攻丝套牙器的技术改造-牙 钢丝 处理方法 螺纹
黄伟锋
摘要：针对生产加工时，在车床上用攻丝套牙器加工公称直径5--16mm的螺纹时，所出现的质量问题的成因进行分析。提出改造攻丝套牙器结构的综合应用性能，是对螺纹加工有效、可靠的解决方法。
关键词：车床上加工；攻丝套牙器；结构改造；应用性能
随着制造加工业的发展，螺纹加工已有相当成熟的加工方法。但在普通车床上对公称直径较小（5—16mm）、批量少，且对配合与互换性能要求较高的内外螺纹，通常采用攻丝或套牙的加工方法。但也很难达到质量要求，合格率低。本人针对使用攻丝套牙器加工这种批次的产品所出现的问题进行分析和解决，并给予论述。因而，提出对攻丝套牙器的结构进行改造，是解决问题有效、可靠的方法。
一、常用攻丝套牙器夹具应用中产生的问题
我车间有该配合件，采用HRC28-30的45调质钢材料。由于螺纹的公称直径相对小（5-16mm），配合与互换性能要求较高。因而采用具有配套性的丝锥、圆牙板对其配套加工。
然后，使用攻丝套牙器与丝锥或牙板配合对螺纹进行加工。在實际生产中，总加工产品数量为30件，但只有18件合格，合格率为60%。通过对零件进行直观的分析和测量检查，结果发现主要有以下两个问题：
1.螺纹牙型出现烂牙、扫牙现象；
2.加工过程中丝锥折断、板牙碎裂的现象。
按要求都排除上面5点影响的可能，在生产过程中，仍存在两个问题没有解决，那么问题发生在哪里呢？因此，必须作进一步的分析。
二、常用攻丝套牙器在加工中产生问题的分析
1.针对螺纹牙型的烂牙、扫牙现象的分析
与丝锥、圆牙板配合加工内、外螺纹，在实际生产中得知，烂牙扫牙现象经常有见，具体表现有以下两点：
（1）圆牙板、丝锥对工件加工到终点时，使其与工件阶台、孔底碰撞或切削受阻。而板牙、丝锥停止了进给， 工件在瞬间的旋转将板牙或丝锥的配合部位牙型扫烂，造成螺纹质量问题。
（2）当板牙或丝锥切削工件时，螺纹旋合的长度牵引力小于拉动尾座重量力时，而板牙、丝锥进给速度将小于螺距量或停止进给，而造成烂牙、扫牙质量现象。特别加工M6以下的螺纹最为常见。
根据对现场加工过程中的分析和检测，我排除使用攻丝套牙器加工前所满足的5个条件造成的影响。因此，可以看出影响螺纹牙型的烂牙、扫牙现象的原因，只有攻丝套牙器结构性能存在问题。如结构上本身没有移动进给装置，只依靠拉动尾座实现轴向进给。
2.针对加工过程中丝锥折断、板牙碎裂的现象进行分析。
在使用过程中发生切削工具碎裂、折断现象，具体表现有以下两方面：
（1）在实际生产过程中，当丝锥、板牙在切削时，会产生一定的切削阻力。当阻力大于丝锥或板牙所承受的切削力时，丝锥就会折断在螺孔内、板牙齿碎裂。从而使螺纹牙型的损坏，这种现象易发生在头攻（第一攻）。
（2）板牙、丝锥切削到螺纹终点与轴肩或孔底等发生碰撞，在切削速度作用下的冲击力，将板牙拧碎或爆裂、丝锥扭断。造成螺纹牙型的损坏，生产中证明，头攻、第二攻都有发生的事实。
根据对现场加工过程中的分析和检测，我排除使用攻丝套牙器加工前所满足的5个条件造成的影响。因此，同样可以看出影响丝锥折断、板牙碎裂的原因，也只有攻丝套牙器结构性能存在问题。
综上所述，使用攻丝套牙器加工螺纹而产生的问题，主要是结构不合理引起。因此，对攻丝套牙器的结构进行改造，是很有必要的。
三、改造攻丝套牙器的结构，利用其综合应用性能解决问题
1.需要解决的关键问题：
我认为要解决以上的问题，关键在于如何减少切削产生的阻力，防止切削刀具与工件碰撞引起的不良因素，保障安全的切削性能，故改进结构必须考虑以下两个关键问题：
（1） 减少切削过程中产生的阻力问题；
（2） 有效保护因切削力过大、碰撞而折断、碎裂现象。
2.攻丝套牙器改造后的应用性能
从结构上来分析夹具具有制造简便，成本低，有灵活的互换性能和可安装性能。我先介绍攻丝套牙器夹具的结构原理。
主体部位：先将移动套2与定位体1套合；并将转套4装在限位心轴3，通过移动套2的R7长坑将限位心轴3拧紧在定位体1的M8螺孔上，使移动套2沿定位体1移动，并使转套4以限位心轴3为轴心，将径向旋转力变成轴向移动；再将球头销10、压缩弹簧9分别在移动套2的两个孔装上，并通过M12×40内六角螺丝7对弹簧9调节至适当压力，最后锁紧六角螺母8。
加工内螺纹：将事先组装好的主体以定位体1的莫氏锥体与车床尾座莫氏4号内锥套合；然后把丝锥套5装在移动套2的直径40mm孔内，并通过球头销10在压缩弹簧9作用压力下与丝锥套5凹球头定位将其连接。然后，把要选的丝锥（刀具）的四方头插入同规格的丝锥套5的相互配合孔内，并通过内六角锥端紧定螺钉6将丝锥紧固，最后进行螺纹切削。当丝锥攻到孔底或因扭力过大，超过压缩弹簧9所调节的压力时，丝锥套5会打滑转动，至下一个定位孔，这样就保护丝锥因扭力过大而扭断或烂牙现象。
在车床的正转下，丝锥或圆牙板对工件切削的同时按丝锥或板牙的螺距进给，带动移动套2移动，当反转时，丝锥或圆牙板将退出切削，移动套2反向移动，直至丝锥或牙板完全退出工件。
综上的结构原理分析，我认为改造后的攻丝套牙器能够有效地解决以上的问题和要考虑的关键问题，具体实现有以下两个方面：
（1）利用定位体1和移动套2，限位心轴3和转套4的结构，实现切削过程中丝锥或板牙同移动套2一体轻便轴向滑动进给，解决了因拖动尾座的重力而产生烂牙、扫牙现象，同时也解决了关键问题的第一点。
（2）利用球头销10与丝锥套5或图NO：00C圆牙板装夹头连接并利用矩形截面圆柱螺旋弹簧9在内六角螺丝7的调节下，满足不同扭力范围（0—56KG）。切削力大于调节力时丝锥套5或NO：00C圆牙板装夹头转动至下一孔。因此，这种结构有效地解决因碰撞烂牙、扫牙，或板牙碎裂、丝锥折断的问题，同时保护因切削力过大而折断的事实，有效地解决了以上两个问题，和关键问题的第二点。
在使用攻丝套牙器夹具要特别注意：
（1）要在定位体1和移动套2、转套4与限位心轴3等的摩擦部位加润滑油，将摩擦系数降到最小值（0.1—0.12）。
（2）切削螺纹时要对加工部位加注切削液，使切削螺纹时达到最佳的效果，提高螺纹表面粗糙度，其中最好的可达到Ra1.6微米。
（3）车削螺纹前应控制外螺纹大径、内螺纹小径的尺寸值，并加工到要求尺寸，再进行攻丝套牙加工，以更合理使用攻丝套牙器夹具的综合应用性能。
四、改进后的效果
改进后，攻丝套牙器在实际应用中证明：我分四次取25件产品加工质量调查，发现第一次有一件产品出现丝锥折断影响螺纹质量，其余产品都为合格。所以，除矩形截面圆柱螺旋压缩弹簧调节压力过大或切削刀具严重磨损外，丝锥折断、板牙碎裂或烂牙、扫牙的现象，发生率降至为零。
五、结束语
综上所述，我主要抓住改造前攻丝套牙器结构特点和加工后螺纹的质量问题进行分析。对攻丝套牙器结构进行改造，使其在加工中充分利用综合生产性能去解决问题。更能满足到操作者的心理要求。增强操作者的信心。
在这套夹具改造中，也存在一些不尽完善的地方。例如，当攻牙时，如工件内孔跳动大于或等于0.20mm以上时，丝锥容易折断，这是因为攻丝套牙器夹具每一个配合部位都用到刚性接触的缘故。目前未能得到解决，有望今后进一步改正，但总体影响不大，只是在装夹时注意找正一下。通过这次的学习、总结，给我积累了一次宝贵的实践经验。
参考文献
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