螺紋的主要功能是為了實(shí)現(xiàn)機(jī)械耦合，通過將旋轉(zhuǎn)/線性運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為線性/旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來傳遞運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械效益。
螺紋牙型定義了螺紋的幾何形狀，這其中包括零件直徑 (大徑、中徑和小徑)、螺紋牙型角、螺距、半徑和螺旋升角。每種螺紋加工方法和刀具在特定情況下都有他們自身的優(yōu)點(diǎn)。今天我們就來詳細(xì)探討一下金屬車削加工螺紋的知識(shí)和要點(diǎn)。
一、螺紋加工重要基本知識(shí)
1. 術(shù)語定義
?、傺赖? ②牙側(cè) ③牙頂
螺旋升角：
- 螺旋升角取決于螺紋的直徑和螺距。
- 通過更換刀墊調(diào)整刀片的牙側(cè)后角。
- 刃傾角為γ。最常見的刃傾角為1°，對(duì)應(yīng)刀柄中的標(biāo)準(zhǔn)刀墊。
切入和切出螺紋時(shí)的切削力：
- 螺紋加工工序中的最高軸向切削力在切削刀具切入和切出工件期間出現(xiàn)。
- 切削參數(shù)過高可能導(dǎo)致夾緊不可靠的刀片出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
傾斜刀片以獲得間隙：
可以在刀柄中的刀片下方利用刀墊設(shè)置刃傾角。參考刀具樣本中的圖表選擇使用哪種刀墊。所有刀柄都配備刃傾角設(shè)置為1°的標(biāo)準(zhǔn)刀墊。
根據(jù)刃傾角選擇刀墊。工件直徑和螺距會(huì)影響刃傾角。從下圖可以看出，工件直徑為40mm，螺距為6mm，所需的刀墊必須具有3°刃傾角(不能使用標(biāo)準(zhǔn)刀墊)。
螺紋加工刀片和刀墊的標(biāo)記：
螺紋形狀及相關(guān)應(yīng)用：
二、螺紋刀片類型及夾持方案
1. 多牙型刀片
優(yōu)點(diǎn)：
- 減少進(jìn)刀次數(shù)
- 非常高的生產(chǎn)率
缺點(diǎn)：
- 需要穩(wěn)定裝夾
- 在加工完螺紋之后需要足夠的退刀空間
2. 全牙型刀片
優(yōu)點(diǎn)：
- 更好地控制螺紋形狀
- 毛刺更少
缺點(diǎn)：
- 一種刀片只能切削一種螺距
3. V牙型刀片
優(yōu)點(diǎn)：
- 靈活性，同一種刀片可用于加工幾種螺距。
缺點(diǎn)
- 會(huì)導(dǎo)致毛刺形成，需要去除毛刺。
各式各樣的刀柄：
三、三種不同類型的進(jìn)刀方法
進(jìn)刀方法可對(duì)螺紋加工過程產(chǎn)生重大的影響。它會(huì)影響：切削控制、刀片磨損、螺紋質(zhì)量、刀具壽命。
1. 改進(jìn)式側(cè)向進(jìn)刀
大多數(shù)數(shù)控機(jī)床都能通過循環(huán)程序使用這種進(jìn)刀方法：
- 切屑與傳統(tǒng)車削類型-更易成形和引導(dǎo)
- 軸向切削力可降低振動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)
- 切屑較厚，但僅與刀片的一面相接觸
- 傳遞至刀片的熱量減少
- 大多數(shù)螺紋加工工序的首選
2. 徑向進(jìn)刀
最常用的方法-較早的非數(shù)控車床能夠使用的唯一方法：
- 產(chǎn)生堅(jiān)硬的“V”形切屑
- 均勻的刀片磨損
- 刀片座暴露于高溫下，從而限制了進(jìn)刀深度
- 適合加工細(xì)牙螺紋
- 在加工粗牙螺紋時(shí)可能產(chǎn)生振動(dòng)且切屑控制差
- 加工硬化材料的首選
3. 交替式進(jìn)刀
- 推薦用于大牙型
- 在加工螺距非常大的螺紋時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)均勻的刀片磨損和最長刀具壽命
- 切屑被沿著兩個(gè)方向引導(dǎo)，因此難以控制
四、改進(jìn)加工結(jié)果的方法
切深逐層遞減(左)、切深恒定(右)
1. 切深逐層遞減(切屑面積不變)
能夠?qū)崿F(xiàn)恒定的切屑面積,這是數(shù)控程序中最常用的方法。
- 第一次走刀最深
- 遵照樣本中進(jìn)刀表上的推薦值
- 更加“平衡‘’的切屑面積
- 最后一次走刀實(shí)際約為0.07mm
2. 切深恒定
無論走刀次數(shù)的多少，每次走刀深度都相等。
- 對(duì)刀片有更高的要求
- 確保最佳切屑控制
- 不應(yīng)用于螺距大于TP1.5mm 或 16TP時(shí)
利用額外余量精修螺紋牙頂：
在加工螺紋之前，不必將胚料車削至精確的直徑，利用額外余量/材料精修螺紋牙頂。對(duì)于精修牙頂?shù)镀?，前面的車削工序?yīng)留出0.03-0.07mm的材料，以使牙頂正確成形。
外螺紋進(jìn)刀值推薦(ISO公制)：
確保工件和刀具對(duì)中：
使用最大中心線偏差±0.1mm。切削刃位置過高，后角將減小，切削刃將受到剮蹭(破裂)；切削刃位置過低，螺紋牙型可能不正確。
五、螺紋車削應(yīng)用技巧成功
1)在螺紋車削前檢查工件直徑是否有正確的加工余量，增加0.14mm作為牙頂余量。
2)在機(jī)床中精確定位刀具。
3)檢查切削刃相對(duì)于中徑的設(shè)置。
4)確保使用正確的刀片槽型(A、F或C )。
5)通過選擇適當(dāng)?shù)牡秹|確保足夠大且均勻的間隙(刀片-傾斜刀墊)，以獲得正確的牙側(cè)間隙。
6)如果螺紋不合格，則檢查包括機(jī)床在內(nèi)的整個(gè)裝夾。
7)檢查螺紋車削可用的數(shù)控程序。
8)優(yōu)化進(jìn)刀方法、走刀次數(shù)和尺寸。
9)確保正確的切削速度以滿足應(yīng)用要求。
10)如果工件螺紋的螺距錯(cuò)誤，則檢查機(jī)床螺距是否正確。
11)在切入工件之前，建議刀具應(yīng)以3倍螺距的最小距離開始。
12)高精度冷卻液能夠延長刀具壽命并改善切屑控制。
13)快換系統(tǒng)可確保簡單快速的裝夾。
為螺紋車削工序選擇刀具時(shí)，應(yīng)考慮：
- 檢查懸伸和所需的任何間隙(例如臺(tái)肩、副主軸等)
- 最大限度地減少刀具懸伸以實(shí)現(xiàn)快速裝夾
- 對(duì)于剛性差裝夾，選擇切削力更小的刀片
- 高精度冷卻液能夠延長刀具壽命并改善切削控制
- 使用即插即用冷卻液接桿可輕松接通冷卻液
- 為了提升生產(chǎn)率和刀具壽命，建議首選多牙型刀片，次要選擇為單刃全牙型刀片，生產(chǎn)率最低，刀具壽命最短的選擇是V牙型刀片。
刀片磨損和刀具壽命：
進(jìn)刀方法，優(yōu)化進(jìn)刀方法、走刀次數(shù)和深度
刀片傾角，確保足夠大且均勻的間隙(刀片-傾斜刀墊)
刀片槽型，確保使用正確的刀片槽型(A、F或C槽型)
刀片材質(zhì)，根據(jù)材料和韌性要求選擇正確的材質(zhì)
切削參數(shù)，必要時(shí)，改變切削速度和走刀次數(shù)。
（來源：機(jī)經(jīng)網(wǎng)）
