[發明專利]一種加工螺紋時避免螺紋首尾產生尖邊的方法

有效

• 申請號: 201110388889.1
• 申請日: 2011-11-29
• 公開（公告）號: CN102489790A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 王建新;郭紅;徐峰;袁方
• 申請（專利權）人: 沈陽黎明航空發動機（集團）有限責任公司
• 主分類號: B23G1/00
• 分類號: B23G1/00
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 李運萍

技術領域

本發明屬于數控加工技術領域，特別是涉及一種加工螺紋時避免螺紋首尾產生尖邊的方法。

背景技術

螺紋首尾尖邊(如圖1所示)即在車削起始螺紋時，由于螺紋自身的螺旋使螺紋牙型距工件端面間的寬度形成漸變的尖邊。在刀具剛剛切入工件時，刀具的兩條切削刃對工件均有一個垂直于切削刃方向的切削力F(如圖2所示)；螺紋尖邊在螺紋起點處較薄，受力時極易變形，向外側傾斜。同時，隨著螺紋尖邊的尖邊變形量也不相同；從宏觀看，與機械加工中產生的毛刺極為相像，導致裝配時工件旋入困難影響工件的使用，而另一側由于工件剛度較大則變形微小。目前，國內多依靠人工打磨去除螺紋尖邊或增加一些銑削、磨削工序去除螺紋尖邊；但這些方法加工過程不易控制，打磨時易損傷下一個螺紋牙側面；而且加工效率低，每小時僅能打磨完成4～6件帶有螺紋尖邊的工件，表面質量差，最高僅能達到Ra6.3，嚴重影響工件的裝配精度。但現并無其他方法可避免加工螺紋時螺紋尖邊的產生。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種既可以提高工件的表面質量和加工效率，又可有效避免加工螺紋時螺紋首尾產生尖邊的方法。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案，一種加工螺紋時避免螺紋首尾產生尖邊的方法，包括如下步驟：

步驟一：車削螺旋柱面槽，增大起始螺紋牙型的強度

將工件加工螺紋前的內或外圓面上切削去除半圈到四分之三圈的螺旋柱面槽，預先去除初始的螺紋尖邊；

步驟二：進行螺紋加工，使刀具沿著螺旋柱面槽進刀；保證螺紋起點與步驟一中切削去除的螺旋柱面槽最后加工的刀具軌跡線的起點坐標一致。

步驟一中所述的螺旋柱面槽的直徑為螺紋的小徑。

步驟一中所述的切削去除螺旋柱面槽，其具體方法如下：

將加工螺紋的循環指令分解成單步的螺紋加工指令，將螺紋起點和終點坐標設置成數控程序中的變量；在軸向進刀，刀具軌跡線兩線間的寬度為0.05～0.2mm；再從工件端面車削0.5～0.8倍螺距的深度，然后，在直徑方向上快速退刀，其進給率為F10～F30。

本發明的有益效果：

本發明利用普通數控車床，在加工螺紋的同時，不增加其它工序就能有效避免螺紋尖邊的產生。應用本發明的方法加工的螺紋表面質量在Ra3.2以上，可提高一個等級；另外，本發明可縮短加工工序，節約工序成本，加工時間在30～60秒，效率最高可提高12倍以上。因此，本發明的方法具有良好的社會效益和顯著的經濟效益，在國內的市場前景廣闊。本發明適用于所有螺紋類工件的數控車削加工，對于內螺紋的加工有效去除尖邊有重要意義。

附圖說明

圖1是具有螺紋尖邊的工件圖；

圖2是切削螺紋時工件的受力情況示意圖；

圖3是切削去除螺旋柱面槽后的工件圖；

圖4是切削去除螺旋柱面槽時的刀具軌跡線示意圖；

圖5是采用本發明的方法加工的工件圖；

圖中，1-螺紋尖邊，2-刀具，3-工件，4-螺紋起點，5-螺旋柱面槽，6-刀具軌跡線。

具體實施方式

一種加工螺紋時避免螺紋首尾產生尖邊的方法，包括如下步驟：

步驟一：車削螺旋柱面槽5，增大起始螺紋牙型的強度

將工件3加工螺紋前的內或外圓面上切削去除半圈到四分之三圈的螺旋柱面槽5，如圖3所示，預先去除初始的螺紋尖邊1；所述的螺旋柱面槽5的直徑為螺紋的小徑，所述螺紋的小徑是指與外螺紋牙底相切的假想圓柱的直徑，所述螺旋柱面槽5的直徑是指該槽面所屬的圓柱體的直徑。

所述的切削去除螺旋柱面槽5，其具體方法如下：

將加工螺紋的循環指令分解成單步的螺紋加工指令，如將G92循環指令分解成單步的螺紋加工指令G32，以更好的應用宏程序對加工過程的控制，并使刀具軌跡變密，即進行多次走刀切削；將螺紋起點4和終點坐標設置成數控程序中的變量，從圖4中最上方的刀具軌跡線6開始，在軸向進刀，刀具軌跡線6兩線間的寬度即為變量數值，在一般情況下設置為0.05～0.2mm即可；再從工件端面車削0.5～0.8倍螺距的深度，即控制終點坐標在0.5～0.8倍螺距以內；然后，在直徑方向上快速退刀，其進給率為F10～F30，螺旋柱面槽5尾部的圓弧即為快速退刀形成的。

步驟二：進行螺紋加工，使刀具2沿著螺旋柱面槽5進刀；保證螺紋起點4與步驟一中切削去除的螺旋柱面槽5最后加工的刀具軌跡線6的起點坐標一致。這樣，就保證了螺紋起點4與工件端面間存在0.5mm以上的距離，即螺紋起點4具有一定的強度，不會在裝配時產生變形。如圖3所示，直至到螺紋起點4，起始螺紋牙型的寬度已經增大到0.5mm以上；這樣就增大了起始螺紋牙型的強度。如圖2所示，在F力的作用下螺紋牙的變形大大減小，有效的避免了螺紋尖邊1的產生。