1.1立式多軸攻絲機 立式多軸攻絲機速度較低,生產效率較低,機構簡單,設備成本低廉,易于變更螺母規格,甚至一個機床可同時加幾種不同規格的螺紋。手工操作的半自動化絲機,工人勞動強度大,綜合成本低。對于加工特殊形式或大規格的螺母,以及多品種、小批量生產,該攻絲機是一種不可替代的螺紋加工設備。該機床可使用短柄絲錐或長柄絲錐。其攻絲原理見圖1。
1.2自動攻絲機自動攻絲機的攻絲原理圖2,該機床使用彎曲弧形成90°的彎柄螺母絲錐。其彎曲柄部安裝在機床主軸的彎形槽內,由主軸帶動旋轉,螺母摶坯通過料門自動送入滑道,有錐桿將螺母坯逐個連續地送給絲錐,使其切進,再通過絲錐的旋轉達到同螺距送料,并切削完成內螺紋的加工。另有一種送料方法,是采用3個螺旋形滾輪,按相同螺距旋轉送料(螺母坯)完成攻絲。攻絲后螺母集聚在絲錐柄部。使絲錐保持在中心位置。螺母一個一個從絲錐尖部套入攻絲,并在螺母支承由相互推擠,在離心力的作有用下將螺母拋出、落入產品桶(箱)內。
該機床自動化程度高,一名操作工人可同時看管多壹機床。其主要責任將螺母坯送到料門中,并巡視機床是否正常工作。該機床主產效率高,工人勞動度低,適用于大批量專業化生產廠,但不能用于特殊外形的螺母、大規格螺母。還由于調整機床輔助工時較長,在多品種、小批量時使用不夠經濟。另外,如不注意機床保養,會影響錐壽命和螺紋精度。
2.絲錐 絲錐的型式有:手有絲錐、機用絲錐、短柄螺母絲錐、長柄螺母絲錐、彎柄絲錐、擠壓絲錐、螺旋槽絲錐和跳牙絲錐等,見圖3可根據不同的螺紋要求及生產條件還選擇最合適的絲錐。
絲錐常用的槽數為三條槽或四條槽兩種,大規格絲錐有五條槽式六條槽的。因為奇數槽是非對稱的、切削性能好、加工的螺紋精度較高,所以一般多選用奇數槽的絲錐。但對絲錐的中徑測量比較困難,需要特殊的量具。、
手用絲錐和機用絲錐以頭攻、二攻兩支或三支成組使用,以攻制出內螺紋。一般在主機體或零部件上,可將盲孔的內螺紋部分攻制到最大的深度,并保證內螺紋的螺紋收尾長度最小。
短柄螺母絲錐用于攻制通孔內螺紋。一般在機床或立式多軸攻絲機上,由一支絲錐完成內螺紋的加工。因使用單支絲錐攻絲,切削負載較大。故絲錐的切削部分長度比手用和機用的絲錐的長。
長柄螺母絲錐和彎柄螺母錐一般用于立式多軸攻絲機或自動攻絲機。絲錐柄部直徑小于內螺紋小徑,而且是加長柄,所以在絲錐柄部可寧存較多的螺母。彎曲柚呈圓弧形,僅使用于自動攻絲機。絲錐的刃部材料采用高速鋼式合金工具鋼,柄部可用45號鋼或合金鋼與其焊接而成。
擠壓絲錐也即舞槽絲錐,擠壓錐部的整個長度上應為完整牙型的錐形螺紋。其工作校準部分的橫部面上是等待邊三棱形。該絲錐適用于加工鋁和黃銅等塑性較好的材料,內螺紋強度及表面粗糙較好,絲錐使用壽命較長,可用于加工通孔或盲孔內螺紋。
螺旋槽絲錐適用于加工深而不通孔或加工凹槽和缺口的內螺紋,其切削平穩、排屑性能好,容屑量大。跳牙絲錐實際上是每隔一牙磨牙去一牙的絲錐,適用于強度高、韌性大的材料,如不銹鋼、耐熱合金及鈦合金等。使用一般絲錐加工這類材類時,切屑對絲錐刃部的粘性特別大,攻絲時絲錐的刃牙對工件產生很大的擠壓變形,加大摩擦力,導致加工內螺紋表面粗糙度很差、而易斷絲錐。使用跳牙絲錐可以克服此類缺陷。
絲錐材料常用高速鋼W18Cr4V、合金鋼9CrSi和高碳鋼T12A。有熱處理后等磨削螺紋的絲錐,也有冷滾壓螺紋并經機加工,最后熱處理的絲錐。標準絲錐的精度等級為:H1、H2、H3和H4共4種。
3、內螺紋加工工藝要素 3.1內螺紋攻絲前的孔徑 按螺紋標準規定,攻絲前的孔徑應在內螺紋小徑的極限尺寸范圍內,若攻絲前的孔徑較小,且等于或大于內螺紋小徑的最小尺寸,對絲錐的切削工作十分不利,即可能絲錐的小徑也參與切削,增大 絲錐工作載荷,加大切削力,易折斷絲錐,為此,應要根據中工內螺紋件的材料不同,選用不用的攻絲前的孔徑。該孔徑必須大于內螺紋小徑的最小尺寸,推薦采用表1給出的公式。
3.2絲錐精度等級公差帶代號的選用 線錐精度等級公差帶代號分為:H1、H2、H3和H4共4種。其中,H1適用于加工4H和5H的內螺紋;H2適用于加工5G和6H的內螺紋;H3適用于加工6G和7G的內螺紋;H4適用于加工7H的內螺紋。但由于被加工的內螺紋材料性能、機床條件]、絲錐裝夾方法切削速度、冷卻潤滑條件等因素直接影響內螺紋的尺寸,其中,引起螺孔的擴長量各不同,如加工鎂合金、不銹鋼、耐熱鋼材料,有時螺孔還會收縮,因此,表2僅共選擇絲錐對參考。使用時,可按加工條件,根據自己的生產條件上與經驗,或通過試驗,在表中所列范圍內選擇最合適的絲錐。還應指出:由于加工條件惡劣,可能造成大的擴張量。所謂擴張量,即內螺紋中徑大于絲錐中徑,單靠減少絲錐尺寸來保證內螺紋精度是不正確的,而應控制并改善加工設備等條件。
3.3加工內螺紋的切削速度與冷卻潤滑 內螺紋攻絲的切削速度與加工的內螺紋件的材產、硬度、螺紋公差等級和絲錐的材質(如高速鋼還是合金鋼或高碳鋼),以及使用的冷潤滑油等均有關。如果切削速度過快,將促使絲錐早期磨損、折斷,導致內螺紋牙側粗糙,擴大內螺紋尺寸;如果切削速度過慢,雖然可延長絲錐使用壽命,但降低生產率,內螺紋件的材料為中碳鋼時,盡可能使用植物油(菜油、豆油)進行潤滑。表3給出了高速鋼絲錐加工各種材料的內螺紋件時,可參考使用切削速度。
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