CN112719805A - 一种锥度螺纹加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锥度螺纹加工方法，包括S1、根据锥度螺纹加工需求，选择丝锥规格、丝锥数量、钻头和辅助工具；S2、采用切割机切割一支丝锥至2/3长度，将丝锥外径研磨0.1‑0.2mm，作为二攻丝锥；S3、校正机头和工件垂直度；S4、采用中心钻打中心孔；S5、加工螺纹底孔并倒角；S6、在上机头安装丝锥，开动机床转速到60r/min，方向正转，摇动Z向摇臂控制丝锥头部贴近工件孔口位置，机床自行向下旋转引攻4mm深度，反转主轴抬起，停止转速，取下丝锥；S7、对丝锥进行均匀攻丝；S8、采用堵头实配检查螺纹深度和螺牙是否完整。
Description
技术领域
本发明属于螺纹加工的技术领域，具体涉及一种锥度螺纹加工方法。
背景技术
管螺纹是位于管壁上用于连接的螺纹，有55度非密封管螺纹和55度密封管螺纹。主要用来进行管道的连接，使其内外螺纹的配合紧密，有直管和锥管两种。而常见的密封性比较好的管螺纹主要包括以下几种：NPT、PT、G等。
NPT是National(American)Pipe Thread的缩写，属于美国标准的60度椎管螺纹，用于北美地区，国标查询GB/T12716-1991。
PT(BSPT)是Pipe Thread的缩写，是55度密封锥管螺纹，属于惠氏螺纹家族，多用于欧洲及英联邦国家，常用语水及煤气罐行业，锥度1：16，国标查询GB/T7306-2000。国内叫法为ZG。
G是55度费螺纹密封管螺纹，属于惠氏家族。标记为G代表圆柱螺纹。国标查询GB/T7307-2001。
英制的密封管螺纹具有机械连接和密封两大功能；而非密封管螺纹仅有机械连接一种功能。所以密封管螺纹的精度要严于非密封管螺纹的精度。密封管螺纹对牙型精度有要求，其大径，中径和小径的公差是相同的；其牙侧角和螺距误差对密封性能有较大影响。
目前，在加工锥度管螺纹过程中，由于锥度堵头深度不好控制，加工深度不够导致堵头凸出；深度过深，堵头沉太深且容易烂牙，使得在加工管螺纹合格率低。现在通用的办法就是将管螺纹深度做长，但管螺纹做长会导致水孔通水量不足。
密封管螺纹由于具有密封和机械连接两大性质，牙距较小，在对牙型的大径，中径和小径的加工上已出现牙型磨损，在加工过程中牙距小易造成排屑不畅，铁屑堆积在牙型中导致挤烂螺纹的牙型，俗称烂牙。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种锥度螺纹加工方法，以解决螺纹加工烂牙的问题。
为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种锥度螺纹加工方法，其包括：
S1、根据锥度螺纹加工需求，选择丝锥规格、丝锥数量、钻头和辅助工具；
S2、采用切割机切割一支丝锥至2/3长度，将丝锥外径研磨0.1-0.2mm，作为二攻丝锥；
S3、校正机头和工件垂直度；
S4、采用中心钻打中心孔；
S5、加工螺纹底孔并倒角；
S6、在上机头安装丝锥，开动机床转速到60r/min，方向正转，摇动Z向摇臂控制丝锥头部贴近工件孔口位置，机床自行向下旋转引攻4mm深度，反转主轴抬起，停止转速，取下丝锥；
S7、对丝锥进行均匀攻丝；
S8、采用堵头实配检查螺纹深度和螺牙是否完整。
优选地，S1中根据锥度螺纹加工需求，选择丝锥规格、丝锥数量、钻头和辅助工具，包括：选择两支NPT1/8丝锥，φ8.7*60mm钻头，辅助工具为，分中棒、中心钻和φ20.0mm倒角刀。
优选地，S3中校正机头和工件垂直度，包括：
S3.1、校正机头，在机头上放置千分表，在虎钳上放置校正平板，平板放平整后，千分表放在平板上归零后，旋转上机头带动千分表旋转，以观察千分表是否有跳动，根据跳动值调整上机头，保证垂直度0.01mm内；
S3.2、工件校正垂直，在上机头放置千分表，在虎钳上放置工件，千分表放在工件上归零后，移动工作台观察千分表是否有跳动，使用铜棒敲击工件以保持千分表在移动过程中平稳无跳动。
优选地，S4中采用中心钻打中心孔，包括：
在上机头安装钻夹头，在钻夹头上装分中棒，移动到工件外零位处，开动机床转速到2000r/min，靠近工件外侧，当分中棒贴近工件外端后，机床X/Y轴进行归零，停止机床转速，抬起上机头，向碰边方向进分中棒半径R5.00mm归零，以达到工件零位；
换下分中棒，在上机头安装中心钻，移动X/Y轴到打孔位置X:25.00mm，Y:50.00mm处，开动机床转速到2000r/min，摇动Z向摇臂控制中心钻头部贴近工件表面，归零Z向刻度，再向下摇动深度1.5mm后抬起上机头，停止机床转速，用卡尺测量中心孔到外形的位置尺寸是否为X:25.00mm，Y:50.00mm。
优选地，S5中加工螺纹底孔并倒角，包括：
取下中心钻，在上机头安装φ8.7*60mm钻头，开动机床转速到1200r/min，摇动Z向摇臂控制钻头头部贴近工件表面，归零Z向刻度，再向下摇动深度12.0mm后抬起上机头，停止机床转速，换下φ8.7*60mm钻头，在上机头安装φ20.0倒角刀，开动机床转速到800r/min，摇动Z向摇臂控制钻头头部贴近工件表面，归零Z向刻度，再向下摇动深度1.5～2.0mm后抬起上机头，停止机床转速，取下倒角刀。
优选地，S7中对丝锥进行均匀攻丝，包括：
将另一支NPT1/8丝锥安装在丝锥铰手上，在丝锥表面涂抹润滑剂，丝锥放在孔口顺时针旋转丝锥铰手，均匀用力攻丝，旋转至孔底部后逆时针抬起丝锥铰手，然后换上刃磨；
切短的二攻丝锥安装在丝锥铰手上，在丝锥表面涂抹润滑剂，丝锥放在孔口顺时针旋转丝锥铰手，均匀用力攻丝，旋转至孔底部后逆时针抬起丝锥铰手。
本发明提供的锥度螺纹加工方法，具有以下有益效果：
本发明的两种丝锥的加工方式，对密封管螺纹的螺纹加工进行两次拆解，利用第一次加工丝锥的头部刃口加工螺纹孔的牙根部位，同时对牙口部位进行了一次开粗排屑，再使用刃口和高度打磨过的丝锥进行二次加工，有效避免了丝锥刃口在密闭的环境里排屑不畅的情况，同时对深度和牙径尺寸进行了有效加工，保证了尺寸精度。本发明两次的加工效率相比传统工艺，缓慢排屑的加工方式，加工时间缩短了10％，从而提高了生产的效率，具有很高的实用价值，同时再快速加工的情况下，仍然能够保证锥度密封螺纹的品质稳定性；
同时，本发明对于管螺纹及材料韧性强，膨胀系数高的零件，都能运用，能够极大的提升生产效率，零件合格率。
附图说明
图1为锥度螺纹加工方法的流程图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
根据本申请的一个实施例，参考图1，本方案的锥度螺纹加工方法，包括：
S1、根据锥度螺纹加工需求，选择丝锥规格、丝锥数量、钻头和辅助工具；
S2、采用切割机切割一支丝锥至2/3长度，将丝锥外径研磨0.1-0.2mm，作为二攻丝锥；
S3、校正机头和工件垂直度；
S4、采用中心钻打中心孔；
S5、加工螺纹底孔并倒角；
S6、引丝；
S7、对丝锥进行均匀攻丝；
S8、采用堵头实配检查螺纹深度和螺牙是否完整。
根据本申请的一个实施例，以下将对上述步骤进行详细说明。
S1、根据锥度螺纹加工需求，选择丝锥规格、丝锥数量、钻头和辅助工具，其具体包括：
选择NPT1/8丝锥，数量2支，选择φ8.7*60常规钻头，辅助工具：分中棒，中心钻，φ20.0倒角刀。
S2、采用切割机切割一支丝锥至2/3长度，将丝锥外径使用磨刀机研磨0.1-0.2mm，作为二攻丝锥。
S3、校正机头和工件垂直度，其具体包括：
S3.1、根据设备定期校正计划，校正机头，在机头上放置千分表，在虎钳上放置校正平板，平板放平整后(打表平整度校正0.005mm内)，千分表放在平板上归零后，旋转上机头带动千分表旋转，以观察千分表是否有跳动，根据跳动值调整上机头，最终保证垂直度0.01mm内。
S3.2、工件校正垂直，在上机头放置千分表，在虎钳上放置工件，千分表放在工件上归零后，移动工作台观察千分表是否有跳动，使用铜棒轻轻敲击工件以保持千分表在移动过程中平稳无跳动，(打表平整度校正0.01mm内)。
S4、采用中心钻打中心孔，其具体包括：
采用中心钻打中心孔；在上机头安装好钻夹头，在钻夹头上装好分中棒，移动到工件外零位处，开动机床转速到2000r/min，缓慢靠近工件外侧，当分中棒贴近工件外端后，设备X/Y轴进行归零，停止机床转速，抬起上机头，向碰边方向进分中棒半径R5.00mm归零，以达到工件零位。
换下分中棒，在上机头安装好中心钻，移动X/Y轴到打孔位置X:25.00mm/Y:50.00mm处，开动机床转速到2000r/min，摇动Z向摇臂控制中心钻头部贴近工件表面，归零Z向刻度，再向下摇动深度1.5mm后抬起上机头，停止机床转速，用卡尺测量中心孔到外形的位置尺寸是否为X:25.00mm/Y:50.00mm，保持尺寸一致。
S5、加工螺纹底孔并倒角，其具体包括：
取下中心钻，在上机头安装φ8.7*60mm钻头，开动机床转速到1200r/min，摇动Z向摇臂控制钻头头部贴近工件表面，归零Z向刻度，再向下摇动深度12.0mm后抬起上机头，停止机床转速，换下φ8.7*60mm钻头，在上机头安装φ20.0倒角刀，开动机床转速到800r/min，摇动Z向摇臂控制钻头头部贴近工件表面，归零Z向刻度，再向下摇动深度1.5～2.0mm后抬起上机头，停止机床转速，取下倒角刀。
S6、引丝，其具体包括：
在上机头安装好新的NPT1/8丝锥，开动机床转速到60r/min，方向正转，摇动Z向摇臂控制丝锥头部贴近工件孔口位置，设备自行向下旋转引攻4MM左右深度，反转主轴抬起，停止转速，取下新的NPT1/8丝锥。
其中，引丝深度最少不得小于3mm,必须使用长度未磨损的丝锥引丝，以确保不烂牙。
S7、对丝锥进行均匀攻丝，其具体包括：
使用新的NPT1/8丝锥安装在丝锥铰手上，在丝锥表面涂抹润滑剂，丝锥放在孔口顺时针旋转丝锥铰手，均匀用力攻丝，旋转至孔底部后逆时针抬起丝锥铰手，然后换上刃磨，切短的二攻丝锥到丝锥铰手上，在丝锥表面涂抹润滑剂，丝锥放在孔口顺时针旋转丝锥铰手，均匀用力攻丝，旋转至孔底部后逆时针抬起丝锥铰手。
S8、采用堵头实配检查螺纹深度和螺牙是否完整，即使用对应堵头实配检查螺纹，若深度不到，增加深度，直至保证深度。最后检查螺牙是否完整无缺损。
本发明的两种丝锥的加工方式，对密封管螺纹的螺纹加工进行两次拆解，利用第一次加工丝锥的头部刃口加工螺纹孔的牙根部位，同时对牙口部位进行了一次开粗排屑，再使用刃口和高度打磨过的丝锥进行二次加工，有效避免了丝锥刃口在密闭的环境里排屑不畅的情况，同时对深度和牙径尺寸进行了有效加工，保证了尺寸精度。本发明两次的加工效率相比传统工艺，缓慢排屑的加工方式，加工时间缩短了10％，从而提高了生产的效率，具有很高的实用价值，同时再快速加工的情况下，仍然能够保证锥度密封螺纹的品质稳定性；
同时，本发明对于管螺纹及材料韧性强，膨胀系数高的零件，都能运用，能够极大的提升生产效率，零件合格率。
虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。
Claims (6)
1.一种锥度螺纹加工方法，其特征在于，包括：
S1、根据锥度螺纹加工需求，选择丝锥规格、丝锥数量、钻头和辅助工具；
S2、采用切割机切割一支丝锥至2/3长度，将丝锥外径研磨0.1-0.2mm，作为二攻丝锥；
S3、校正机头和工件垂直度；
S4、采用中心钻打中心孔；
S5、加工螺纹底孔并倒角；
S6、在上机头安装丝锥，开动机床转速到60r/min，方向正转，摇动Z向摇臂控制丝锥头部贴近工件孔口位置，机床自行向下旋转引攻4mm深度，反转主轴抬起，停止转速，取下丝锥；
S7、对丝锥进行均匀攻丝；
S8、采用堵头实配检查螺纹深度和螺牙是否完整。
2.根据权利要求1所述的锥度螺纹加工方法，其特征在于，所述S1中根据锥度螺纹加工需求，选择丝锥规格、丝锥数量、钻头和辅助工具，包括：选择两支NPT1/8丝锥，φ8.7*60mm钻头，辅助工具为，分中棒、中心钻和φ20.0mm倒角刀。
3.根据权利要求1所述的锥度螺纹加工方法，其特征在于，所述S3中校正机头和工件垂直度，包括：
S3.1、校正机头，在机头上放置千分表，在虎钳上放置校正平板，平板放平整后，千分表放在平板上归零后，旋转上机头带动千分表旋转，以观察千分表是否有跳动，根据跳动值调整上机头，保证垂直度0.01mm内；
S3.2、工件校正垂直，在上机头放置千分表，在虎钳上放置工件，千分表放在工件上归零后，移动工作台观察千分表是否有跳动，使用铜棒敲击工件以保持千分表在移动过程中平稳无跳动。
4.根据权利要求1所述的锥度螺纹加工方法，其特征在于，所述S4中采用中心钻打中心孔，包括：
在上机头安装钻夹头，在钻夹头上装分中棒，移动到工件外零位处，开动机床转速到2000r/min，靠近工件外侧，当分中棒贴近工件外端后，机床X/Y轴进行归零，停止机床转速，抬起上机头，向碰边方向进分中棒半径R5.00mm归零，以达到工件零位；
换下分中棒，在上机头安装中心钻，移动X/Y轴到打孔位置X:25.00mm，Y:50.00mm处，开动机床转速到2000r/min，摇动Z向摇臂控制中心钻头部贴近工件表面，归零Z向刻度，再向下摇动深度1.5mm后抬起上机头，停止机床转速，用卡尺测量中心孔到外形的位置尺寸是否为X:25.00mm，Y:50.00mm。
5.根据权利要求1所述的锥度螺纹加工方法，其特征在于，所述S5中加工螺纹底孔并倒角，包括：
取下中心钻，在上机头安装φ8.7*60mm钻头，开动机床转速到1200r/min，摇动Z向摇臂控制钻头头部贴近工件表面，归零Z向刻度，再向下摇动深度12.0mm后抬起上机头，停止机床转速，换下φ8.7*60mm钻头，在上机头安装φ20.0倒角刀，开动机床转速到800r/min，摇动Z向摇臂控制钻头头部贴近工件表面，归零Z向刻度，再向下摇动深度1.5～2.0mm后抬起上机头，停止机床转速，取下倒角刀。
6.根据权利要求1所述的锥度螺纹加工方法，其特征在于，所述S7中对丝锥进行均匀攻丝，包括：
将另一支NPT1/8丝锥安装在丝锥铰手上，在丝锥表面涂抹润滑剂，丝锥放在孔口顺时针旋转丝锥铰手，均匀用力攻丝，旋转至孔底部后逆时针抬起丝锥铰手，然后换上刃磨；
切短的二攻丝锥安装在丝锥铰手上，在丝锥表面涂抹润滑剂，丝锥放在孔口顺时针旋转丝锥铰手，均匀用力攻丝，旋转至孔底部后逆时针抬起丝锥铰手。
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