内部线程的处理方法是什么?
内部线程的处理方法是什么?
螺纹加工或生产是指用自动多轴刀具加工大量螺纹零件的过程或生产。内螺纹的加工方法包括攻丝、挤压、铣削、车削和磨削。
内螺纹的攻丝:
攻丝是一种有效且常用的加工方法。攻丝是一个连续的切削过程,工件材料通过顺序排列的切削刃被切断。最终的螺纹尺寸可以在一次通过中得到。丝锥是根据螺纹的大直径、小直径和螺距直径专门生产的。由于丝锥必须在一次加工中进行粗加工和精加工,因此大量的切屑必须有效地排出,并可能产生过大的压力,从而导致螺纹质量问题或丝锥损坏。螺旋长笛丝锥具有可变的铅槽,以实现出色的芯片控制。
攻丝时要特别注意切屑控制。当加工硬度低、粘度高、易产生长条切屑的工件材料时。这些碎片有可能在水龙头周围形成团块或积聚在凹槽中,导致水龙头在孔中断裂。铝、碳钢和300系列不锈钢通常是切屑控制最具挑战性的工件材料。丝锥几乎可以加工任何硬度低于HRC50的工件材料,有些丝锥甚至可以加工硬度高达HRC65的工件材料。
孔隙大小是另一个需要考虑的因素。大多数终端用户只能攻丝直径小于16mm的孔。如果孔径超过16mm,他们将面临机床是否有足够的动力转动丝锥的问题。当螺孔直径小于6.35mm时,由于切屑空间有限,小直径丝锥强度低,攻丝工艺容易出现问题。
此外,丝锥可加工的内螺纹长度通常可达到其直径的3倍以上。对于深孔螺纹,丝锥往往比单齿螺纹铣床快。如果屑成功地从孔中排出,则攻丝孔可以攻丝到丝锥设计允许的深度。由于直径和螺距是固定的,因此丝锥不能加工不同规格的螺孔。由于攻丝时丝锥与孔壁接触面积大,会产生较大的切削力,有可能导致丝锥断裂卡在孔内,造成工件报废。为高效完成加工,攻丝对润滑油的要求很高。
内螺纹挤出:
通过转移工件材料,挤出丝锥可以加工直径达4倍的内螺纹。由于不产生切屑,因此无需担心切屑团块的形成。然而,螺纹的挤压加工要求工件的硬度应限制在约HRC40以下。此外,由于需要传递材料,工件材料必须具有良好的延展性。挤出丝锥直径通常小于19mm,可小至0.5mm。丝锥直径越大,加工过程中产生的摩擦力越大,对机床的功率要求也就越高。
与切削丝锥相比,挤压丝锥更加坚硬,不易断裂。作用在切削丝锥上的压力是通过其多边形表面的切向力,而作用在挤压丝锥上的压力是朝向丝锥中心的径向力,因此比切向力大得多。
挤出螺纹比机加工螺纹更坚固,因为挤出丝锥通过压缩工件材料的颗粒结构形成螺纹。与切削攻牙相比,挤压攻牙要求机床具有更大的扭矩和功率,对工件夹紧稳定性要求更高,传递工件材料所需的力大于切削工件材料。螺孔的钻孔精度要求也较高。
然而,挤出螺纹在医疗行业和航空航天行业是不可接受的。挤压攻丝形成的螺纹直径小是有缺陷的,航空航天工业不允许在螺纹的小直径处有尖点。但这种缺陷并不影响螺纹的抗拉强度,因此仍广泛用于通用零件。
内螺纹铣削:
螺纹铣刀采用螺旋插补切削内螺纹和外螺纹,大多数数控机床都具有螺纹铣削功能。螺纹铣削可以用整体硬质合金螺纹铣刀或可转位插入螺纹铣刀完成。多齿螺纹铣床绕孔转一圈就可以切割全深度螺纹,而单齿螺纹铣床只有一个面有切削刃,因此一次只能切割一根螺纹。然而,大多数螺纹机有多个齿。
螺纹铣削适用于加工硬度在HRC65以下的工件材料,具有优良的通用性。通常可以用一个或两个不同的涂层螺纹铣床加工各种工件材料。螺纹铣削中的切屑控制较不困难,螺纹铣削是一种中断切削。无论工件材料的切屑特性如何,都可以形成破碎的短切屑。螺纹铣床的加工尺寸范围很广,从0- 80规格的螺纹到最大直径的螺纹。螺纹铣削的最佳孔深应控制在孔径的2.5倍左右。螺纹铣削的切削力不平衡。如果铣削长度太大,大的径向切削力会形成很大的侧向压力。这样就会造成铣刀偏转、刃口掉屑等问题,甚至可能导致小尺寸的铣刀被折断。
然而,单齿螺纹铣床可以加工更深的丝孔,甚至是孔深度的20倍。由于所有的切割都发生在刀具的末端,所以没有刀具偏转的问题。螺纹铣削有许多优点。单齿铣刀可加工具有相同节距和不同直径的一系列攻丝孔,而单齿铣刀可加工具有多个节距和多个直径的孔。此外,盲孔和通孔都可以用单螺纹铣床加工,右手螺纹和左手螺纹都可以加工。由于螺纹机是平底的,它可以在靠近盲孔底部的地方加工完整的螺纹。即使刀具断裂,零件也不太可能报废,螺纹铣刀可与其他制孔刀具组合,形成复合刀具。
平底螺纹机在盲孔底部生产全螺纹。铣削螺纹的循环时间比攻丝长。由于铣削螺纹需要特殊的编程,有些用户可能不愿意使用这种加工方法。但这种程序并不复杂,可以用许多数控编程软件进行编译。有些公司仍然喜欢攻丝,因为他们不希望操作员干预加工过程,而螺纹铣削需要操作员对机床进行一些补偿调整。铣刀的直径会因正常磨损而逐渐减小,为了保持适当的加工尺寸,操作者必须通过调整来补偿刀具的磨损。需要测量螺纹公差,并根据测量的磨损量调整加工参数。操作者只能定期用量规检测螺纹。如果检测结果不合格,则需要更换抽头。
内螺纹的车削:
另一种加工内螺纹的方法是在多轴机床或车床上使用可转位插入或整体微型镗孔工具。这种加工可以用单齿或多齿刀片完成。多齿刀片在每个切削刃上都有多个齿,并且每个后续齿都比前一个齿具有更大的切削深度。使用多齿刀片减少了完成螺纹加工所需的次数。但是,多齿镶齿较贵,因此更有利于大批量生产,但不适用于小批量加工。
螺纹车削刀片可加工内外螺纹。内螺纹可以用整体镗刀车削。当用单齿刀具车削螺纹时,用户可以使用全轮廓或部分轮廓刀片,这可以加工完整的螺纹轮廓。用这种刀片加工时,每个螺距需要一个单独的刀片。
与部分齿形刀片相比,全齿形刀片可以同时生产大、小和节径的螺纹,因此通过更少的次数生产出更坚固、更精确的螺纹。有些齿形刀片所加工的螺纹没有齿顶,有些齿形刀片只有一个齿,所以不同节距的螺纹可以加工不同的切削深度。这种螺纹有一个锋利的顶半径,这降低了粗螺纹的强度,并需要更长时间的机器。
螺纹车削与转位工具可以在广泛的尺寸范围内进行,从最大的直径到小至6mm的攻丝孔。直径小于6mm的螺孔需要用整体硬质合金刀具加工,可加工的最小直径可达1.25mm左右。钢柄螺纹车刀适用于加工深度不超过3倍孔直径的螺钉孔,而硬质合金柄螺纹车刀可加工深度为4-5倍孔直径的孔。螺纹车削还可加工多种工件材料,可在工件或硬度达HRC50的高温合金上车削螺纹。然而,由于这些材料的高硬度和耐磨性,可以缩短刀具寿命。
内螺纹磨削:
螺纹磨削是一种高精度加工方法,是加工公差较紧的精密内螺纹的有效选择。各种内螺纹、槽、轴承套圈和其他相关零件特征可以在磨床上加工。可以用内螺纹磨床加工的典型零件包括螺纹环规,滚子螺母,滚珠丝杠等。
内螺纹磨削需要专门的磨床。要磨削具有精密齿形的螺纹,机床砂轮的安装位置必须按照螺纹的螺旋角倾斜,这需要一个旋转轴,而大多数通用磨床不具备这个条件。可采用a轴平行磨削方法,将改进后的多齿砂轮直接插入工件磨削外螺纹,但内螺纹磨削需要按螺旋角安装在a轴上的单齿砂轮。
加工经济性较好的螺纹磨削内径通常为10-525mm。磨削深孔内螺纹的经验法则是:砂轮轴的长度与直径之比不超过7:1。深孔内螺纹磨削的难点在于螺旋角与孔径之间的相互制约。随着螺纹长度的增加和孔径的减小,由于磨削轴更容易与工件发生碰撞,因此难以磨削大螺旋角的工件。内螺纹磨削的切屑控制包括用冷却液冲洗磨削区。此外,由于内孔空间有限,在不阻止砂轮和磨削轴进入小孔的情况下,使冷却液沿砂轮旋转方向到达磨削区是相当困难的。
内螺纹磨削加工精度高,砂轮可精确整形,砂轮成型后可根据需要快速整形。此外,内螺纹磨削可以提高生产率。砂轮可以重新修整不同形状的螺纹,而不必更换其他砂轮。具有优良加工性能的内螺纹磨床必须具有良好的刚性和热稳定性、高的轴运动精度、精确的闭环位置反馈和温控精密主轴。