羅金龍
(資陽中車電氣科技有限公司,資陽 641301)
本文通過對梯形螺紋精車刀具的制作進行難點分析,以調整螺桿梯形螺紋精車刀具為例,解析工藝制作方法,分析工序角度的精確確定過程,從而探索出一套采用標準化生產工藝進行批量化制作高速鋼梯形螺紋數控刀具的制作方法。
牙形半角是梯形螺紋精度的重要指標,標準公制螺紋的牙形半角的精度一般控制在15°±15′以內。為了保證梯形螺紋的牙形半角精度,梯形螺紋精車刀具的制作精度至少應控制在15°±8′以內。
高速鋼梯形螺紋精車刀應保留1°~15°的徑向前角,從而保證刀具鋒利程度和便于排屑。但帶有徑向前角螺紋刀具的刀尖夾角會發生變化,要保證牙形角精度,必須對刀尖角進行補正,補正公式為:

式中:εr表示具有縱向前角時的刀尖角;a表示梯形螺紋牙形角;rp表示螺紋車刀的縱向前角。
帶有縱向前角梯形螺紋刀具的牙形半角進行補正后保證了牙形精度,但此時刀具的左右切削刃沿主、副后刀面投影在基面上的刀尖夾角,隨兩側后角變化而產生角度變化和傾斜,影響其對稱性,增加刃磨和測量的難度。
制作質量穩定、標準統一的數控刀具時,最佳方案是選擇批量化工藝制作,用工藝分解的方法來保證梯形螺紋的刀具精度。但梯形螺紋刀具牙形角受前后角因素的影響,工序角度計算極為復雜,很難計算。為了準確簡便地掌握前后角變化對牙形角造成的影響,可利用CAD軟件進行建模處理,測繪出制作刀具需要的各工序角度。下面以梯形螺紋精車刀為例,介紹梯形螺紋刀具的建模與工藝制作過程。
根據刀具切削性能,確定刀具各參數如下:螺旋升角17.716°;前角15°;刀尖角29.02°;進給后角22°;背向后角-12°;主后角6°;刀尖寬度2.7mm。
根據選擇的刀具規格與幾何參數進行實體造型,建模
過程如表1所示。

表1 CAD建模過程
根據模型中交線的屬性查詢,繪制梯形螺紋精車刀參數,如圖1所示。

圖1 梯形螺紋精車刀參數
根據刀具制作過程,編制出簡要加工工藝過程卡片,如表2所示。

表2 梯形螺紋高速鋼數控精車刀具加工工藝過程卡片
采用該工序方法制作的高速鋼梯形螺紋數控精車刀具,尺寸和角度易控制,標準性好,質量穩定可靠,精度高;制作成本低,批量制作效率高。
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