复合丝锥的制造工艺,东莞市来宝精密工业有限公司

    客户提供了一件锥管螺纹跳牙丝锥的样品(见图1)，要求按此样品来制造所需的丝锥。经测绘，并结合相关丝锥标准，绘制了1/8-27 NPT美制圆锥管螺纹跳牙丝锥的图样(见图2)。该丝锥为复合丝锥，集钻孔、攻螺纹为一体，可在一次进给中完成螺纹加工，因此加工效率高。但其缺点是切削力较大、制造工艺复杂;同时被加工工件材料为不锈钢1Cr18Ni9Ti，其组织特征为奥氏体，加工条件比较恶劣，所以必须采用跳牙丝锥来减轻切削力。

　　众所周知，不锈钢是一种优良的耐腐蚀材料，具有良好的塑性韧性及强度等方面的优异性能，复合丝锥什么牌子好?其在机器零件、制药及化工设备等领域得到广泛的应用。但是，正因为不锈钢在高温下强度高、热传导率低，因此切削温度高，极易形成积屑瘤，从而导致加工硬化，对刀具切削刃磨损影响很大，尤其是攻螺纹将会带来很大困难。当使用普通螺纹丝锥加工不锈钢时，由于切削刃密，刀齿对工件会产生很大的挤压变形，使摩擦力增大，且切屑容易粘刀，导致加工的螺纹表面质量降低。当攻螺纹速度提高到一定程度时，极易发生切屑阻塞、工件螺纹烂牙或丝锥与工件咬死的现象，从而造成丝锥崩牙或断裂，甚至使零件报废。采用跳牙丝锥则可以获得很好的加工效果，该种丝锥基于增加牙齿的切削厚度，即沿着螺旋线方向错开分布，形成留一牙去一牙，在攻螺纹时，丝锥上刀齿交错相间地参与切削工作，减少了刀具磨损，提高了刀具寿命。

　　根据目前的机加工设备情况，跳牙丝锥磨螺纹工序安排如下：

　　①在螺纹磨床Y7520W上，磨圆锥管螺纹1/8-27 NPT。

　　②在铲齿车床C8955上，进行丝锥切削锥的铲磨以及丝锥的去齿磨削，其去齿形式如图3所示，即保持切削锥部螺纹不变，从切削锥部后的 个完整牙开始，沿螺旋线方向间隔留一牙去一牙。

　　1.铲磨凸轮的设计及制造

　　跳牙丝锥的跳牙规律是沿刃瓣和螺旋线方向上，形成留一牙去一牙的分布，要形成这种关系，必须使铲磨凸轮转一转、丝锥转两转的运动规律。为了使丝锥在 转开始时的牙齿去留和 转开始时的牙齿去留在这个刃瓣上形成交错分布，凸轮在下半转开始的 区角升或降，应与上半转 后一个区角的升或降是相同的。

　　从图3中可以看出，刃瓣Ⅰ与刃瓣Ⅳ即是对应的刃瓣，其去齿形式是相同的，这样才能保证丝锥每个刃瓣都能被铲磨去齿。复合丝锥什么牌子好?该跳牙丝锥为四槽丝锥，因此凸轮升降区角为45°，对应于凸轮，丝锥的转角是凸轮区角的2倍，即90°。凸轮在区角内有下降区和上升区(圆柱面工作区)两部分，这两部分角度的分配，关系到去齿磨削时铲磨砂轮是否会碰伤相邻刃瓣的问题。根据丝锥标准槽形可知，四槽丝锥刃瓣宽度m=0.3d，可得一刃瓣所占丝锥的角度约为34°，对应到铲磨凸轮上应减半，即圆柱工作面所占角度为17°，考虑到丝锥槽形等分偏差等因素的影响， 终确定为18°。铲磨凸轮零件如图4所示，1/8-27 NPT螺纹的牙型高度h=0.753mm，复合丝锥什么牌子好? 因此选定铲量K=1.5mm。另外，砂轮的进刀和退刀必须在丝锥容屑槽区内完成，图4中18°圆柱面两侧的60°斜线，即是砂轮的进刀区和退刀区。图5所示是凸轮的工作示意图，工作时凸轮为逆时针方向旋转，在位置Ⅰ时磨去丝锥 刃瓣上的牙齿;在位置Ⅱ时磨去丝锥第四刃瓣上的牙齿，在位置Ⅲ时磨去 圈 刃瓣上的牙齿(与刃瓣四的去齿形式相同);在位置Ⅳ时磨去丝锥 圈第三刃瓣上的牙齿，按此循环即可完成丝锥的去牙磨削。

　　Ⅰ.加工丝锥 刃瓣上刀齿的凸轮工作区Ⅱ.加工丝锥第四刃瓣上刀齿的凸轮工作区. Ⅲ加工丝锥 圈 刃瓣上刀齿的凸轮工作区. Ⅳ加工丝锥 圈第三刃瓣上刀齿的凸轮工作区

　　铲磨凸轮材料选用轴承钢GCr15，淬回火后硬度保持在60～62HRC，不宜过高，因其与铲磨触销为摩擦传动，如果硬度过高会造成触销过早磨损失效。铲磨凸轮也可采用原车铲量K<1mm的凸轮进行改制，先由外圆磨磨圆凸轮外圆，然后在DK7732电火花线切割机床上找正，切出凸轮外形曲线， 后进行凸轮外形曲线的表面抛光处理，使其表面粗糙度值达到Ra=0.8μm。

　　2.铲磨凸轮的使用

　　按铲齿车床操作规程，将铲磨凸轮装在托板凸轮箱内并用螺钉紧固，装好防护盖板。由于1/8-27 NPT螺纹的螺距交换齿轮按说明书上的交换齿轮表无法查出，需要进行计算：按螺距交换齿轮调配公式P/12.7= (a/b)·(c/d)，其中螺距P=25.4/27mm，计算后可得：(a/b)·(c/d)=(22/99)×(40/120)。槽数交换齿轮要按凸轮转一转、丝锥转两转的规律，即槽数为0.5，查槽数交换齿轮表可知槽数2的交换齿轮：(30/70)×(35/100)，当转换为槽数0.5时，应将床头手柄3的位置由1﹕16换到1﹕4上。

　　另外，该丝锥的螺距较小，铲磨砂轮可选用粒度W40、硬度等级为M的白刚玉砂轮，这样可避免由于磨粒脱落过快而需要进行修整、导致磨削效率降低的情况。随着丝锥批量的增加，又定制了专用的CBN砂轮(见图6)，这种砂轮在使用过程中不用修磨，大大提高了生产效率。

　　3.结语

　　本文通过实例介绍的铲磨凸轮设计也同样应用于三槽、六槽等任意槽数的丝锥，其原理是一样的，即保证铲磨凸轮转一转、丝锥转两转的这个规律。经过磨制的跳牙丝锥，不仅可使攻螺纹过程进行得更为平稳、提高被切螺纹的精度，而且能使丝锥的寿命提高一倍以上。该跳牙丝锥经用户使用证明，效果很好，现已重复订货。