CN101020264A - 车削螺纹加工新工艺 - Google Patents

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Abstract

车削螺纹加工新工艺，是采用以下步骤完成对工件上螺纹的加工：(1)使用粗车刀通过粗加工去除大量切削量形成具有螺纹雏形的工件；(2)用精车刀精加工将该工件通过修正螺纹牙型、螺纹螺距累计误差加工至所需要精度。本发明在使用粗、精车刀多次切削螺纹时，粗车可以去除大量的切削量，减少了精车刀参与切削的频次，从而降低了刀具的局部磨损，特别是刀尖的磨损。这样可以最大程度的满足螺纹对牙型的要求。同时因精车刀参加的切削次数减少，最大程度的保证了刀片的锋利，可以减少加工螺纹时由于刀片磨损而累积的误差；对于要求更高的螺纹并且需刀杆伸出较长的工件，可增加短的道具专修前面一扣，或者重新装夹修最后一扣，使螺纹误差减少到最小。

Description

车削螺纹加工新工艺
技术领域
本发明属于一般机械工程技术领域，特别是螺纹加工技术。
背景技术
在机械工程中大量普遍用到的螺纹需要车削加工而成。螺纹分为内螺纹和外螺纹。对于两种螺纹的加工，主要是一次车削而成。
传统车削螺纹的方法是用一把刀分数次把螺纹直接车成。这种传统的加工方法有如下几种缺点：
第一，刀具分数次切削造成刀具不同的部位参加切削的频次不同，而不能保证刀具牙型正确。
第二，因刀具使用频次增加，使刀具磨损变钝的速度加快，致使螺纹精度的累积误差增大，尤其是第一牙和最后一牙。
第三，因为没有分粗、精车，切削量大，容易损坏刀具，易造成螺纹不合格，并且刀具浪费大，生产效率低下。
发明内容
本发明目的是提供一种车削螺纹加工新工艺，以克服现有加工方法中存在的效率低、刀具磨损较多，加工成本高的缺陷。
具体地说，车削螺纹加工新工艺，其是采用以下步骤完成对工件上螺纹的加工：
(1)使用粗车刀通过粗加工去除大量切削量形成具有螺纹雏形的工件；
(2)用精车刀精加工将该工件通过修正螺纹牙型、螺纹螺距累计误差加工至所需要精度。
步骤(1)和步骤(2)之间有一个换刀步骤。
将步骤(2)中精加工所使用的精车刀循环使用到下一个工件螺纹加工的步骤(1)中作为粗车刀使用。这样可以大大节省刀具。
对于有些难加工的工件，连续使用多个粗车刀进行粗加工和连续使用多个精车刀进行精加工。
在换刀后用眼观、涂色检验或者内窥镜观察法解决换刀后的定位偏差以保证前后多刀具位置重合。
本发明多刀车削螺纹工艺，可以克服传统工艺的缺陷，达到提高螺纹精度和减少刀具损耗并提高加工效率的目的。该加工工艺有以下几种优点：
第一，在使用粗、精车刀多次切削螺纹时，粗车可以去除大量的切削量，减少了精车刀参与切削的频次，从而降低了刀具的局部磨损，特别是刀尖的磨损。这样可以最大程度的满足螺纹对牙型的要求。
第二，因精车刀参加的切削次数减少，最大程度的保证了刀片的锋利，可以减少加工螺纹时由于刀片磨损而累积的误差；对于要求更高的螺纹并且需刀杆伸出较长的工件，可增加短的刀具专修前面一扣，或者重新装夹修最后一扣，使螺纹误差减少到最小。
第三，由于粗车切削对刀片磨损的要求相对于精车低，这样就可以把已磨损得不符合精度要求的精车刀刀片用于粗车道，如此循环，可以节约刀片的损耗，降低产品的成本。粗、精车刀组合，可以是手工刃磨刀具，也可以是机加式成型刀具，组合各自实际，任意组合，能更大程度的提高生产效率。
具体实施方式
车削螺纹加工新工艺，其是采用以下步骤完成对工件上螺纹的加工：
使用粗车刀通过粗加工去除大量切削量形成具有螺纹雏形的工件；
将粗车刀换成精车刀；
用精车刀精加工将该工件通过修正螺纹牙型、螺纹螺距累计误差加工至所需要精度。
将精加工所使用的精车刀循环使用到下一个工件螺纹粗加工的步骤中作为粗车刀使用。这样可以大大节省刀具。对于有些难加工的工件，连续使用多个粗车刀进行粗加工和连续使用多个精车刀进行精加工。在换刀后用眼观、涂色检验或者内窥镜观察法解决换刀后的定位偏差以保证前后多刀具位置重合。
本发明新工艺产生原因及一览表的技术分析
新工艺的产生首先是对产品品质的追求，和有正确的技术观，才认识到这种独创工艺产生的必要性和存在的意义，并将它已应用到实际生产中去，产生了巨大的经济效益。
单刀一次加工工艺加工3-12UN-2B螺纹能达到每片刀片加工产品件数320件，有以下原因(全是相对NPT螺纹)
1、UN螺纹美国标准要求低，及螺纹牙底圆弧，没有刻意要求，而牙顶削平量大0.1-0.5mm间对牙型要求低，并加工深度浅。
2、刀片本身刀尖圆弧大为R0.3mm不易磨损。
3、中径公差大为0.156mm，易加工。
4、检测手段单一，只需螺纹塞规通端通，止端止，即可，易加工。
5、加工螺纹长度短，13mm在加工件数相同时，参加切削时间短，刀具不易磨损。
6、对人工技术几乎没有要求。
新工艺加工2-11-1/2NPT螺纹能达到每片刀片加工产品件数470件，而不能超过1000件或更多原因。
1、NPT螺纹美国标准更高，及螺纹牙底有刻意要求，R0.1-R0.2mm之间，而牙顶削平量为0.05-0.1mm之间，对牙型要求高，并加工深度深。
2、刀片本身刀尖圆弧小为R0.1mm，易磨损。
3、中径公差小(0.138mm)，难加工。
4、检测方法多，A：螺纹塞规通端通，止端止；B：对刀尖最大磨损量有0.1mm的要求C：螺纹小径塞规，并A、B、C三种方法相互制约，大大增加加工难度。
5、加工螺纹长度长(30mm)在加工相同件数时，参加切削时间长，刀具更易磨损。
6、工人不控制粗车刀，给精车刀的加工余量，而导致刀片损耗大增。
统计数据技术属分析表明，实际生产当中已证明用旧工艺，加工2-11-1/2NPT螺纹，刀片损耗即使增加了3-4倍以上，也达不到采用新工艺以后，目前NPT螺纹的质量和，有真正质量的生产效率。
以色列(伊斯卡)螺纹刀片可以说是全球最好的，在理想切削环境状态时，UN螺纹刀片。每片加工螺纹工件为1000件(供应商提供)，实际应用同时因毛坯料废多，内螺纹切削环境恶劣等等综合因素实际生产中每片刀片加工件数为320件。理想与实际相差太远。
如采用新工艺加工UN螺纹，在实际应用中每片刀片加工件件数能达到或超过2000件，并加工的螺纹质量有很大的提高，而超过刀片生产厂家理想切削环境和状态下的指标1000件的两倍。NPT螺纹刀片理想与实际应用会相差更大。实际对比见实例数据一览表。
本发明独创的多刀车螺纹工艺是先进的，并在实际生产应用中得到证明，将会对螺纹刀片制造行业的发展产生影响，而对螺纹加工的工艺、质量、效率有更深远的意义。
新旧加工工艺实例数据一览表
  加工螺纹种类(内螺纹)美国标准     刀片生产厂家(伊斯卡)及刀尖圆弧 用户对螺纹中径公差要求 用户要求刀尖最大磨损极限及螺纹检测方法 加工工件螺纹长度 产品总产量 消耗刀片总量(含各种因素) 刀片每片平均加工工件数
3-12UN-2B     16IR12UNIC908(R0.3mm) 0.15mm 塞规 13mm 130646 407 320
2-11-1/2NPT     16IR11.5NPTIC908(R0.1mm) 0.138mm 塞规R0.2mm 30mm 274550 583 470
注：UN螺纹为旧工艺，NPT为新工艺(迫不得已采用)，其它一切加工条件都相同。

Claims (5)

1、车削螺纹加工新工艺，其特征是采用以下步骤完成对工件上螺纹的加工：
(1)使用粗车刀通过粗加工去除大量切削量形成具有螺纹雏形的工件；
(2)用精车刀精加工将该工件通过修正螺纹牙型、螺纹螺距累计误差加工至所需要精度。
2、根据权利要求1所述的车削螺纹加工新工艺，其特征是在步骤(1)和步骤(2)之间有一个换刀步骤。
3、根据权利要求2所述的车削螺纹加工新工艺，其特征是将步骤(2)中精加工所使用的精车刀循环使用到下一个工件螺纹加工的步骤(1)中作为粗车刀使用。
4、根据权利要求1所述的车削螺纹加工新工艺，其特征是连续使用多个粗车刀进行粗加工和连续使用多个精车刀进行精加工。
5、根据权利要求2所述的车削螺纹加工新工艺，其特征是在换刀后用眼观、涂色检验或者内窥镜观察法解决换刀后的定位偏差以保证前后多刀具位置重合。
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