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保证攻丝质量浅析

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【摘要】本文主要介绍了在使用丝锥攻丝过程中容易出现的常见质量问题,以及如何解决这些问题,从而保证攻丝质量的一些方法的浅析

【关键词】攻丝 ;攻丝质量 ;丝锥 ;牙型

攻丝就是用丝锥加工内螺纹,丝锥是使用最广泛的内螺纹加工刀具,对于小尺寸的内螺纹,攻丝几乎是唯一的加工方法。丝锥的工作特点是负荷重、精度要求高。丝锥的切削负荷不受机床进给的支配,而由螺距决定,进刀量大,而因丝锥的切削负荷比铰刀、钻头和立铣刀要大得多。而且,丝锥的截面强度弱,使用不当容易折断,影响攻丝质量。再有,螺纹的加工精度要求较高,丝锥要保证切出合格的螺纹,必须保持自身足够高的精度。下面分别谈谈常见的攻丝质量问题所产生的原因和解决方法。

一、螺纹表面粗糙度

1丝锥每齿切削过厚

每齿切削过厚影响加工螺纹表面质量,通常每齿切削厚度超过0.2mm就为过厚了,如果是加工通孔螺纹,可以适当增加切削锥长度,使更多的刀齿参加切削,加工盲孔螺纹切削锥长度的调节受限制,往往只能采用增加槽数的措施来使更多的刀齿参加切削。实践证明,M33~M42的丝锥由4槽增加到6槽效果极佳,大于M42的丝锥槽数还需要适当增加,采用调节切削锥长度和适当增加槽数,这两项措施把每齿切削厚度控制在0.02~0.2mm的范围内,以保证切出符合要求的螺纹表面粗糙度。

2丝锥崩齿

在攻丝过程中,发生丝锥崩齿是较为常见的现象,它势必影响内螺纹的表面粗糙度和螺纹精度,甚至能导致扭断丝锥,崩齿的危害极大,因此解决崩齿问题是至关重要的。下面分析崩齿的原因以及应该采取的技术措施。

(1)前刀面局部有负刃 接近顶刃的前刀面有负刃,使该部分切削发生困难,切屑不流畅,切屑重叠,加重了该部分的切削负荷,加重磨损,把该部分崩掉或者加速磨损产生切削瘤,在退刀时把该部分刃口粘掉。产生这种负刃的现象是由于磨前刀面方法不当或没能及时修整砂轮所造成。

(2)盲孔攻丝 攻产生带状切屑的材料盲孔螺纹,攻丝深度到位时必须反转退刀,强制切削刃离开切入的工件部分,这时工件对切削齿有两种负荷,一种是对切削刃的粘合,一种是对切削齿后面的摩擦,如果丝锥前角过大,就削弱了前面的支撑力,后角过大,一是对反转退刀工件对切削齿后面的摩擦点更靠近切削刃,二是给切屑楔入切削齿后面创造了可能的条件,即盲孔攻丝、前、后角过大都能导致丝锥崩齿。

把前角适当减小,增强前面的支撑力量,把后角也适当减小,改变反转退刀时工件对切削齿后面摩擦的起点,使其能够在离切削刃较远的后面开始,起渐给缓冲的作用,并最大限度的减小切削齿后面的空隙,限制切削楔入。因此对产生带状切屑材料的盲孔攻丝所使用丝锥前、后角的选择,应特殊考虑,前角0°~~3°,后角2°~~4°效果明显。

3刃口不锋利

丝锥刃口不锋利,使切削负荷加重,扭力矩增大,切屑不流畅,甚至使切屑重叠或粘在刃口或前刀面上,是影响被加工螺纹表面质量的重要原因,严重时可导致崩齿或扭断丝锥。所以要对丝锥进行及时刃磨,正确的丝锥刃磨应是既磨前刀面,又铲磨切削齿的后刀面。这样前刀面不用磨去许多,然后铲磨后角就可以达到重磨质量好,使用寿命高的双重目的。

二、螺纹牙底变形

螺纹牙底变形,完全是因为丝锥齿顶磨损造成的,这种现象可能发生在较大规格的细牙、钢件、盲孔螺纹上,因为齿顶是冷却条件差、热量集中,强度最小的部分,进退刀时始终受摩擦状态,有可能产生拉毛和磨损,切出来的螺纹不合格,丝锥过早报废。预防措施:

1在保证被加工螺纹的精度要求和足够的使用极限前提下,把丝锥的外径适当减小,达到齿顶不至太尖增加强度的目的。

2对丝锥外径实施铲背,铲背量可与中经铲背量大致相同,以减少,齿顶被摩擦的面积。

3适当增加丝锥槽数,减轻每齿的切削负荷,降低螺纹表面粗糙度数值,减小对齿顶的摩擦力。

三、螺纹尺寸不稳定

1刀齿跳动量大

切削刃径向跳动量的大小,直接影响内螺纹的精度,跳动量扩张量成正比,跳动量越大,扩张量也就越大,以至超出螺纹的公差要求。丝锥刀齿的跳动量,主要由刃瓣的等分保证,那种依靠砂轮的平面或斜面,手旋丝锥进给,不使用任何等分保证装置来磨丝锥前面的方法,除了容易使前面产生负刃以外,刃瓣的等分也难以保证。采取的方法是保证刃瓣的等分,经过正确的磨削方法和检查来保证刀齿跳动量达到丝锥的技术要求,从而保证被加工螺纹尺寸的稳定。

2工件与丝锥不同心

丝锥的轴心偏离工件的中心线,是加工较大规格螺纹的脆性材料产生扩张量的原因,工件或丝锥旋转时径向跳动量的大小对螺纹扩张量产生直接影响。因此在攻丝前必须调整好工件与丝锥的同心度或丝锥的径向跳动量,最好采用浮动的丝锥卡头,使丝锥能自动调整中心,消除径向抗力。

综上所述,要保证攻丝螺纹的质量,必须首先要保证丝锥的质量,以及在攻丝操作过程中的正确方法才能达到质量要求。当然要保证螺纹的质量,除上述方法外,还有很多其它的影响因素以及方法,在以后的工作中更进一步的体会。以上是本人对保证攻丝质量一些经验体会,不到之处敬请指教。

参考文献

[1]尚德香等《机械制造工艺学》延边大学大学出版社1987版

[2]杨叔子《机械加工工艺师手册》北京机械工业出版社2001版