机械加工工艺教学课件作者武友德7.ppt

教学单元7 螺纹加工方法及丝杠零件的加工工艺设计 7.1 任务引入 7.2 相关知识 7. 3 编制钟杠加工工艺 复习与思考题 7.1 任务引入 图7-1所示为c868车床用钟杠。从图中可以看出钟杠的主要加工表面是螺纹及其外圆轴颈。在实际生产中如何正确设计钟杠加工的工艺规程，保证加工的精度要求，是本单元的主要任务。 7.2 相关知识 7. 2. 1螺纹的分类及技术要求 一、螺纹的分类 在机械中，螺纹传动应用很广，根据用途的不同，螺纹可分为两大类: (1)紧固螺纹 用于零件的固定连接。属于紧固螺纹的有公制粗牙螺纹、英制细牙螺纹、圆柱管螺纹及圆锥管螺纹等。 (2)传动螺纹 用于传递运动或位移，有梯形螺纹等。 7.2 相关知识 二、螺纹的技术要求 根据螺纹的工作条件和用途不同，对螺纹的技术要求也有所不同。对紧固螺纹的主要要求是保证螺距、中径及牙形角误差在一定的范围内，加工时一般只对计算中径进行综合检验。对传动螺纹的要求除可旋人性和连接的可靠性外，还要求保证传递动力的可靠性，因而对螺距及牙形精度要求亦很高，除对小径进行检验外，还要对螺距及螺牙角进行单项检验。此外为了长期保持传动精度，对于螺纹件的材料、耐磨性及表面粗糙度等方面的要求也较高。 7.2 相关知识 7. 2. 2螺纹的加工方法 一般的内螺纹可以用丝锥攻丝，具体可以根据零件的加工要求，选择标准的丝锥;一般的外螺纹加工可以选择不同规格的板牙加工。下面介绍螺纹的其他加工方法。 一、在车床上用车刀加工螺纹 车削螺纹的方法应用最广。其优点是设备通用性强，能获得精度较高的螺纹。其缺点是生产率低，对工人的技术水平要求较高。非标准的螺纹、大螺距的螺纹及锁紧螺纹等都可以在车床上加工。螺纹车削精度与很多因索有关，如机床精度、刀具轮廓及安装的精度、工人技术水平等，都会影响螺纹精度。 车削螺纹的方法如图7-2。 7.2 相关知识 二、螺纹的铣削加工 成批及大量生产中，广泛采用铣削法加工螺纹。铣削螺纹比车削螺纹的生产成本高，精度一般为2~3级。铣削时因系断续切削，粗糙度比车削较高。依所用铣刀的不同，铣削螺纹分为以下三种:用圆盘铣刀加工、用梳状铣刀加工及旋风铣削。 用圆盘铣刀加工大尺寸的梯形螺纹及方牙螺纹时，精度不高，在铣削螺纹时会产生螺牙形状的改变。因此一般是先用圆盘铣刀预铣，然后再用螺纹车刀进行精加工。 加工大直径的细牙螺纹时，常用组合铣刀(植刀)，可以用于内、外螺纹的加工，能够加工紧邻轴肩的螺纹，不需要退刀槽，加工精度则比圆盘铣刀低。 旋风铣螺纹是一种高速的切削方法，如图7-3。 7.2 相关知识 在切削时，装有几把硬质合金刀具的刀盘作高速旋转运动((1 000~3 000 r/min),工件安装在卡盘中或顶尖上作缓慢的转动(3~30 r/min)。刀尖运动轨迹是一个圆，其中心与工件旋转中心有一偏心值月，高速旋转的刀盘与带动它的电动机固定在车床的刀架溜板上，随刀架溜板平行于工件轴心线作纵向进给，工件每转一转，攻进一个螺距。由于刀盘中心与工件中心不重合，刀刃只在其圆弧轨迹上与工件接触，因此是间断切削，刀具可在空气中冷却。工件与刀盘的旋转方向一般是相反的。刀齿的旋转平面与垂直平面形成一角度并等于被切螺纹的升角。 旋风铣螺纹时，生产率高。应该指出，旋风铣出的螺纹精度与工件的受热程度和刀具的磨损有关。 7.2 相关知识 三、挤压螺纹 挤压螺纹是一种无屑加工方法，生产率很高，在成批及大最生产中得到了广泛的应用。挤压螺纹时金属内部纤维不致被切断破坏，故提高了螺纹强度。挤压后螺纹能承受的拉伸强度高，疲劳强度比切削的大50倍。挤压螺纹的尺寸范围较宽(0. 2~120 mm)。 挤压可分为两大类:用搓板挤压和用滚轮滚压。用搓板挤压加工精度较低，但用滚轮滚压则可得到较高的精度和较好的表面光洁度。 用滚轮滚压螺纹的方法有单滚轮和双滚轮滚压等方式，如图7-4所示为用双滚轮滚压螺纹的情况。两个滚轮中，一个是定滚轮，另一个是动滚轮。动滚轮可作径向送进运动，两个滚子均主动旋转而工件被带动作自由旋转。由于滚子在热处理后可以磨，加工精度提高。 7.2 相关知识 四、磨削螺纹 磨削螺纹主要用于加工热处理后具有较高硬度的螺纹。工件淬火后的硬度较高，虽然还可以切削，但会使切削螺纹的刀具耐用度大大降低。另外，螺纹在热处理后将引起螺纹轮廓的变形，因此，精密螺纹必须经过磨削加工，以保证精度和表面光洁度。 磨削螺纹的方法主要有:用单线砂轮磨螺纹、用多线砂轮磨螺纹及无心磨削螺纹等，在此不再讲述。