用螺纹车刀加工螺纹是传统的加工方法。它结构简单、通用性强,可用来加工各种形状、尺寸及精度的内、外螺纹,特别适用于加工大尺寸螺纹。
螺纹车刀的生产率较低,加工质量主要取决于工人技术水平、机床及刀具本身的精度。但由于刀具廓形简单、易于准确制造且可在通用车床上使用,故目前仍是螺纹加工的重要刀具之一。特别是精度高的丝杆,常用螺纹车刀在精密车床上加工。
螺纹车刀是一种具有螺纹廓形的成形车刀,可分为平体、棱体及圆体三种,其结构和成形车刀相同。
2.螺纹梳刀
螺纹梳刀实质上是多齿的螺纹车刀,只要一次走刀就能切出全部螺纹,生产率比螺纹车刀高。
螺纹梳刀分为三种:平体螺纹梳刀、棱体螺纹梳刀及圆体螺纹梳刀,如图5-63所示。它由切削部分和校准部分组成。切削部分担负主要切削工作,为了使切削负荷由几个刀齿负担,将前面几个刀齿组成切削锥部,而这几个齿形是不完整的。校准部分廓形完整,起校准、修光作用,其长度通常为6~8齿。
图5-63 螺纹梳刀
(a)平体;(b)棱体;(c)圆体
3.丝锥
丝锥是加工内螺纹的工具,有机用丝锥和手用丝锥。机用丝锥通常指高速钢磨牙丝锥,其螺纹公差带分H1、H2、H3三种。手用丝锥用碳素工具钢和合金工具钢制造,螺纹公差带为H4。
丝锥的构造如图5-64所示,丝锥由工作部分和柄部组成。工作部分又包括切削部分和校准部分。
图5-64 丝锥的构造
丝锥沿轴向开有几条容屑槽,以形成切削部分锋利的切削刃,起主要切削作用。切削部分前角γ0=8°~10°,后角铲磨成α0=6°~8°。前端磨出切削锥角,使切削负荷分布在几个刀齿上,使切削省力,便于切入。丝锥校准部有完整的牙型,用来修光和校准已切出的螺纹,并引导丝锥沿轴向前进,后角α0=6°。为了适用于不同工件材料,丝锥切削部分前角可通过表5-9适当增减。
表5-9 丝锥切削部分前角的选择
丝锥校准部分的大径、中径、小径均有(0.05~0.12)/100 mm的倒锥,以减小与螺孔的摩擦,减小所攻螺孔的扩张量。
为了制造和刃磨方便,丝锥上的容屑槽一般做成直槽。有些专用丝锥为了控制排屑方向,做成螺旋槽,如图5-65所示。
加工不通孔螺纹,为使切屑向上排出,容屑槽做成右旋槽,如图5-65(a)所示;加工通孔螺纹,为使切屑向下排出,容屑槽做成左旋槽,如图5-65(b)所示。一般丝锥的容屑槽为3~4个。丝锥柄部有方榫,用以夹持并传递扭矩。
丝锥的类型很多,典型丝锥按加工螺纹形状及其结构分类、特点、应用范围见表5-10。
图5-65 螺旋槽丝锥
(a)右旋槽;(b)左旋槽
表5-10 各类丝锥的类型、特点及应用范围
续表
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4.板牙
板牙是加工外螺纹的工具,用合金工具钢或高速钢制作并经淬火处理。
图5-66所示为圆板牙的构造,由切削部分、校准部分和排屑孔组成。其本身就像一个螺母,在上面钻有几个排屑孔而形成切削刃。
切削部分是板牙两端有切削锥角(2φ)的部分。它不是圆锥面,而是经过铲磨而成的阿基米德螺旋面,后角α0=7°~9°。
圆板牙前刀面就是排屑孔,故前角数值沿切削刃变化,如图5-67所示。小径处前角γd最大,大径处前角γdo最小。一般γdo=8°~12°,粗牙γd=30°~35°,细牙γd=25°~30°。一般锥角φ=20°~25°。
图5-66 圆板牙
图5-67 前角变化
板牙中间一段是校准部分,也是套螺纹时的导向部分。
板牙的校准部分因磨损会使螺纹尺寸变大而超出公差范围。因此,为延长板牙的使用寿命,M3.5以上的圆板牙,其外圆上有一条V形槽,如图5-66所示,起调节板牙尺寸的作用。当尺寸变大时,将板牙沿V形槽方向割出一条通槽,用铰杠上的两个螺钉顶入板牙上的两个偏心锥坑内,使圆板牙缩小,其调节范围为0.1~0.5 mm。上面的锥坑之所以偏心,是为了使紧定螺钉挤紧时与锥坑单边接触,使板牙尺寸缩小。若在V形槽开口处旋入螺钉,还能使板牙尺寸增大。板牙下部两个通过中心的螺钉孔,是用紧定螺钉固定板牙并传递扭矩的。
板牙两端面都有切削部分,待一端磨损后,可换另一端使用。
5.螺纹铣刀
螺纹铣刀是用铣削方法加工螺纹的刀具,主要有盘形和梳形螺纹铣刀,如图5-68所示。
图5-68 螺纹铣刀
(a)盘形螺纹铣刀;(b)梳形螺纹铣刀
盘形螺纹铣刀用于粗切蜗杆或梯形螺纹,工作情况如图5-68(a)所示。铣刀与工件轴线交错ψ角(ψ角等于工件的螺纹升角)。由于是铣螺旋槽,为减少铣槽的干涉,直径宜选得较小;齿数选择较多,以保持铣削的平稳。为改善切削条件,刀齿两侧可磨成交错的,以增大容屑空间,但需有一个完整的齿形,以供检验。
6.搓丝板
搓丝板由两块组成一对进行工作,如图5-69所示。下丝搓板固定在机床工作台上,称为静板;上搓丝板则与机床移动滑块一起沿工件切向运动,称为动板。当工件进入两块搓丝板之间时,立即被搓丝板夹住使之滚动,搓丝板上凸出的螺纹逐渐压入工件表面上,形成螺纹。
搓丝板的生产率比滚丝轮高,每小时可加工数千件,但加工精度不如滚丝轮高,只能加工6级精度以下的螺纹。它现已广泛用于大量生产中,加工尺寸不大、精度要求不高的螺纹紧固件。
还有一种称为旋转滚压螺纹的方法,如图5-70所示。被滚压工件不断从料斗中被送入旋转的滚丝轮和固定的扇形滚丝板上端的间隙中,经过滚压形成螺纹。这种方法的生产率比搓丝板还高,用于大量生产螺栓、螺钉等。
图5-69 搓丝板
1—静板;2—工件;3—动板
图5-70 旋转滚压螺纹
1—扇形滚丝板;2—滚丝轮;3—工件
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