螺旋絲杠的加工

一、問題的提出

在普通車床上加工螺旋工件（如圖1），材料為45號鋼，最大直徑φ25mm，總長度為278mm，其中螺紋部分長度為245mm的螺桿。

這批螺桿是某炸藥廠的一種裝藥工具，總長為278mm，外徑φ25mm，底徑φ8mm，螺距為40mm，齒厚2mm。因螺距大，齒厚薄，跟刀架根本無法車削，所以給螺桿加工帶來很大難度。過去該廠都是用鐵板饒成焊上，比較粗糙，影響產(chǎn)品質(zhì)量，使該廠很不滿意，提出要車削出來。由于以前不知有多少人試車過，不是彎曲，就是斷，變形，都無法加工出來，成了一個(gè)個(gè)疑難雜證。

二、問題的解決

經(jīng)過對工夾具的改進(jìn)，在三個(gè)支點(diǎn)的跟刀架上，改裝輔助頭，由原來的圓形，改為長方形，然后用螺絲固定在跟刀架上，另一個(gè)就是要自做頂針，如果按標(biāo)準(zhǔn)的頂針，會碰到尾座，要自己加工一個(gè)死頂針，中間一接加長50mm，直徑為30mm。頂尖上焊上合金片，再到磨床上磨錐度600，這樣就解決了跟刀架不會碰到尾座的辦法?，F(xiàn)將改進(jìn)方法簡述如下：

1.工件難度分析

這批螺旋桿內(nèi)芯小，剛性不足，車削時(shí)容易變形、扭斷和彎曲。

2.跟刀架和死頂針的設(shè)計(jì)

在加工螺桿時(shí)，由于工件的剛性不足，我們平時(shí)一般要使用跟刀架，因?yàn)椴捎酶都苣艿窒庸r(shí)徑向切削力的影響，減小切削時(shí)的振動和工件的變形，但必須注意調(diào)整，使跟刀架支撐中心與機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)中心要一致。如果調(diào)節(jié)得過松、車削時(shí)、容易振動，過緊對切削不利，產(chǎn)生竹節(jié)形，如圖2所示的跟刀架。

在普通的跟刀架不能消除因工件剛性不足而自身重力作用產(chǎn)生的彎曲變形根本不能車削特殊螺旋，從而使車削不能順利進(jìn)行。于是筆者設(shè)計(jì)了如圖3所示的跟刀架。

說明：

（1）跟刀架輔助頭改進(jìn)（用鑄鐵）；

（2）采用三個(gè)支點(diǎn)跟刀架，跟刀架裝置（改裝輔助頭），由圓形、改為長方形；

（3）用螺絲固定在大拖板上。

3.死頂針的設(shè)計(jì)

如圖4所示，用原來的死頂針，會碰到尾座，只有另外加工一個(gè)死頂針，總長為190mm；中間長度為50mm；直徑為32mm、頂尖長度為30mm；最大直徑30mm；錐度長為1∶20；長度為110mm，頂尖焊上合金片，再到磨床上磨削60°角，這樣就解決了跟刀架不會碰到尾座的困難了。

4.機(jī)床的調(diào)整

是采用C620型（短）普通車床進(jìn)行加工。在車削前我對機(jī)床主軸與尾座頂尖旋轉(zhuǎn)中心同軸進(jìn)行校正。采用卡盤夾緊一條小軸，長約為1米左右，把兩端的外徑車圓50～100mm，然后用百分表固定在小拖板上，兩頭校正，如有誤差，調(diào)節(jié)尾座兩邊兩個(gè)螺絲，調(diào)好后，把螺絲鎖緊。再適當(dāng)?shù)恼{(diào)整大、中、小拖板間隙，不能太松、也不能太緊。否則容易引起“扎刀”現(xiàn)象。

5.工件的裝夾及校正

在加工前，選用四爪單動卡盤，（便于校正工件和夾緊工件），夾持毛坯φ30mm的外圓位置，采用一夾一頂?shù)姆椒ㄑb夾螺桿（先車平一端）打中心孔，用死頂針（加上黃油）車削時(shí)選用的主軸轉(zhuǎn)速為50～60r/min，每刀的吃刀深度粗車為0.4mm，精車為0.15mm。但是，在粗車時(shí)，輔助頭和工件接觸，輔助頭沒有形成弧形，要空轉(zhuǎn)幾次，等輔助頭形成弧形，再進(jìn)行車削，另一個(gè)，就是φ8mm的槽底徑，不能一次切下到尺寸，太小易振動、彎曲、變形和折斷。

6.刀具材料的選擇

在加工過程中，為了保證車削順利，準(zhǔn)備三把車刀（高速鋼）。第一把是偏刀；第二把是切槽刀；第三把是方牙車刀（刀寬為6mm）。車削時(shí)選用的主軸轉(zhuǎn)速為50～60r/min，每刀的吃刀深度：粗車0.4mm；精車為0.15mm，車削時(shí)車刀安裝在刀架上，在跟刀架約10mm。根據(jù)車削螺桿工件和跟刀架的使用要求，對三個(gè)支承點(diǎn)的松緊進(jìn)行調(diào)整，太松在車削時(shí)容易產(chǎn)生振動彎曲、變形，車削出的粗糙度達(dá)不到要求，太緊產(chǎn)生竹節(jié)形，對車削不利，在車削過程中，加乳化液進(jìn)行車刀冷卻及潤滑，保證車刀在車削時(shí)的刀刃鋒利和螺桿的表面粗糙度。

車刀的角度如圖5所示。

通過實(shí)踐證明，在設(shè)計(jì)加工特殊螺桿的跟刀架輔助頭的改進(jìn)，達(dá)到了我廠加工的目的，加工精度、質(zhì)量，能按圖樣要求，合格率為100%，受到廠家的好評。

（作者單位：清遠(yuǎn)市高級技工學(xué)校）

注：“本文中所涉及到的圖表、公式、注解等請以PDF格式閱讀”