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四线方牙螺纹加工机械刀具的设计
发布时间:2009年11月24日 浏览次数:

我厂外接加工J53-300摩擦压砖机的床身螺母。该螺母由外套(材质为ZG45)及铜制螺母组装而成。螺母外套由M265×4 的螺纹与铜螺母连接,并打入销钉。铜螺母内孔有长630mm的四线方牙螺纹,螺纹参数为(见图1):螺距44mm,导程176±0.07mm,螺纹外径 227D7+0.6mm,螺纹内径 191D4+0.09mm,螺旋升角14°25’。
四线方牙螺纹是一种非标螺纹,加工难度较大。为此,我们设计制造了一种采用切削+挤压方式加工螺纹的成形车刀(见图2)。该刀具有以下特点:
为适应大孔径螺纹的加工需要,刀杆头部装有一个滑动支承。径向进刀时,刀杆可在滑动支承的扁孔内移动。由于切削过程中滑动支承与内孔保持接触,因此可增强刀杆刚性,消除刀杆振动;
该刀具为最终精加工刀具,刀头两刃的前角部分(约3mm)起切削作用,后面的修光部分则起挤压修光作用;
两个侧刃在加工中形成约1°的负后角(宽度约0.5mm),使刀具后刀面与工件的螺纹表面紧密贴合,从而可减小振动,增加切削平稳性。同时它又具有一定的压光作用,可提高工件表面质量;
刀具的顶刃有3°的负前角,因此两个侧刃均具有3°的负刃倾角,切削时可迫使切屑向顶刃方向流动,使已加工表面不被划伤;
后边的侧刃处(右边刃顶面上)磨有月牙槽,使该刀刃前角增大,切削时可使两个侧刃的工作前角趋于相等,从而保持切削平稳,避免啃刀现象。加工铜螺母时,工件转速为50r / min,分三把刀进行切削:第一把粗切刀宽度为8mm,前角较大,每次进刀量1.5mm;第二把粗切刀宽度为15mm,每次进刀量1.5mm;第三把为精切刀(见图3),宽度为16+0.2mm,每次进刀量3mm。

1.刀杆 2.后压板 3.滑动支承 4.刀具 5.前压板 6.压紧螺钉(M16) 7.沉头螺钉(M10)
图2 四线方牙螺纹成形车刀结构
图3 精切刀

切削前应用刀在工件上划出沟槽,将第一把刀正对沟槽中间,以保证两侧余量相等;开始切入和将要切完时为单面受力,导致第一扣和最后一扣螺纹偏大,为解决这一问题,可在制备毛坯料时使其尺寸比工件尺寸稍大,然后将两端切去。

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