浅谈车削细长螺钉的工艺

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孙凤龙

新疆应用职业技术学院

摘要

在车床上车削细长杆的实际加工过程中,一直是一个相当麻烦的难题,要在细长杆上车削螺纹更是难上加难,本文分析探讨了细长螺钉的加工方法。 通过对细长螺钉的实际加工精度的主要因素,分析研究,改进工艺措施,为其它细长杆类零件的加工提供了借鉴。


关键词

细长轴;加工;改进进给量

正文


细长轴类零件在各个工业部位的应用较为广泛,有节约材料、结构紧凑等特点。然而,由于其尺寸与直径之间的巨大差异,对这种特殊的零部件进行精确的切割仍然是一项艰巨的任务,这主要归咎于它们的结构脆弱、力学特性低,以及其可能出现的变形,从而导致其尺寸精确度受到影响,无法满足最终的生产要求。

一、一个重要的因素是,它会对细长轴类零件的加工精度产生影响。

影响细长轴类零件加工精度的因素有很多,但归纳起来主要有以下两个方面:

1受力变形 

由于工件的长度和直径比,较为悬殊,在长度方向上刚性差,容易在外力作用下发生变形,从而对工件造成加工精度 尺寸精度和形状精度的影响。

2振动变形 

当受到径向切削力的影响时,工件会出现显著的变形,这将严重影响其尺寸、形状、位置以及表面粗糙度,从而降低其加工性能。

为了提升细长轴类零件的加工精度,我们可以采取一系列有效的改进措施,例如:在实际加工中,采用先进的技术,优化设备的参数,提升加工的效率和精度。

经过精心设计,我们现在需要加工50只钛合金不锈钢医用螺钉,这种材料具有极低的密度、极高的强度、良好的耐腐蚀性和出色的工艺性能,因此在医疗器械中得到了广泛应用。

在实际生产中图列:如图


不同类型的不锈钢因其机械性能和化学成分的差异,使得它们的车削加工难度也大相径庭。一些不锈钢在切削加工过程中,可以轻松获得理想的表面,而另一些则会因为刀具的磨损而无法达到期望的效果。经过深入分析,我们发现不锈钢车削存在几个不利因素,希望大家能够借鉴。1.在相同的切削温度下,不锈钢的加工难度明显高于普通碳素钢,这是由于它的特性所决定的。2.车削时极易形成加工硬化层。3.不锈钢车削有很强的粘附性,导热性差,容易形成集屑瘤,造成工件加工困难,产生震动,加速刀具磨损。

综上所诉,在以下加工实列中会介绍一些相应的解决办法。

二、直径5×70的钛合金螺钉加工问题及改进措施 

在车削5×70的钛合金螺钉毛坯时,长度与直径比值大,即使用两头装卡,也难免不发生震动和让刀。常用的增加轴类零件刚性的中心架和跟刀架又非常不适合这种零件的使用。钛合金在车削过程中还特别的粘刀。 

为此,我改进了跟刀架的样式,在尾座上加装对工件的支撑,增加了工件的刚性,减少了震动和让刀。通过分析试验可行。

如图:




三、通过优化机械加工方法,以及采取有效的措施,可以有效地降低切削力,并降低变形。然而,(1)当背吃刀量与进给量相应提高,会导致切削力的提升,以及更高的变形率,这将严重影响到精密的轴类零件的制造。(2)通过调整背吃刀的数量,并且提高进给量,可以使得切削力得到改善,同时使得工件的表面残留面积扩大,从而提高表面的粗糙程度,并且可以避免由于内应力的作用而导致的材料的变形。因此,在加工过程中,需要根据实际情况来决定是否需要采用粗加工还是精加工。对于精加工,可以将背吃刀的数量调整到0.2—0.3毫米/r,或者将切削速度调整到6—120m/min。在进行精密加工时,应该使用较快的加工速率,但同样要注意控制好.

在车制螺钉外螺纹时,可选用螺纹反刀,反车的方法。

为了减少振动,在车削不锈钢螺纹时,应尽量避免使用直进法。这是因为左右两侧的切削刃接触面积较大,会增加切削力。为了解决这个问题,建议使用交叉式螺纹车削技术。         进给量的选用要合理,在x轴z轴上,每次都要有一定的进给量。避免车刀在工件上干磨产生冷作硬化,尽可能使刀具单边吃削,左右交叉使用切削刃,这样有利于减小切削力,使刀具磨损均匀,增加刀具的使用寿命。要长磨刀,尽量保证刀具锋利。

四、通过优化工件的几何形状技术参数,提高其前角、主偏角和刃倾角,缩短其圆弧半径,以及维护其锋利的特性,可以有效降低三爪卡盘之间的摩擦,从而降低加工时的变形。因此,我决定开发出一种新型的、更粗的刀杆,来提高它的硬度和耐用性。

切削角度为正前角,刀尖圆角要适宜,收效较好。通过降低切削力,大大减少了三爪卡盘之间的相互影响。

五、通过对切削液的有效利用,可以显著地降低切削力,大大增强刀具的可靠性,并且有效地抑制表面粗糙度值的增长,此外,由于无需承担切削热的影响,可以有效地确保零部件的加工精度。在从事高速钢的粗加工过程中,应采取措施来降低切削温度,如采用水溶液加以制冷;而在从事精密加工时,则应采用具有良好的润滑性的切削油,如浓度更大的切削油。

乳化液,主要是对加工好的工件表面,车刀,车削进行冷却 润滑 清洗和防锈的作用。

当使用硬质合金刀具进行精密加工时,可以省略切削液的使用,但是,在特殊情况下,浓度较低的乳化液仍然是可以考虑的。

在进行精密加工之前,需要使用一种持久且完全的水溶剂,以确保良好的流动性和润滑效果。

实践证明,零件的加工精度通过上述几个方面的提高得到了有效的改善。保证了产品的质量。 

结论:

通过实际加工生产,以上几个方面的改进措施,很好地解决了工件加工刚性不高等问题,减少了装夹校正的时间,减轻了操作者的劳动强度,提高效率并保证加工后零件的质量,经济效益十分明显。本文所介绍的,只是针对细长螺钉的工件所采取的加工策略,虽然不具备普遍性,但还是希望能起到启发的作用,供大家参考。

参考文献:

[1]薜源顺.车工工艺学[M].机械工业出版社,1999.

[2]余能真.车工[M].中国劳动出版社,2001.

[3]陆根奎.车工技师培训教材[M].机械工业出版社,2001.


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