宋良永（浙江工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,浙江　溫州　325000）

數(shù)控加工中梯形螺紋的加工工藝探討

宋良永
（浙江工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,浙江溫州325000）

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，梯形螺紋加工逐漸成為當(dāng)下一種常用的數(shù)控加工工藝，但是由于這種數(shù)控加工工藝所使用的螺紋牙角較小，刀具強(qiáng)度也較弱，同時(shí)工藝的程序控制步驟也比較復(fù)雜，這大大增加了其在實(shí)際操作中的難度。本文從螺紋加工工藝概述入手，就梯形螺紋加工工藝在數(shù)控加工中的應(yīng)用進(jìn)行了探究。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工；梯形螺紋；加工工藝

近些年，隨著工業(yè)化的快速推進(jìn)，我國(guó)制造業(yè)得到了迅猛的發(fā)展，同時(shí)也對(duì)元器件的生產(chǎn)工藝提出了越來(lái)越高的要求和標(biāo)準(zhǔn)。為了滿足日益增長(zhǎng)的生產(chǎn)工藝需求，梯形螺紋加工工藝作為一種新型的數(shù)控加工工藝而被研發(fā)出來(lái)。由于該工藝所用的螺紋牙形角度小，深度大，所以它可以與梯形螺母完美匹配。此外，通過(guò)梯形螺紋加工工藝在數(shù)控機(jī)床加工中的應(yīng)用可以極大地提高數(shù)控機(jī)床加工的質(zhì)量和效率，進(jìn)而可以為加工企業(yè)謀取更多的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

1　新舊梯形螺紋加工工藝對(duì)比分析

數(shù)控加工中所用的傳統(tǒng)的梯形螺紋加工工藝主要是先采用直接進(jìn)入的方式，然后再通過(guò)左右切割來(lái)進(jìn)行成品的加工，這種加工工藝最大的弊端就是非常容易出現(xiàn)扎刀現(xiàn)象，并且生產(chǎn)效率也非常低。而在數(shù)控機(jī)床加工中新型的梯形螺紋加工工藝則主要是借助預(yù)先編制的加工程序來(lái)進(jìn)行控制的，這樣更加科學(xué)、合理和規(guī)范，通過(guò)引入先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，用軟件程序?qū)庸すに嚨某绦蜻M(jìn)行預(yù)先的設(shè)定。新型的梯形螺紋加工工藝的具體流程是先檢查機(jī)床的精度，然后再通過(guò)多程序來(lái)對(duì)元件進(jìn)行加工?？傮w而言，新的梯形螺紋加工工藝與傳統(tǒng)的梯形螺紋加工工藝相比，無(wú)論是從受力分析、程序編程或貝吃力量等角度來(lái)看都具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

2　梯形螺紋加工工藝探究

2.1梯形螺紋加工工藝流程

梯形螺紋加工工藝主要是借助計(jì)算機(jī)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)工作流程的控制，其流程主要包括以下幾個(gè)方面：首先，調(diào)整梯形螺紋加工所用數(shù)控機(jī)床的精準(zhǔn)度，然后在對(duì)應(yīng)的數(shù)控機(jī)床中加入選定的加工材料，在數(shù)控機(jī)床正式工作之前，相應(yīng)的機(jī)床操作人員一定要檢驗(yàn)機(jī)床的精度，確保機(jī)床加工的精確度符合規(guī)定的要求，即滿足加工的需求。其次，數(shù)控機(jī)床操作人員在加工過(guò)程中需要使用規(guī)范的機(jī)床車削方法和裝夾方式，我們加工過(guò)程中常用的裝夾方式主要是通過(guò)使用三抓盤夾持固定在工件的一端，用頂尖將工件的另一端頂住，同時(shí)，為了避免工件在機(jī)床加工過(guò)程中發(fā)生軸振動(dòng)而造成機(jī)床加工精度不準(zhǔn)的問(wèn)題發(fā)生，數(shù)控機(jī)床裝夾的一端通常需要設(shè)置成臺(tái)階式。此外，為了避免梯形螺紋出現(xiàn)變形的問(wèn)題，機(jī)床操作人員在機(jī)床加工的過(guò)程中要注意將頂尖頂住元件的時(shí)候不能過(guò)緊，需要預(yù)留一定的空間范圍。

2.2梯形螺紋車刀的選擇及切削方法的選擇

梯形螺紋車刀所用的材料主要有兩種，即硬質(zhì)合金和高速鋼。螺紋車刀材質(zhì)的合理性對(duì)機(jī)床的加工效率及其自身的使用壽命都具有重要的影響。高速鋼刀刀刃打磨方便，刃口鋒利，韌性好，且刀尖不容易折斷，所以主要適用于車削塑性材料，但是由于其耐高溫性不佳，在高速轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候容易遭受磨損。車削如鑄銅、鑄鐵類的脆性材料則適宜采用硬質(zhì)合金刀具。硬質(zhì)合金刀具具有高速切削磨損率低，工作效率高，耐高溫性強(qiáng)，但是由其造成的車刀的刀刃容易發(fā)生翻遍或斷裂的問(wèn)題。

梯形螺紋車削加工方式主要包括兩種，即高速和低速。低速車削方法主要適用于單件生產(chǎn)或者那些對(duì)加工精度要求較高的梯形螺紋生產(chǎn)中。傳統(tǒng)的車削加工方法主要有切槽法、左右車削法、直進(jìn)法、斜進(jìn)法和分層切削法等。例如，直進(jìn)法主要就是沿著橫向讓刀具進(jìn)刀，但是該法由于切削的時(shí)候主要采用三刃進(jìn)刀，所以刀具磨損很嚴(yán)重，且容易出現(xiàn)扎刀等問(wèn)題。

2.3梯形螺紋車削加工工序

梯形螺紋車削加工工序主要包括兩種加工工序，即粗車加工工序和精車加工工序。在具體的加工中，零件通常需要首先經(jīng)過(guò)粗車道來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)元件的初步加工（主要是開(kāi)槽），為了確保粗加工元件的適用性，確保其在精車加工的時(shí)候不會(huì)出現(xiàn)變形問(wèn)題，需要在加工的過(guò)程中在徑向預(yù)留0.1-0.2mm的加工余地，還需要確保梯形螺紋頂徑與底徑之間的預(yù)留距離為0.2-0.4mm，這也是確保器件加工準(zhǔn)確度的有效措施。在精車加工的過(guò)程中，通常需要進(jìn)行兩次精車加工，并且還要將G92系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)誤差檢測(cè)器引入到這兩次精車加工的過(guò)程中，機(jī)床的背吃刀量尺寸通常為0.2-0.3mm，這時(shí)候就需要測(cè)量和調(diào)整精車內(nèi)徑的尺寸，這一步主要是借助精車刀來(lái)實(shí)現(xiàn)的，一般需要將背吃刀量調(diào)整為0.25-0.55mm。而由于粗車加工與精車加工過(guò)程中都是采用直進(jìn)切割方法，精車刀的刀刃在加工的時(shí)候就需要有一定的要求，即要確保其刀刃的寬度與螺紋牙槽的寬度相等。然后需要對(duì)精工程序進(jìn)行編制，但是在編制的時(shí)候需要將徑向尺寸編制到螺紋的底徑，工程傳動(dòng)速率需要設(shè)為120-150r/min，最終完成加工工藝。

3　多頭螺紋的加工方法

在目前的數(shù)控車床中，螺紋切削一般有三種方法：

（1）直進(jìn)法易獲得較準(zhǔn)確的牙型，但切削力較大，常用于螺距小于3mm的三角形螺紋。加工方法是在加工過(guò)程中對(duì)刀具的z軸（軸向方向）不進(jìn)行改變，分次進(jìn)給（直徑方向），來(lái)完成螺紋的切削。

（2）斜進(jìn)法在每次往復(fù)行程后，除了做橫向進(jìn)刀以外，只在縱向的一個(gè)方向微量進(jìn)給。

（3）左右切削法在每次往復(fù)行程后，除了做橫向進(jìn)刀外，還需要向左或向右微量進(jìn)給。對(duì)于加工大螺距的螺紋，多頭螺紋等零件，由于加工面太寬，接觸面大。用直進(jìn)法，對(duì)于機(jī)床、具和工件都會(huì)產(chǎn)生很大的影響，甚至打刀、飛活和蒙車等現(xiàn)象，所以，只有采取左右車削法來(lái)完成。加工方法是通過(guò)改變z軸的的方向，也是進(jìn)刀的起始點(diǎn)，來(lái)完成對(duì)螺紋一個(gè)側(cè)面的加工，完了再加工另外一個(gè)側(cè)面，最后對(duì)兩側(cè)面和底面進(jìn)行修光，這種方法叫做左右進(jìn)刀法，注意是一個(gè)側(cè)面一個(gè)側(cè)面的加工，這樣以減小刀具和工件的接觸面積，作用是擴(kuò)槽?？梢坏蹲?，下一刀右的方法加工。

總之，梯形螺紋加工工藝作為一種新型的數(shù)控加工工藝，可以有效的提高元件生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，對(duì)其加工工藝進(jìn)行研究具有重要的意義。因此，為了進(jìn)一步提高其在實(shí)際應(yīng)用中的利用率，研發(fā)人員需要不斷探索簡(jiǎn)化這種程序的方法和措施，確保該種加工工藝得到全面的推廣和應(yīng)用。

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