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提升細長軸類零件螺紋加工效率的工藝

2019-10-22 來源：北華航天工業學院作者：楊俊學蘇豔傑程磊劉一飛豐誌良

摘要: 在普通車床上對細長軸類零件進行螺紋加工時，采用螺紋刀一夾一頂的加工方法加工效率低，精度難以保證。本（běn）文設計了一種針對細長軸類零件的螺紋加工工裝，應用（yòng）加工工（gōng）裝不僅保證了螺紋（wén）的加工精度和表（biǎo）麵粗糙度，還極大提高了（le）加工效率。

1、引（yǐn）言

普（pǔ）通車床（chuáng）在加工細長（zhǎng）軸時很難達到較高的精度要求，無論（lùn）是（shì）鉗工還是車工在麵對精度要求較高的細長軸螺紋加工時都存（cún）在一定的困難。通常情況下，在（zài）普通車床上加工細長軸類零件螺紋有兩種方法: 采用一夾一（yī）頂的方法用螺紋刀進（jìn）行車削加工，這種加工方法對刀具與裝夾（jiá）方式有嚴格（gé）要求; 采用人工板牙套扣的方法，這種加工方法不易（yì）掌握平衡，容易（yì）出現螺紋攻歪的情況，而且加工效率低，精度難以保（bǎo）證（zhèng）。

2、細長軸類零件的螺（luó）紋加工工裝設計

針對以上加工技術難點設計了一種（zhǒng）專門用於細長軸類零件的螺紋加（jiā）工工裝。該工裝主要由尾端錐柄、配合套（tào）、定（dìng）位銷和緊固螺釘組成(見（jiàn）圖1)。在使用螺紋加（jiā）工工裝時，需要在配合套的前端（duān）台階孔處安裝如圖2所示的各種規格板牙，需要（yào）做多（duō）個（gè）配合套以（yǐ）便不同規格的板牙配合使用。

圖1 細長軸類工（gōng）件的螺紋加工工（gōng）裝

圖2 各種規格板牙

(1) 螺紋加工工裝尾端錐柄設計

錐柄（bǐng）主要根據尾座錐（zhuī）孔的配合而設計，由於工裝主要（yào）安裝在車床尾座上用於攻螺紋使用，所（suǒ）以在（zài）尾端處為長約（yuē）100mm 的錐體，該錐度與車床尾座的（de）內孔錐度匹配，能夠保證較高的配合精度(見圖3)。

錐柄（bǐng）前端是外徑34mm、內徑23mm、長75mm的圓筒，其中內徑尺寸的（de）公差上限尺寸為23.0mm，下限尺寸22.97mm，此公差（chà）是為了與配合（hé）套緊密配合，從而保證（zhèng）螺紋加工後的直線度要求。在前端圓筒處有一個直徑6mm的孔，孔公差與23mm的內孔公差一致，該孔（kǒng）主要是為了（le）插入與之配合（hé）的配合套的定位銷，防止兩者之間發生相對轉動，並提供螺紋加工時的徑（jìng）向力。

圖3 尾端錐柄

圖4 配合套

(2)螺紋加工工（gōng）裝配合套（tào）設（shè）計

配合套的外形如圖4所示（shì），其中間槽的寬度為6mm，主（zhǔ）要用於和定位銷的緊密配合。公差上限尺寸6.0mm，下限尺寸（cùn） 5.97mm，長度約69mm，主要作用是與（yǔ）定位銷（xiāo）產生相對移動，在進行（háng）螺紋加工時實現板牙的前進與後退。

尾端直徑為23mm的圓柱，外表麵尺寸為22.97mm－23.0mm，與錐（zhuī）柄孔尺寸形成間隙配合。此設計是為了讓車床在進行螺紋加工的移動不會發生偏差，保證螺（luó）紋（wén）的加工精度要求。

前端台階（jiē）孔（kǒng）用來安裝板牙。端麵上設有M5的螺紋孔，用來對安裝的板牙進行緊固，防（fáng）止板牙鬆動影響螺紋加工。

對於M10以下（xià）的細（xì）長螺紋，由於板牙的外徑尺寸不一致，在進（jìn）行設計製（zhì）作配合套時，可以在其頭（tóu）部設計多種適合不同規格（gé）的板牙孔徑，從而實現多種規格螺紋加工(見圖5)。

圖5 多種規格配合套

圖6 裝（zhuāng）配使用圖

(3)螺紋加工工裝附件

工裝設（shè）計有兩個工裝附件，分別為（wéi）定（dìng）位銷（xiāo）和緊固螺釘。定位銷（xiāo）安裝在錐柄小孔和配合套的槽內，為間隙配合，以實現配合套與錐（zhuī）柄的相對移（yí）動，並且提供螺紋加工時的（de）徑（jìng）向力。緊固螺釘尺寸規格為M5，安裝在配合套的螺紋孔內，在配合套前端安（ān）裝上板牙後，擰緊緊固螺釘固定板牙（yá），使其相對於板牙不發生（shēng）轉動。壓緊力應高於攻（gōng）螺紋的（de）轉動力。

3、螺（luó）紋加工工裝的應用實例

工裝的裝配體（tǐ）如圖6所示。使用時尾端錐柄放入尾座錐孔內，安裝相對應的板牙（yá）後，由主軸夾持細長軸（zhóu）工件，調整好位置（zhì）後使主軸正轉（zhuǎn），板牙靠近工件刃扣後加適量切削液，配合（hé）套自動沿直線（xiàn）向前運（yùn）動，實現細長（zhǎng）軸類工件的螺紋加工。

對材質為45號（hào）鋼、長度100mm的細長軸（zhóu）進行實際加工(見圖7)，加工後的零件如圖8所示。

圖7 加工實例

圖8 加（jiā）工後的零件

4、結語

細長軸類工件的螺紋加工需要考慮多方麵的因素，如提高工作（zuò）效率、保證加工精度要求等。在實際螺紋加工中，采用普通的外螺紋加工方法（fǎ）無法保證精度，且效率較低。采用此（cǐ）工裝進行攻螺紋大大提高了加工效率，同時也能保證螺紋精度的要求。經過實際批量生產，驗（yàn）證了這種工藝的正確（què）性和（hé）可行性（xìng），為同類型的零件螺紋加工提供了較好的借鑒。

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