机械网--不锈钢工件小径内螺纹的切削--挤压组合加

摘要：介绍了采取切削—挤压组合工艺加工不锈钢工件小径内螺纹的方法，优选了工艺参数和切削丝锥和挤压丝锥的加工余量分配。 1 引言在不锈钢工件上加工小螺纹孔历来是1个困难。由于不锈钢材料塑性变形大，韧性好，加工硬化严重，切削抗力大，且攻丝加工是在半封闭状态下进行，散热条件差，排屑困难，切削扭矩常常超过丝锥的强度极限而导致丝锥折断。我们通过对切削丝锥和无屑挤压丝锥加工内螺纹时出现的问题进行分析，采取切削—挤压组合加工方式在不锈钢工件上加工小螺纹孔，取得了较理想的效果。2 不同加工工艺的比较分析在不锈钢工件上加工M3以下小螺纹孔时，传统加工工艺是以3支丝锥为1组，用铰杆手工攻丝。将3支修磨为不同外径的切削丝锥从小到大分为3锥，首先攻头锥，然后顺次攻2锥、3锥成型。切削量按不同比例分配给3支丝锥，可使每支丝锥承受的切削扭矩减小。但采取这类方式加工时，有时丝锥仍难免折断，且加工1个螺纹孔需3次手工攻丝，加工效率很低。采取无屑挤压丝锥代替切削丝锥加工内螺纹具有丝锥强度高、无需刃磨、加工精度高、效率高、质量稳定等特点。对纯铝类材料的内螺纹加工，只要底孔尺寸选择公道，便可用挤压丝锥1次冷挤压成型。但对不锈钢材料的内螺纹加工，由于材料的冷挤压扭矩太大，没法1次挤压成型，为保证挤压扭矩不超过挤压丝锥强度，就必须扩大底孔直径，这势必造成挤压构成的螺纹牙型高度不够，螺纹内径超差。切削—挤压组合攻丝方法结合了上述两种工艺方法的特点，采取两支丝锥进行加工，即首先在选定底孔上用经修磨的切削丝锥攻丝，然后再用无屑挤压丝锥冷挤压成型。在加工进程中，由于头锥是在较大底孔(与单用切削丝锥攻丝相比)上进行切削，而2锥又是在不完全牙型基础上进行挤压，因此不论是作为头锥的切削丝锥，还是作为2锥的挤压丝锥，其承受的攻丝扭矩均大大减小，丝锥不容易折断。采取切削—挤压组合攻丝方法加工内螺纹具有以下优点：①加工精度高，尺寸稳定；②螺纹强度高，表面耐磨性好；③挤压丝锥无需刃磨，省时省力；④攻丝扭矩小，容易实现机动攻丝；⑤加工效率明显提高。3 切削—挤压组合攻丝工艺参数的选择采取切削—挤压组合方法在不锈钢工件上加工小螺纹孔时，主要工艺参数(如切削丝锥的切削角度、切削丝锥外径、螺纹底孔直径等)的选择相当重要。为到达内螺纹的加工精度要求，相干工艺参数必须相互匹配，切削量和挤压量必须公道分配。下面以加工深度为5mm的M2⑹H通孔内螺纹为例说明主要工艺参数的选择。3.1 切削丝锥切削角度的选择根据切削—挤压组合工艺的头锥切削扭矩其实不很大的特点，M2 切削丝锥可选取以下切削角度：前角g=15°，后角a=8°，锥角f=17°。由于底孔直径较大，头锥切削量较小，因此选取较大切削角度不会导致丝锥较快磨损、崩齿及折断。加工实践表明，选用该组切削角度的M2切削丝锥在头攻进程中切削顺畅。3.2 螺纹底孔直径的选择选用底孔直径的大小直接关系到内螺纹的加工精度。单用切削丝锥攻丝时，由于丝锥小径不参加切削，因此底孔直径通常等于螺纹外径减去螺距，底孔直径即为成型后内螺纹的内径。而采取切削—挤压组合工艺加工时，底孔直径大于成型后的内螺纹内径，这是由于挤压丝锥2攻冷挤压后，原底孔直径产生收缩成为内螺纹的小径，即螺纹牙型隆起延伸。因此，根据挤压丝锥的挤压量正确选择底孔直径就成为保证螺纹加工精度的关键。螺纹底孔直径d0的选用公式为d0=d-(0.6～0.7)P (1) 式中：d——螺纹外径P——螺距经多次切削实验，可肯定在1Cr18Ni9Ti不锈钢工件上加工M2内螺纹时，2锥挤压量为0.1mm，底孔直径取Ø1.75mm；底孔经头锥切削和2锥挤压(余量为0.1mm)后，直径缩小为Ø1.62mm，符合M2⑹H内螺纹的内径尺寸要求。3.3 切削丝锥外径的选择将切削丝锥的校准部分沿全部螺纹廓形进行铲磨，以减小丝锥的外径，这样既能减小切削丝锥的头攻切削量，降落切削扭矩，又可为挤压丝锥进行2攻留下1定挤压量。切削丝锥外径d1的选用公式为d1=d-(0.2～0.3)P (2) 正确选择切削丝锥的铲磨量及肯定切削丝锥外径，其目的是公道分配头攻切削量和2攻挤压量当地政府强拆老百姓房屋合法吗，使挤压丝锥在切削丝锥头攻构成的不完全牙型(外径太小，内径过大)上进行冷挤压，从而构成符合尺寸精度要求的完全内螺纹。头攻切削量和2攻挤压量的分配如图1所示。图1 切削量和挤压量的分配示意图

经反复进行切削实验，可肯定M2切削丝锥的外径铲磨量为0. 1mm，切削丝锥外径为Ø1. 9mm，2攻挤压丝锥在外径处的挤压量为0.1mm。按此参数在选定的直径为Ø1. 75mm 的底孔上进行切削—挤压组合攻丝，构成的M2 螺孔符合M2⑹H的尺寸精度要求。3.4 切削—挤压组合工艺的适用范围在不锈钢工件上加工M3以下小螺纹孔时，只要工艺参数选择适当，都可采取切削—挤压组合工艺。切削丝锥的切削角度可按M2切削丝锥选取；螺纹底孔直径和切削丝锥外径分别按式(1)、(2)选用。攻制M3～M1.2 螺纹孔时的螺纹底孔直径和切削丝锥外径值见表1。表1 螺纹底孔直径和切削丝锥外径值规格P(mm)d0 (mm)d1(mm)M30.52.7～2.652.9～2.85M2.50.452.23～2.1852.41～2.365M20.41.76～1.721.92～1.88M1.60.351.39～1.3551.53～1.495M1.40.31.22～1.191.34～1.31M1.20.251.05～1.0251.15～1.125

为使成型的螺纹孔内径到达规定的尺寸要求房屋拆迁补偿有哪些规定，底孔直径与切削丝锥外径1般成反比关系，即如果底孔直径选大1些，则切削丝锥外径应选小1些；反之亦然。由于各种不锈钢材料的物理机械性能不同，当采取切削—挤压组合工艺攻制不同的不锈钢材料时，切削量和挤压量的分配也应有所不同，底孔直径和切削丝锥外径也将有所辨别，但都可在表1所列数据范围内公道选取。工件经切削丝锥头攻后，螺纹孔必须清洗干净，以免孔内残留的切屑影响挤压质量。头攻切削与2攻挤压均需加入适当的润滑液，1般可选用工业用豆油或20#机油。4 结语不锈钢工件小径内螺纹孔的切削—挤压组合加工综合了切削加工和挤压加工的特点，实现了切削丝锥和挤压丝锥的优势互补，通过优选各项工艺参数，可顺利加工不锈钢工件上的小螺纹孔，是1种质量好、消耗小、效率高的先进加工工艺。 本文作者:上海航天局第8○3研究所 朱贵成 (end)资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章