普通车床加工长螺纹

第 28卷第 11期 2OO7年 11月 煤 矿 机 械 Coal Mine Machine： Vo1．28No．1l NOV．2007 普通车床加工长螺纹 刘 凌’。李 彬 。罗振元’ (1．西安文理学院，西安 710065；2．陕西压延设备厂，陕西 渭南 711711) 摘 要：针对长螺纹2种常规加工方法中存在的问题，介绍了一套将跟刀架铸铁棒滑动摩擦 改进为跟刀架轴承滚动摩擦的方法，增强了跟刀架的刚度，满足工件刚度要求，消除弯曲、摆动和铸 铁棒跟刀架的磨损，并能更多地将径向力转化为轴向力。同时配合以最佳的刀具几何参数、切削用 量等一系列有效措施，提高了长螺纹轴的刚性，满足了加工要求，大大提高了工效。 关键词：长螺纹； 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 方法；刀具设计；跟刀架 中图分类号：TG62 文献标志码：B 文章编号：1003．0794(2007ll 1．0ll4．02 Slender Screw Processing by Centre Lathe LIU I。LI BiIl2。LUO 一yuan’ (1．Xi’an University of Arts and Science。Xi’an 710065。China；2．Shanxi Forging&Rolling Equipment Works。Weinan 71171l。China) Abstract： e open question is analysed when turning slender screw under two different conventional processing methods．The method is introduced that the follower rest cast——iron bar sliding friction retrofits shaft bearing rolling friction which it enhances the follower rest strength，meet the demand for stiffness of workpiece，elimi． nating curvature，swinging and the follower rest cast— iron bar ’S attrition；and radial force is inverted axial force．At the same time，it suits with the geometry parameter of the best of cutting too1．cut to use a~ries of effective measures such as quantity．which has risen to exceed the rigidity of slender axle．have satisfied pro． cessing requirement，processing precision has raised work efficiency high just greatly． Key words：slender screw；techniqu e；cutting tool design；follower rest 0 引言 长螺纹的加工是车削中比较棘手的问题，原因 是细长轴刚性差，在加工中极易变形 ，使零件的误差 增大，不易保证零件的加工质量。在车削长螺纹中 存在以下问题：(1)车削长螺纹时装夹不当，很容易 因切削力及重力的作用而发生弯曲变形，产生振动， 从而影响加工精度和表面粗糙度。(2)由于轴较长， 一 次走刀时间长，刀具磨损大，影响零件的几何形状 精度。(3)车长螺纹时由于使用跟刀架，若支承工件 的2个支承块对零件压力不适当，会影响加工精度。 (4)有的情况下，即使使用了跟刀架，跟刀架也可能 被磨损。 该工件数量多、材质为 40CrNiMoA，毛坯来料为 锻件 、长颈比为3 200／85(40／1)，属于细长杆类，并且 用于斜拉桥的拉杆，所以该件机械性能要求比较高， 并需多次做超声波磁粉探伤。外形如图 1所示。 3 图1 拉杆外形图 1 长螺纹车削装置 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 在图2(a)所示的细长螺纹车削加工系统中采 用双顶尖装夹工件，由拨盘带动其回转。由于细长 螺纹轴的几何特性，越近中部径向刚度越低，在切削 力作用下工件极易弯曲变形产生较大的尺寸误差， 加工所得的螺纹牙形变钝，不能使螺母通长配合。 如图2(b)所示，生产中一般采用加跟刀架的方法解 决此问题，跟刀架相当于一随动支承，它可以跟随车 刀在进给方向移动并对细长轴起支承作用，使切削 点处工件刚度显著增加。一般情况下，如果长径比 大于 20，加跟刀架尤为必要，本文所讨论的细长螺 纹车削就是这种情形。 一 l 14 一 (1 )f】陬／J n,l的K螺纹4 削 图2 跟刀架在车削长螺纹中的作用 1．拨盘 2．细长轴 3．顶尖 4．车刀 维普资讯 http://www.cqvip.com 第28卷筮 期 普通车床加工长螺纹——刘 凌，等 v。1．28N。．11 2 车长螺纹 2种工艺分析 传统加工过程工序 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 如下： 毛坯成形(需留井式炉卡头，长 100，同炉4根外 加试棒量)一粗加工(粗车各部，保留卡头，并留调质 量)一打井式炉起吊孔一做超声波探伤一调质处理 (T撑／热)一半精加工(半精加工前需先对试棒进行 机械性能分析，合格后才能进行半精加工)一消应力 (Xi撑／热)一半精车、精车各部及螺纹均达图纸要求 一 磁粉探伤一发蓝处理。 以上工序流程中，工件 3次进入机加车间，3次 进行车床工序，并且毛坯均多留长 100 HⅡn卡头，这 样如果是 300件的话，总共多留30 000 HⅡn长卡头， 仅毛坯就多消耗重量约为2 100 kg，折合人民币1万 余元，并且工件多一道车床工序，需多消耗工时 9 000 h多。 从经济上考虑，对工艺流程进行如下调整： 毛坯成形(同炉4根外加试棒量)一毛坯进行调 质处理(T／热)一粗加工 、半精加工(并留消应力量) 一 套取试棒一作超声波探伤并进行机械性能分析一 消应力(Xi撑／热)一半精车、精车各部及螺纹均达图 纸要求一磁粉探伤一发蓝处理。 采用第 2种方案后，拉杆在精加工过程中，还是 存在下列几个问题 ： (1)由于该拉杆螺纹长度达到2 000 HⅡn，在精车 削螺纹时，使用跟刀架铸铁棒在一次车螺纹跟刀之 后，就被所车螺纹划伤，主要因为该拉杆被车削时， 被车削的螺纹相当于在高速旋转刀具，把跟刀架的 铸铁棒深度划伤所致； (2)如果不使用跟刀架，拉杆属于细长轴，在高 速旋转中，强度小，摆动偏心较大，加工出的螺纹不 能满足使用要求； (3)由于该拉杆螺纹长度达到 2 000 mni，材质为 40CrNiMoA，其中含高 Cr、Ni、Mo等高硬度、高黏度元 素，在精车螺纹时如果使用普通刀具在一次车螺纹过 程中就被严重磨损；当用硬度、高耐磨的 726刀具时， 又因为拉杆属于细长轴，在高速旋转中，摆动偏心较 大，容易使刀尖进裂，因为726刀具硬度合格，但韧性 不足。针对以上不足之处，提出以下改造方案。 3 长螺纹加工工艺改进措施 结合加工实际，对机床和刀具作如下调整和改 进： (1)修磨顶尖或更换顶尖，并尽量使用弹簧顶 尖，使顶尖跳动满足 0．03以内，这样可以预防和消 除工件摆动，消除偏心和刀具的损伤。 用环规检验是否合格更加方便。 (3)在不同加工时期，对刀具的各个参数和机床 的参数进行相应合理、科学的调整和设计。 使用硬质合金刀具，刀具参数如下： 粗 、半精车时前角 y=8～12o，后角 n=6～10o， 主偏角 ：75～90。，刀尖磨成 r=2小圆弧(以增加 切削时的传热能力)，切削速度 =20～30 m／min，进 给量 5=0．15～0．4 mm]r，切削深度 t=1～2 niln(冷 却采用油冷)。 精车螺纹时前角 y=0～8o，后角 n：2～7o(主 要需修磨 、锋利)，速度 =40～50 m／min，切削深度 t：0．1～0．3 niln(冷却采用油冷)。 (4)将跟刀架铸铁棒的滑动摩擦改进为图 3中 跟刀架轴承的滚动摩擦。增强了跟刀架的强度，从 而满足工件强度，消除弯曲、摆动和铸铁棒跟刀架的 磨损 ；能更多的将径向力转化为轴向力，也减少了工 件的弯曲、摆动。 图 3 跟刀架轴承的滚动摩擦 1．销轴 2．滑动套 3．轴承 4．挡圈 5．螺母 6．垫圈 7．跟 刀架 4 结语 由于细长轴刚性差，车削时产生的受力、受热变 形较大，很难保证细长轴的加工质量要求。通过采 用合适的装夹方式和先进的加工方法，选择合理的 刀具角度和切削用量等措施，可以保证细长轴的加 工质量。 经生产实践，按照改进后方案制定的工艺、工装 及修磨的刀具进行加工，能够加工出合格的零件，产 品一次交检合格，既节省了昂贵的毛坯费用，又缩短 了零件制造周期，且加工工艺性好，容易满足现代生 产零件制造周期短的需要。 参考文献 ： [1]韩荣第，郭建亮．细长杆车削浅析[J]．机械研究与应用，2o04(1)． [2]周栋隆．机械制造工艺及夹具[M]．北京：中国轻工业出版社， l996 作者简介：刘凌(1974一)，陕西武功人，硕士学历，西安文理学 院机电系，中国机械工程学会会员． (2)将大顶尖改为小顶尖，使工人在加工过程中 收稿日期：2007．07．16 一 l15 — 维普资讯 http://www.cqvip.com