摘要:在螺紋的加工方法中,車削螺紋是主要的加工方法。對(duì)于加工精度要求較高、長度較長的多頭螺紋工件時(shí),如何解決分線問題是加工的關(guān)鍵技術(shù)。一般常用的分線方法各有其局限性。本文介紹的多線螺紋快速分線方法在原理上屬于軸向分線法,主要方法是利用絲杠和開合螺母的不同嚙合位置獲得軸向的位移量,使刀具移動(dòng)較長距離時(shí)獲得精確的位移量。在加工某些特殊螺距的多線螺紋時(shí),使工件的加工變的簡易可行,而且保證較高的分線精度,減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度,值得在生產(chǎn)中推廣。
關(guān)鍵詞:多線螺紋 快速分線 嚙合位置 位移量
0 引言
多線螺紋的加工在分線措施方面,一般的分線方法操作相當(dāng)繁瑣,特別在線數(shù)較多的情況下,多次進(jìn)行分線不僅操作麻煩而且由于誤差的積累,工件的分線精度不能保證。在學(xué)習(xí)和借鑒的基礎(chǔ)上我了解了利用開合螺母分線的方法,在實(shí)踐中進(jìn)行了大量的試驗(yàn),加深了理解,系統(tǒng)地提出了完整的原理和方法要領(lǐng),使特殊多線螺紋快速分線法能在教學(xué)和生產(chǎn)中易于接受,為多線螺紋工件的加工提供了一條切實(shí)有效的加工方法和思路。
1 常用分線方法的比較
多線螺紋的分線方法有兩種,一種為軸向分線法,一種為圓周分線法(齒輪分線)。
軸向分線法主要以移動(dòng)小滑板實(shí)行軸向分線應(yīng)用最多,其適應(yīng)性廣,但是分線精度不高。例如受到小滑板移動(dòng)軌跡與主軸軸線平行的干擾、小滑板行程的限制、小滑板絲桿與絲桿螺母的間隙、小滑板的間隙等要素,影響產(chǎn)品的精度和勞動(dòng)生產(chǎn)率。在特殊多線螺紋工件的加工時(shí)往往由于其不能滿足多次分線的需要而不能采用。
圓周分線法雖然能克服移動(dòng)小滑板分線(軸向分線)的缺點(diǎn),精度較高,但受到原理的限制,只能加工特定的螺紋工件。由于Z1齒輪齒數(shù)的限制,當(dāng)Z1齒齒數(shù)除線數(shù)不是得到整數(shù)時(shí),就不能用齒輪分線。補(bǔ)充方法是采用分度頭來進(jìn)行圓周分線,需要制作工藝裝備——分度頭,不僅增加投入而且勞動(dòng)強(qiáng)度較大。在特殊多線螺紋工件的加工時(shí)由于分線次數(shù)較多,顯得操作麻煩而且勞動(dòng)強(qiáng)度較大。
2 快速軸向分線法的原理和特點(diǎn)
在實(shí)踐中,有些特殊的多線螺紋車削分線時(shí),可采用快速的軸向距離移動(dòng)方法來分線,只要車好一條線后,松開開合螺母,搖動(dòng)大拖板手柄,向前或向后移動(dòng)n個(gè)絲桿的螺距,合上開合螺母,進(jìn)行另一條線的車削,此種分線方法的原理與軸向距離移動(dòng)分線一致,區(qū)別是刀具的軸向移動(dòng)不是小滑板移動(dòng)完成的,而是用大拖板的移動(dòng)來完成刀具的軸向移動(dòng)。
這種方法是根據(jù)車螺紋時(shí)提起開合螺母會(huì)產(chǎn)生“亂牙”的情況、并利用“亂牙”中出現(xiàn)的某些規(guī)律性得出的。即在車好一條線停車后,提起開合螺母,利用拖板箱上的縱向移動(dòng)刻度盤,或者是利用固定在大拖板上的指針指向放在床身導(dǎo)軌面上的刻度直尺(如鋼皮尺),搖動(dòng)大拖板手輪,使它的移動(dòng)距離(即開合螺母移動(dòng)的距離)等于絲桿螺距和工件螺距的最小公倍數(shù)(當(dāng)絲桿螺距值或工件螺距值帶有小數(shù)時(shí),應(yīng)以該數(shù)擴(kuò)大最小整數(shù)倍所得的整數(shù)值,來代替原螺距值,求得最小公倍數(shù)),再閘下對(duì)合螺母,即可車削另一條線;分其余的線。必須注意:采用這種方法分線,工件所要求分的線數(shù)(n)必須和大拖板移動(dòng)距離值除以工件螺距值所得的倍數(shù)(K)為互質(zhì)數(shù)(即兩者沒有公因數(shù),不能互約,如n=4,k=3).如果大拖板移動(dòng)距離值等于工件螺距值,則任何線數(shù)均可分出。
例如在絲杠螺距為12毫米的車床上加工螺距為2.5,6,8,12,12.7的螺紋,利用快速軸向分線法加工的分線范圍如下表1:
在上例中加工螺距為2.5的螺紋時(shí),注意把2.5擴(kuò)大2倍為最小整數(shù)5;在加工螺距為12.7的螺紋時(shí),注意把12.7擴(kuò)大10倍為最小整數(shù)127。這樣就解決了非整數(shù)螺距螺紋工件的加工問題,在生產(chǎn)和教學(xué)中具有深刻的意義。
快速軸間距離移動(dòng)分線方法在加工軸向移動(dòng)距離較長的螺紋工件時(shí)有較好的實(shí)踐意義,我們稱之為快速軸向分線法。其特點(diǎn)如下:①快速軸向分線法提高了工件的加工精度。主要是利用機(jī)床絲桿的螺距精度來保證零件的分線精度,不必考慮小滑板移動(dòng)軌跡與主軸軸線的平行問題和小滑板的間隙與行程限制等問題對(duì)加工精度的影響。②快速軸向分線法操作簡便,減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。在實(shí)踐中,進(jìn)行其余兩種方法的分線操作,所費(fèi)的時(shí)間多且勞動(dòng)強(qiáng)度大。快速軸向分線法所花費(fèi)時(shí)間每次都為五到十秒,極大地減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度和提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。
3 快速軸向分線法的計(jì)算實(shí)例
在上例中列舉了非整數(shù)螺距螺紋的加工分線范圍,但是在生產(chǎn)實(shí)踐中由于大拖板移動(dòng)的距離受到限制,一般大拖板移動(dòng)距離為2000毫米以上基本不采用此方法。
快速軸向分線法之所以特殊,是因?yàn)橐舷铝泄?,如符合,則能用此方法分線車削,如不符就不能使用。下面推導(dǎo)了計(jì)算公式、設(shè)計(jì)了車削螺紋分線的順序表,方便在生產(chǎn)時(shí)使用和掌握車削進(jìn)度。
公式:P導(dǎo)±P=np絲;P導(dǎo):零件的多線螺紋的導(dǎo)程;P:零件的螺距;n:整數(shù);P絲:機(jī)床絲桿螺距。
也就是說,工件導(dǎo)程“+”或“-”工件螺距,等于絲桿螺距的整倍數(shù)時(shí),就能采用這種特殊方法來進(jìn)行分線。下面,舉例并用圖示法來驗(yàn)證。
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圖1
例1: 零件導(dǎo)程為15mm,螺距為3mm,線數(shù)為5的多線螺紋,機(jī)床絲桿的螺距為12mm。
首先驗(yàn)證是否符合分線公式
P導(dǎo)±P=np絲 15-3=1×12
計(jì)算結(jié)果符合此特殊分線方法
作圖并驗(yàn)證(圖1)
從圖示中可以看出當(dāng)車削好第一條螺紋槽(Δ1)時(shí),停車,松開開合螺母,向后移動(dòng)一個(gè)絲桿螺距后,合上開合螺母,這時(shí)車削第五條螺紋的槽(Δ2)以此來推分別車削第4、3、2槽,直至加工完畢所有螺紋槽。
從以上舉例中可以看出,當(dāng)加工特殊的多線螺紋車削分線時(shí),只要符合P導(dǎo)± P=nP絲且式中n為整數(shù)時(shí)就能利用機(jī)床絲桿進(jìn)行快速軸向分線法。
4 快速軸向分線法的操作要領(lǐng)
采用快速軸向分線法,較適用長度較長的螺紋工件加工。不利因素是車削時(shí)不能采用左右切削法、斜進(jìn)法切削。因?yàn)樽笥仪邢鞣?、斜進(jìn)法切削時(shí)要移動(dòng)小滑板,造成螺旋槽的左右移動(dòng)導(dǎo)致基準(zhǔn)不正確,從而產(chǎn)生分線精度超差。解決的辦法是粗加工、半精加工階段結(jié)合小滑板的等量“借刀”,精加工階段采用直進(jìn)法車削。
采用快速軸向分線法結(jié)合合理的進(jìn)刀方法,在車削較長的多線螺紋時(shí)能確保零件分線精度、簡化操作、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,具有較好的實(shí)用意義。
5 快速軸向分線法的操作注意事項(xiàng)
①檢查車床的絲杠精度,避免局部磨損的絲杠影響工件加工精度。
②調(diào)整絲杠和開合螺母的間隙,最好更換可調(diào)整配合間隙的開合螺母。
③檢查車床的絲杠和開合螺母要有一定的配合精度。
④分線時(shí),必須將開合螺母閘到底,并懸掛重物。
⑤在加工較多線數(shù)的螺紋工件時(shí),精車階段要注意刀具的耐用度,防止刀具磨損帶來的分線誤差。
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