45°鋸齒形螺紋研究

劉 兵

（齊齊哈爾二機床（集團）有限責任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

2400t單點單動機械壓力機是我公司自主研制的新產品，調整螺桿及調整螺母的主要功能是調整滑塊裝模高度，調整滑塊與工作臺面的平行。調整螺桿及調整螺母的精度直接影響滑塊的精度。雖然調整螺桿不經常運動，只在調整封閉高度時才運動。但是如果螺紋表面粗糙度不好，會使潤滑條件惡化，嚴重損傷傳動件表面易造成調整螺母的研傷。

調整螺桿材料35CrMo，重量4285kg，最大外圓直徑為979mm，總長度為1572mm，其中45°鋸齒形螺紋部長度為 1160mm，45°鋸齒螺紋中徑587.76mm。該零件中鋸齒形螺紋精度要求高，螺紋粗糙度要求為Ra1.6，螺紋單一節距允差和全螺紋節距允差均為0.03/300。調整螺母材料CuAl11NiF75，重量2097kg，最大外圓直徑為1055mm，總長度為725mm，技術要求同調整螺桿。要求調整螺桿與調整螺母配合間隙0.2mm～0.4mm。保證這些精度要求是該零件的加工難點之一；另外一個檢測難點是45°鋸齒螺紋檢測。

我公司之前沒有加工過如此大規格且精度要求高的45°鋸齒形螺紋，過去對于精度要求不高的45°鋸齒形螺紋通常在普通車床采用車工自磨的高速鋼車刀車削，精度高的45°鋸齒形螺紋主要依靠外委加工。普通車床絲杠精度誤差大、車工自磨的高速鋼車刀本身精度不能保證且易磨損，其加工出的45°鋸齒形螺紋牙側面粗糙度最好可達Ra3.2，節距誤差應該在0.10mm～0.15mm之間，顯然在普通車床用自磨高速鋼車刀車削該零件的45°鋸齒形螺紋難以滿足零件的精度要求，外委又無廠家可承擔該45°鋸齒形螺紋加工，因此有必要對該45°鋸齒形螺紋的精加工展開研究。加工及檢查時我公司用螺紋環規及螺紋塞規控制，如此大規格的螺紋環規和螺紋塞規制造困難且成本很高。因此，工藝要對加工機床、刀具、加工控制及測量手段進行研究和試驗。

通過工藝方案論證，決定采用數控臥車及數控立車進行加工，采用瓦爾特機卡刀片的切槽刀，樣板控制齒形及螺紋配合間隙。精加工螺紋如下。

圖1 調整螺桿45°鋸齒形螺紋

調整螺桿螺紋加工（螺紋尺寸如圖1所示）：采用2m數控臥車（CK61200×60/32）加工，采用瓦爾特機夾刀片的切槽刀，機夾刀片安裝方便，定位精度高，互換性好。按數控程序插補車削，所設置機床主軸轉速為60r/min，每次徑向進給量為0.20mm，加工過程中用樣板控制。加工時記錄調整螺桿外螺紋外徑實測值（加工調整螺母用），齒形間隙按樣板塞塞尺控制并記錄實測值（加工調整螺母用）。螺距及齒形均按樣板控制。

調整螺母螺紋加工（螺紋尺寸如圖2所示）：采用4m數控立車（CKJ5240×35/32）加工。調整螺母內螺紋內徑與外調整螺桿外螺紋外徑的尺寸相同，配合為H8/f8。因為內螺紋內徑不便于測量，在挑扣時利用端面余量，先在端面余量上加工出一段與內螺紋內徑尺寸相同的尺寸，挑扣時按此對刀再根據加工調整螺桿時的外螺紋外徑尺寸及配合間隙進行挑扣，采用瓦爾特機夾刀片的切槽刀，按數控程序插補車削。所設置機床主軸轉速為60r/min，每次徑向進給量為0.20mm。齒形間隙按樣板塞塞尺控制配合間隙0.2～0.4mm（根據加工調整螺桿時齒形間隙）。螺距及齒形均按樣板控制。

圖2 調整螺母45°鋸齒形螺紋

在加工時控制調整螺桿和調整螺母的配合間隙為0.35，裝配試裝后用百分表測量螺紋配合間隙為0.3，符合圖紙要求。加工大直徑螺紋時，通過用樣板控制螺紋齒形及配合間隙，節約了螺紋環規和螺紋塞規的成本，提高了生產效率。采用數控設備及外購刀具，提高產品質量及生產效率。此工藝方法也可以在我廠其他產品螺紋加工進行有效推廣，提高了企業的工藝水平。