陳雪

摘 要 論述汽輪機(jī)低壓內(nèi)缸大直徑螺紋M82×3加工的技巧與加工中的注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞 汽輪機(jī)低壓內(nèi)缸；大直徑螺紋；數(shù)控鏜削加工技術(shù)

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2015）14-0169-02

1 鏜銑床的螺紋加工

在機(jī)械制造中加工螺紋孔的方法有很多種，對(duì)于鏜銑削加工機(jī)床來說，加工螺紋的方法有很多種，比較常見的是普通攻螺紋、剛性攻螺紋和手動(dòng)攻螺紋等。

普通攻螺紋 將機(jī)用絲錐裝在彈簧夾頭上，固定好。讓主軸低速轉(zhuǎn)動(dòng)，手動(dòng)進(jìn)給或低進(jìn)給量自動(dòng)進(jìn)給。此種方法，效率低且局限性大，現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床使用很少[1]。

剛性攻螺紋 現(xiàn)代化的數(shù)控機(jī)床中所使用的主軸多為配有主軸編碼器的普通型主軸或是使用伺服主軸，甚至是內(nèi)裝式電主軸，且結(jié)構(gòu)更緊湊，剛性更好，同時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)速的控制更為準(zhǔn)確。大多數(shù)國外先進(jìn)數(shù)控系統(tǒng)都具有剛性攻螺紋能力。同時(shí)在實(shí)際加工過程中，尤其是加工大直徑螺紋孔過程中，還可以使用帶有一定彈性伸縮量的剛性攻螺紋專用的機(jī)用絲錐刀具。此種攻螺紋方法效率高，用途最為廣泛。

手動(dòng)攻螺紋 手動(dòng)攻螺紋是一種使用人工進(jìn)行攻螺紋的方法，通常在工廠里都由專職鉗工來完成。這種加工螺紋的方法效率比較低，而且也有很大的局限性，如大直徑螺紋孔的加工，已是人力所不能及的了。

從以上三種加工螺紋的方法的比較來看，不難看出當(dāng)數(shù)控機(jī)床主軸狀況不好，且所加工的螺紋孔直徑較大，超出人力所能及的范圍時(shí)，就會(huì)遇到很大的難題[2]。在大、重型數(shù)控機(jī)床，尤其是使用時(shí)間較長(zhǎng)和改造后的舊機(jī)床，它們所使用的大都是齒輪箱傳動(dòng)、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，雖仍然裝有編碼器，但是由于直流電動(dòng)機(jī)的品質(zhì)特性和齒輪箱傳動(dòng)性能的限制，主軸轉(zhuǎn)速很難平穩(wěn)，甚至是波動(dòng)很大。因此，對(duì)于這樣的情況，在加工過程中大直徑螺紋的加工就成為難題。

2 大直徑螺紋的鏜削加工

下面以汽輪機(jī)低壓內(nèi)缸大直徑螺紋M82×3、長(zhǎng)度75 mm來介紹大直徑螺紋的鏜削加工，如圖1所示。由于本零件為汽輪機(jī)低壓內(nèi)缸的一部分，其整體為配合件，如圖2所示。其各個(gè)螺紋孔的深淺不一，位置也不同，加工螺紋主要是為了把合強(qiáng)度和工藝要求，因此，螺紋孔的定位精度和螺紋螺距要準(zhǔn)確，同時(shí)對(duì)螺紋的表面粗糙度也有一定的要求[3]。

工序安排 將工件安放找正完畢后，首先進(jìn)行把合面的加工；按照?qǐng)D樣給出的尺寸使用Φ80鉆頭進(jìn)行鉆孔；鉆完孔后，按照?qǐng)D樣公差要求再使用鉸刀對(duì)一些特定孔進(jìn)行加工；最后使用組合式鏜孔刀具進(jìn)行螺紋孔加工，如圖3所示。

加工程序 本文主要介紹大直徑螺紋的加工方法，所以前三道的加工程序省略。下面是M82×3，長(zhǎng)度80 mm螺紋加工程序：

N10 R10=82 R11=3 R12=-127 R13=-47（R10=82為該孔在X方向直徑；R11=3為螺紋螺距；R12=-127為螺紋加工起始點(diǎn)的Z方向的坐標(biāo)；R13=-47為螺紋的終點(diǎn)Z方向）

N20 G17 G64 G90 T3

N30 G00 Z100

N40 M03 S590 F150

N50 Z=R12

N60 G91 G01 G41 D1 X=R10/2

N70 G91 G03 X=0 Y0 I=-（R10/2） J0 Z=R11

N80 R12=R12+R11

N90 IF R12

N100 M01

N110 G01 G40 D0 X=-R10/2

N120 G00 G90 Z100

N130 M17

加工技巧

1）本參考程序?yàn)槁菁y切削程序，其僅為整個(gè)零件加工一部分，需要在鉆完孔的基礎(chǔ)上進(jìn)行，故在編程時(shí)，將其作為子程序來進(jìn)行調(diào)用。并且由于各個(gè)孔工件坐標(biāo)都不同，為了達(dá)到通用性，程序使用的是相對(duì)編程坐標(biāo)。

2）為了便于把合，本工件對(duì)螺紋的表面粗糙度有較高的要求，故加工時(shí)應(yīng)減少粘刀和毛刺。不難發(fā)現(xiàn)，在參考程序中使用的加工路線是由內(nèi)而外的。這樣的加工線路尤其是在加工不通孔時(shí)可以顯著減少鐵削的粘連，有條件的情況下還可以使用高壓空氣吹洗或是用切削液進(jìn)行沖洗。

加工中的注意事項(xiàng)

1）對(duì)于機(jī)床幾何精度，尤其是重復(fù)定位精度較差的機(jī)床不適合使用本工序安排。

2）本方法耗時(shí)較長(zhǎng)，加工螺紋效率不是太高，并且本方法需要主軸長(zhǎng)時(shí)間高速運(yùn)轉(zhuǎn)，影響主軸壽命，故它主要適用于因無主軸編碼器或主軸轉(zhuǎn)速波動(dòng)較大等原因而不具備剛性攻螺紋能力的鏜銑床。同時(shí)所加工的螺紋孔較大，無法使用鉗工進(jìn)行手工攻螺紋。通常情況下，大、重型機(jī)床使用較多，尤其是改造后的舊機(jī)床。

3）在程序N100句中的M01為暫停指令。在一般情況下，一道加工工序完成后即可退刀。在退刀時(shí)必須取消刀補(bǔ)，而取消刀補(bǔ)的退刀路徑為一斜線，對(duì)此種銑削內(nèi)螺紋且使用的是組合式鏜刀來說，就增加了退刀的危險(xiǎn)性。因此，加工完成后為了避免撞刀，先暫停觀察一下，然后選擇按原程序退刀還是手動(dòng)退刀，尤其是對(duì)大、重型數(shù)控鏜銑床來說更是如此。

4）為了更好地排出鐵屑，通常情況下多使用切削液進(jìn)行沖洗。這樣既可有良好的排屑，又可以延長(zhǎng)刀具壽命。但對(duì)于沒有油水分離設(shè)備或床身、護(hù)罩、進(jìn)給齒輪箱密封不好的機(jī)床，尤其是使用靜壓的大、重型數(shù)控機(jī)床來說是相當(dāng)危險(xiǎn)的。它會(huì)造成靜壓油變質(zhì)，堵塞油路，使機(jī)床陷入癱瘓。因此，大多數(shù)情況下選擇使用風(fēng)冷，用高壓空氣進(jìn)行吹洗。

參考文獻(xiàn)

[1]顧雪艷.數(shù)控加工編程操作技巧與禁忌[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007：110-114.

[2]彭家元.汽輪機(jī)氣缸螺紋數(shù)控銑削加工[J].金屬加工，

2010（3）：29-32.

[3]俸躍偉，燕凱，于洋.數(shù)控銑螺紋及其航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用[J].制造技術(shù)與機(jī)床，2014（8）：110-117.