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絲錐磨床三角套筒的工藝分析

2022-5-9 來源：西北機器有（yǒu）限公司作者：韓曉妮

摘要: 10 mm 半自動數控絲錐磨床適（shì）合磨削各種標準三角螺紋的絲錐，也可以磨削螺（luó）紋塞（sāi）規及其他同類型（xíng）的公製（zhì）螺紋製品。適合用於（yú）固定產品類型（xíng）的大批量的生產，具有極（jí）高的生產率。

關鍵詞（cí）: 絲錐磨床; 三角套筒; 生產加（jiā）工; 工藝（yì）

1、絲錐磨床主要結構（gòu）及工（gōng）作原理

本機床由床身、工作台、砂輪座、砂輪箱、尾架、傳動裝置、自動進（jìn）給和自動補償機構、砂輪修正器、電（diàn）器設備、油箱、冷卻箱等部分組成。

1) 床身呈方形，機床各主要部分均安（ān）裝在床身上。在床身（shēn）上有縱（zòng）橫（héng） 2 條導軌前（qián）麵（miàn）導軌係和床身（shēn）鑄為一體，工作台（tái）裝在上麵（miàn），2 根橫（héng）導軌是固定在床身（shēn）上的，平導軌及 V 型導（dǎo）軌上均放置帶有滾柱的保持架（jià），砂輪座放在上麵，可輕便地（dì）沿著滾動導軌前（qián）後移動。

2) 工作台與床身上分別安（ān）裝 2 條交叉滾柱導軌，在其上部也有（yǒu） 2 條導軌，尾架就放在上麵，縱向進給絲杠，固定在工作台上，而螺母座是固定（dìng）在床身上的。工作台（tái）的縱向移動是通過左端帶（dài）減速機的伺服電機通過 1 對齒輪傳到絲杠，帶（dài）動工作台縱向往複移動（dòng）。

3) 砂輪座放（fàng）置在機身的橫導軌上，砂輪座（zuò）後（hòu）端安裝有砂輪座進給伺服電機，完成（chéng）砂輪座自動（dòng）橫向進給（gěi）機構（gòu）和自動補償，砂輪（lún）座進給絲母安裝砂輪座並底部固定在床（chuáng）身上。砂輪座快進時，在帶減速器的進給伺服電機控製（zhì）下，快速推動（dòng）其（qí）進給5 mm。

4) 砂輪箱用 4 個螺（luó）釘固定在砂輪座上，砂輪座上的定心塊剛好鑲入砂輪箱上凹（āo）入的扇形槽內，當旋（xuán）轉（zhuǎn）砂輪箱頂住絲杠時（shí），撥塊便帶動砂輪箱上下移（yí）動，使之圍繞定心塊的中心轉一角度，使砂輪軸傾斜，其角度值應（yīng）根據磨製不同螺紋的螺距及中徑所計算出螺紋（wén）升角來調節砂輪軸的傾斜角度。砂輪軸的轉動由裝在砂輪座上的高度平衡的（de）電機帶動（dòng），轉速通過調（diào）節皮帶（dài）輪的皮帶所在槽的不同位置來實現。

5) 尾架主要由下滑座、上滑座，以及三角套筒組成，下滑座是下底麵的 2 條導軌與工作（zuò）台上的導軌配合（hé），旋轉手柄便可由偏心軸等零件夾緊。手柄為保證尾座頂尖與（yǔ）工作台頂（dǐng）尖水（shuǐ）平方向同心的調節作用，刻度值為 0.005 mm，調節後由螺母（mǔ）緊固。拆卸頂尖時，需要旋轉手把，使之靠近頂尖，扳動手柄即可。

6) 橫向進給機構和自動補償機構。本部件（jiàn）安裝在機床橫導軌的中部，砂（shā）輪座橫向進給絲杠與進給伺（sì）服電機直連，完成砂輪座自動橫向進給機構和自動補償，為砂輪箱的進給之用。工作時，砂輪座快速（sù）推進 5 mm 後，砂輪箱的進給伺服電機按計算機設定的（de）進給量（liàng）進給。當砂輪修（xiū）整時（shí），砂輪修正器在砂輪修正伺服電機驅（qū）動下，使托板前進一（yī）個修整量，同時，在計算機控製下，在（zài）橫向伺服電機驅動下，使砂輪座前進相（xiàng）應的距離，此距離與（yǔ）砂輪的修整量一致，因（yīn）而（ér）砂輪座得到補償（cháng），即砂輪修整後，不需再對刀。補償準確與否還與金剛筆鋒利程度（dù）、砂輪等因素有關。調整砂輪修整量（liàng）通（tōng）過計（jì）算機設定參數，其修（xiū）整量為（wéi）0. 01、0．02、0．03 mm。7) 砂輪修整器。本部件固定在砂輪座上。修整時由油缸移動拉杆（gǎn），帶動金剛筆夾具回轉，從而達到修（xiū）整作（zuò）用。砂輪修整器中心和砂輪厚度中心的對準由固定在鑲條上的螺釘來調節。行程開關是用來使修整器往複及停止用的。砂輪修整的角度由刻度尺示出。當底座上的黑刻線對準刻度尺上的 60°刻線時，則修出（chū）的砂輪角度為 60°，當底座上的紅刻（kè）線對準 55°刻線時，則修出的（de）砂輪角度為 55°。

2、三角套筒工藝

1) 此（cǐ）三角套筒為絲錐磨床（chuáng）的關鍵零件，也為易（yì）損件。零件材料特殊，主要加工麵的精度要求及粗燥（zào）度要求比較高，對毛坯要求經過鍛造、正火處理（lǐ），零件加工過程中容易變形。技術要求及參數: ①三角套（tào）筒3個麵 A、B、C、三麵及 1 號錐度孔滲碳淬火 HＲC59 滲（shèn）碳厚度 1．0 ～ 1．2。②平磨 A、B、C的粗燥度達 8 級以上，且 A、B、C 麵度平麵度允差 0.005。③莫氏錐孔中心線對平磨 A、B、C 的不（bú）平行度允差 0.010 /100。④莫氏錐孔中心線與（yǔ）三角形 A、B 麵的不對稱性允 0． 2。2) 材料（liào）分（fèn）析，此零件材料為 20 Cr，直徑 Φ80，長 152 mm。材料為低（dī）淬透性滲碳合（hé）金鋼，碳 C: 0．18 ～ 0．24; 矽（guī） Si: 0．17 ～0．37; 錳 Mn: 0．50 ～ 0．80; 鉻 Cr: 0.70 ～ 1．00。該鋼淬火（huǒ）、低溫回火後具有良好的綜合力學性能（néng），低溫衝擊韌良好（hǎo），正火範圍:溫度 920 ℃ ～ 950 ℃，硬（yìng）度（dù） 156 ～ 179 HBS，20 Cr 回火脆性不明顯，滲碳時鋼的晶粒有長大傾向，所以要求二次淬火，以提高心部韌性，不宜降（jiàng）溫淬火，該材料（liào）較（jiào）好的（de）淬透（tòu）性，中等強度的韌性。經過滲碳淬火表麵強（qiáng）化處理（lǐ）後，會獲得（dé）細針狀回火馬氏體，硬度（dù）為 58 ～ 40 HＲC，為了提高表麵耐磨性，需要進行滲碳處理，然後再（zài）進（jìn）行（háng）淬火和低溫回火，從而保證表麵具有（yǒu）很高硬度和高耐磨性，而心部具有良好的韌性。

3、工（gōng）藝流程

①鍛件毛坯放加工量。② 正火處理 920 ℃ ～ 950 ℃。③裝夾（jiá）定位，將工件固定在銑床上，保證（zhèng）底麵與床麵平整，銑36 上麵，放加工量 2 ～ 2．5 mm，銑 47 兩（liǎng）麵按 51 做，銑長短 152按 157 做，均達粗糙（cāo）度（dù） 6．3，銑 A、B、C 各麵放加（jiā）工量 0．5 mm。④夾搞正: 鑽（zuàn）莫氏 1 號錐孔按（àn） Φ9 鑽通，與各麵平行允差不大於0．1 mm; 鏜鉸莫氏 1 號錐孔留量 0．1 ～ 0．15 mm，達粗燥度 7級; 考慮左端麵有 2．5 mm 留量，嚴格控製錐孔（kǒng）大端尺寸，考慮各麵留量。⑤表麵滲碳處理: 孔表麵不允許有坑點，滲碳前將（jiāng）孔清理幹淨。⑥鑽鉸莫氏 1 號錐孔留研量 0．04 ～ 0．05 mm，粗糙度達 7 級，( 按錐度按錐度 1∶20．047) 考（kǎo）慮左端留有 2．5 mm加工量。⑦劃線。⑧以錐孔定位，銑（xǐ） 36 上麵，47 兩麵各放磨量（liàng） 0．2 ～ 0．25 mm，銑 152 右（yòu）端（duān）麵成，粗燥度達 5 級 ( 考慮左（zuǒ）端麵放量 2 ～ 2．5) 銑 12 槽及 0．5 凹台成，12 + 0.2按 12 + 0．05做，均（jun1）達（dá）粗糙度 5 級，倒角加深留量。⑨ 夾搞正: 以錐孔定位，車 152 左端（duān）麵放（fàng）量 0．3 ～ 0．4 mm ，車 Φ28 外圓留量 0．8 ～ 1 mm，車台肩麵及槽成。瑏（chuān）瑠修光右上端粗（cū）燥度 6 級銑麵，12 + 0．2按 12 + 0．1做，去毛刺，棱角。瑏瑡以錐孔定位（wèi），鏜 Φ17 孔台成（chéng）。瑏瑢淬火HＲC52。瑏瑣以錐孔（kǒng）為基準，搞（gǎo）正，磨 A、B、C 各麵（miàn），留精磨量0． 2 ～ 0． 25 mm。瑏瑤定性 120 ± 10℃ 24 h。瑏瑥以錐孔定位，車Φ28 外圓及粗燥度 7 級端麵成。瑏瑦研錐孔成。瑏瑧以錐孔為基準，精磨 A、B、C 麵成。瑏瑨去毛刺，棱角（jiǎo）砂光 36 上端（duān）粗燥度 6級麵及槽成。

4 、專用工（gōng）具

鏜床將莫氏一號錐孔及 Φ17 孔先按 Φ9 鑽通，留加工量0. 1 ～ 0．15 mm，待滲碳後鑽鉸錐孔（kǒng）留研量 0．04 ～ 0．05 mm，最後（hòu）用研磨芯子研錐孔成。錐度芯（xīn）子 ZF286 － 132，將錐度芯子裝入莫氏一號錐孔內，搞外端外圓與 A、B、C 三麵平（píng）行，保證（zhèng）了零件精度要求。

5、結語

經（jīng）過小批量試製和裝配試車，此工藝流程的編製和專用工具合理可行，解決了產品（pǐn）零件加工過程的變形、易損（sǔn）問題，保證了加工後（hòu）的（de）尺寸精度及粗燥度要求，滿足了零件質量要求和裝配（pèi）需求，圓滿地解決了國產化自製（zhì）件（jiàn）代替進口件的研發（fā）任務，節約了生產成本，縮短了生產周期，為研（yán）發類似的產（chǎn）品提供了詳細的參考。

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