伸以实现快速装夹    
- 对于刚性差装夹,选择切削力更小的刀片    
- 高精度冷却液能够延长刀具寿命并改善切削控制    
- 使用即插即用冷却液接杆可轻松接通冷却液    
- 为了确保生产率和刀具寿命,首选多牙型刀片,次要选择为单刃全牙型刀片,生产率最低,刀具寿命最短的选择是V牙型刀片。    
刀片磨损和刀具寿命:    
进刀方法,优化进刀方法、走刀次数和深度    
刀片倾角,确保足够大且均匀的间隙(刀片-倾斜刀垫)    
刀片槽型,确保使用正确的刀片槽型(A、F或C槽型)    
刀片材质,根据材料和韧性要求选择正确的材质    
切削参数,必要时,改变切削速度和走刀次数。    

   

机械设计的内容讲解到此结束,留言功能已开通,欢迎各位进行补充

-End-


免责声明:本文系网络转载或改编,仅供学习,交流所用,未找到原创作者,版权归原作者所有。如涉及版权,请联系删。

   

   
来源:非标机械专栏
振动材料控制数控
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-10-14
最近编辑:1月前
非标机械专栏
签名征集中
获赞 173粉丝 49文章 1173课程 0
点赞
收藏
作者推荐

【机械设计】恐怖的事情发生了,丝锥、钻头断在孔里了怎么办??

点击下方名片|关注时光 专注于机械领域的研究,分享机械设计经验,机械感悟,SW教学,机械资源,好书推荐的一个公众 号 专栏。 工具、刀具折断是影响产品合格率非常主要的一个因素:常规的处理丝锥、钻头等折断在工件里的方法无非是手工慢慢敲出、砸碎、气焊后拧出;甚至酸腐蚀、火焰切割烧等方法,而且效果都不是很好。 每次敲断屑时我都感觉自己是个打锣的处理折断小技巧 滴润滑油敲打 灌点润滑油,用尖簪子或者斩子在断裂面反向慢慢敲出,不时倒倒铁削(车间里最常用的方法,但是对于孔径太小的螺纹孔或者断掉的丝锥太长可能就不合适了,不过可以尝试)。 焊接六角螺母反转 在丝锥断裂截面上焊接一个把手或者六角螺母,然后轻轻反转出来(本来就是一种好方法,不过焊接有些麻烦,还是同样的话,对于直径较小的丝锥就不合适了)。 丝锥取出器 用专用工具:断丝锥取出器,原理是工件和丝锥分别接上正负电极,中间灌电解液,导致工件向丝锥放电腐蚀,然后辅助尖嘴钳等取出,对内孔伤害很小。 钢棍顶住裂口 拿钢辊顶在丝锥裂口用小锤子慢慢敲,丝锥比较脆,最后敲成渣出来,或者更简单,直接把断丝锥的螺纹孔钻烂活镗烂,重新扩孔攻丝(方法有些野蛮,如果丝锥直径太小也不好使,直径太大,敲起来也挺累人的)。 电脉冲打掉 用电脉冲打掉,电火花或者线切割都可以,伤了孔可以扩孔加钢丝螺套(此法更简单方便,至于同轴度暂时就不要考虑了,除非你的那个螺纹孔同轴度直接影响设备的质量)。 反向扳出 做一个简单的工具同时插入断丝锥截面的排屑槽空位内,小心反向扳出来,可用带方榫的断丝锥上拧2个螺母,用钢丝(根数与丝锥槽数相同)插入断丝锥和螺母的空槽中,然后用铰杠按退出方向扳动方榫,把断丝锥取出。这种方法的主题思想是通络断丝锥的排屑槽,利用钢丝,最好是钢针做一个专门取断丝的扳手。当然,如果车间里经常出现这种断丝的情况,还是做一个这样的工具扳手好些。 锥状工具撬 用比断入物硬的锥状工具撬。(缺点:只适宜脆性断入物,将断入物敲碎,然后慢慢剔出;断入物太深、太小都无法取出;容易破坏原有孔)关于特殊的螺丝,我还有一点点要说滴~有一天我拧螺丝时不小心太用力,就把螺丝头给拧断了。 我想着,得取出来啊,当时脑袋一灵光,我就用定位梢子打了个定位孔。 然后就是钻孔了,选择一个型号比原来螺栓更小的,避免钻孔时把里面的外螺纹钻坏了。 采用的丝锥是要求左旋方向的。(注意:右旋的丝锥是往螺栓里面的方向旋的,搞错方向就一下把螺栓打坏了) 钻孔之后会让螺丝露到螺栓外面一小截,这时候还要轻轻地把它用左旋的丝锥拧出来。 最后就是顺利拧出整个螺栓,也就是剩余的螺丝部分,还能保证螺栓的外螺纹完好无损。 大功告成! 虽然最后取出来了,但这仅仅是加工后出现断丝的情况的补救措施,最好的方法还是防范于未然。尽量避免出现断丝才是上策。机械设计的内容讲解到此结束,留言功能已开通,欢迎各位进行补充。-End-免责声明:本文系网络转载或改编,仅供学习,交流所用,未找到原创作者,版权归原作者所有。如涉及版权,请联系删。 觉得文章不错,就点个在看吧 来源:非标机械专栏

未登录
还没有评论
课程
培训
服务
行家
VIP会员 学习 福利任务 兑换礼品
下载APP
联系我们
帮助与反馈