刀具磨损补偿法在梯形螺纹加工中的应用
2018-7-16 来源：泰州技师学院 作者：王娟
摘要：各项生产工艺水平的不断提升，为梯形螺纹加工质量的提高带来了重要的保障作用，提高了各种零件的加工效率。与此同时，为了提升梯形螺纹加工水平，保持加工作业高效性，需要注重刀具磨损补偿法的合理使用。基于此，本文将对刀具磨损补偿法在梯形螺纹加工中的应用进行必要的探讨。
关键词：刀具磨损补偿法；梯形螺纹；加工效率；零件
结合梯形螺纹的特点，可知其螺距较大、切入深，一定条件下螺纹粗加工可能会出现扎刀现象。同时，当切削温度高、切削力大，而刀具热量难以及时散发时，将会影响切削速度，间接地降低了梯形螺纹的加工效率。以丝杠螺母为参照，加强刀具磨损补偿法的合理运用，有利于提高梯形螺纹加工质量，优化梯形螺纹的工作性能。
1、 梯形螺纹加工前的准备工作
作为一种典型的梯形螺纹，丝杠螺母加工质量及加工效率的提高，有利于提升梯形螺纹加工水平，确保该螺纹加工质量能够达到行业技术规范的实际要求。若采用 Tr28×5，结合国家行业参考标准，可知其标准大径D4 为 28.5mm，小径 d3 为 22.5mm，d1 与 D2 相同，都为 25.5mm。加工中所涉及的大写字母表示螺母直径，丝杠直径可用小写字母表示，压顶宽为 1.83mm，对应的螺距为 5mm。
在梯形螺纹具体的加工生产过程中，与螺纹相关的牙形高级大小径可以进行一定的调整，最大限度地满足实际的加工需求。与此同时，调整量确定时应充分考虑牙顶间隙，丝杠的大径及小径设置时应参照螺母的大径与小径：前者小于后者，确保丝杠螺母副配合时松紧度的良好性。丝杠梯形螺纹及螺母梯形螺纹加工时的具体参数设置包括：牙形高、最大外径、牙底直径、牙顶宽及齿顶宽。结合实际的加工需求确定这些参数，有利于提高梯形螺纹的加工质量。
2、 丝杠、螺母加工工艺要点分析
2.1 丝杠车削加工工艺要点分析
为了保证丝杠加工质量可靠性，需要选取长为184mm、直径为 32mm 的 45 号圆钢；车端面实际操作时应注重中心孔的合理设置；掉头，结合车端面的实际概况，确定加工定长，采取合理的方式打中心孔；将粗车外圆设置为 φ28.5；倒角设置为 4×45°；结合加工工艺要求，确定车外螺纹加工尺寸。采用丝杠加工工艺时，需要明确这些方面的注意事项：（1）若选用丝杠加工工艺加工精度要求高的复杂零件时，应确保正火、修研中心孔、磨削等工序的设置合理性，提高零件加工质量；（2）若加工丝杠长度较长是，为了增强加工工艺系统刚性，需要配置性能可靠的刀架，确保丝杠加工质量可靠性及加工作业高效性。
2.2 螺母车削加工工艺要点分析
在使用螺母车削加工工艺完成零件加工作业计划时，需要合理地设置各参数：本工艺采用长度为 50mm，直径为 43mm 的铜棒；钻孔孔深保持在 33mm，倒角应设置为 5×45；车端面总长应控制在合理的范围内；粗车内孔及精车内孔设置应达到工艺要求；确定最佳的车内螺纹。同时，应采用一次装夹精车内孔及车内螺纹的方式完成螺母加工，确保加工完成后丝杠能够顺利地配入 ,为螺母车削加工工艺实际应用范围的扩大奠定坚实的基础。
2.3 机床及各种工装工具
选择性能可靠的机场，确保刀具类型，促使丝杠螺母梯形螺纹加工能够达到预期的效果，延长丝杠螺母的使用寿命。刀具类型包括：一把外圆车刀、两把内孔车刀、一把切断刀、一把中心钻、一个钻头、一把内螺母纹刀具、一般外螺母纹刀具。同时，也需要确定最佳的刃长；车床附件主要包括顶尖与卡盘；选取测量精度良好的游标卡尺。
3 、丝杠、螺母车削操作过程分析
3.1 丝杠车削过程分析
结合精车的实际概况，可知其存在着牙顶间隙。加工中选取出材质较硬的 45 号钢，有利于提高丝杠加工刚度。加工中应注重分层切削法的合理使用，将丝杠牙形高度控制在合理的范围内，景观多次循环切削完成其加工作业。在每次切削循环过程中金属层的厚度将会逐渐减少。实际操作中应确定合理的执行程序，确保这些程序指令作用下的金属层切除能够达到丝杠加工的实际要求。同时，结合牙形高级所有执行循环程序的金属切削厚度，沿着 x 轴方向设置最佳的刀具磨损补偿值。丝杠加工中这种补偿值将会不断减少，最终为零。除此之外，丝杠加工过程中使用刀具磨损补偿法时应充分地考虑 Z 轴方向刀具磨损补偿值变化，结合丝杠加工工艺要求，确定 Z 轴方向补偿值的实际大小，了解其变化过程。
3.2 螺母车削过程分析
螺母加工方法与丝杠加工方法较为相似。在进行螺母精加工作业时，由于其牙顶宽度测量不方便，需要充分考虑与丝杠的试配效果，结合确定牙顶宽度，了解螺纹断面的实际概况，确保螺母车削加工有效性。车削作业完成后得到的螺母与丝杠之间应保持良好的配合松紧度，促使丝杠螺母加工质量能够达到行业技术规范要求。
4 、结束语
综上所述，扩大刀具磨损补偿法在梯形螺纹加工中的实际应用范围，有利于提高丝杠螺母加工效率，优化梯形螺纹加工流程的同时有利于减少数控车工工作量，增强螺纹加工质量可靠性。因此，未来梯形螺纹加工中应注重刀具磨损补偿法的有效使用，保持螺纹加工作业高效性，促使其加工质量能够达到预期的效果，为我国机械制造行业零件加工水平的不断提升提供可靠的保障。
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