導(dǎo)語(yǔ)：彎柄螺母絲錐設(shè)計(jì)管理論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

[摘要]本文從實(shí)際工藝加工問(wèn)題入手，分析產(chǎn)生加工問(wèn)題的具體原因，確定螺母絲錐的優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，從根本上解決了存在的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：彎柄螺母絲錐切削層厚度切削錐角

1問(wèn)題的提出

一汽集團(tuán)公司吉林標(biāo)準(zhǔn)件廠生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)螺母采用如圖1所示的彎柄螺母絲錐進(jìn)行內(nèi)螺紋的加工，對(duì)于小直徑細(xì)牙的螺母加工一直存在著在加工過(guò)程中攻絲扭矩大、絲錐彎柄發(fā)生扭斷的現(xiàn)象，為此曾改進(jìn)過(guò)焊接技術(shù)，確保了焊接質(zhì)量，但絲錐仍只加工200多件便磨損或粘屑，造成螺母“串糖葫蘆”，使得瞬時(shí)扭矩過(guò)大，絲錐彎柄形成扭曲或折斷。最近由于原材料冷墩鋼硬度略有降低，這種現(xiàn)象更加嚴(yán)重，影響了生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

2問(wèn)題分析

絲錐工作時(shí)，其主要抗力為扭矩。攻絲扭矩由三部分組成，即切削扭矩、絲錐與已加工表面之間的摩擦扭矩和切屑阻塞在容屑槽中產(chǎn)生的扭矩。在正常切削條件下，主要的是切削扭矩，而絲錐的切削負(fù)荷與絲錐每一刀齒切下的切削厚度Ac以及同時(shí)工作刀齒數(shù)有關(guān)。

切削厚度Ac與絲錐結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系如下：

Ac=PtgKr/Z

式中Ac─—每齒的切削厚度；

P─—絲錐的螺距；

Z─—絲錐槽數(shù)；

Kr─—絲錐切削錐角。

從上式看出，絲錐的每齒負(fù)荷不取決于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)，而是由其本身結(jié)構(gòu)參數(shù)所決定。對(duì)于一種規(guī)格的絲錐來(lái)說(shuō)，螺距P是常數(shù)，槽數(shù)Z受絲錐結(jié)構(gòu)限制（一般Z=3～4），這時(shí)，切削厚度Ac主要取決于絲錐的切削錐角Kr。對(duì)于螺母絲錐Kr值小時(shí)，切屑薄，同時(shí)切削的總面積減小，可使扭矩下降。

但切削錐角Kr不是越小越好，當(dāng)Kr較小且為細(xì)牙（螺距P較?。r(shí)，使得切削厚度Ac<0.02mm，即接近或小于刃口鈍圓半徑（一般新刀在0.015mm左右），這樣，如圖3所示，由于刀刃鈍圓半徑的存在，刀具不能產(chǎn)生切削作用，而是對(duì)工件加工表面造成嚴(yán)重的擠壓現(xiàn)象，切削熱量急劇上升，加劇了刀具磨損，同時(shí)會(huì)使螺孔表面加工質(zhì)量下降，而且擠壓形成的冷硬層使后續(xù)刀齒的切削條件惡化，當(dāng)擠壓積累到一定限度時(shí)，局部硬度很高的硬化層反彈，使得某個(gè)刀齒切削厚度瞬時(shí)增加，切削扭矩急劇增加，超過(guò)了刀具材料的屈服強(qiáng)度，就產(chǎn)生了塑性變形的扭曲或扭斷。

原來(lái)設(shè)計(jì)的小直徑（M8、M10）、細(xì)牙（螺距P=1左右）的彎柄螺母絲錐切削錐角設(shè)計(jì)的較小，大多在3°左右，通過(guò)計(jì)算得切削厚度Ac=0.017，而絲錐刀尖圓角實(shí)測(cè)為0.02，所以產(chǎn)生了非切削的擠壓刮削，扭矩大，切削溫度高，加工后的制件燙手，刀具磨損嚴(yán)重，當(dāng)?shù)都饽p刀尖圓角半徑增大時(shí)，形成更嚴(yán)重的擠壓，使得絲錐扭斷，實(shí)際加工的現(xiàn)象證實(shí)了我們的分析。

3絲錐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

通過(guò)分析確定較適合的單齒切削層厚度應(yīng)控制在0.03～0.06mm，由此確定的絲錐切削角度Kr=5°～10°，但由于小直徑絲錐為了保證強(qiáng)度，容屑槽相對(duì)較淺，若采用大的切削錐角，切削層厚度較大，容屑槽容屑就不夠，容易產(chǎn)生擠屑。為此，在M8、M10絲錐的設(shè)計(jì)上優(yōu)化采用6°30分（切削錐部扣數(shù)為6）。

切削錐角Kr的增大，使得切削錐部長(zhǎng)度減少了，為提高加工過(guò)程中絲錐的導(dǎo)向性，我們采用了如圖4所示的帶前導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。

根據(jù)以往試驗(yàn)確定，在加工珠光體冷墩鋼（軟鋼）時(shí)，前角取2°～4°排屑較好，螺紋尺寸穩(wěn)定。

為避免產(chǎn)生“串糖葫蘆”現(xiàn)象，在保證尺寸精度的情況下，采用較短的校準(zhǔn)錐部長(zhǎng)度，取為8倍螺距，并在刃口圓周1/3處進(jìn)行鏟背，以減少螺母與絲錐間的摩擦，保證攻絲后的螺母順利后移并脫離；另外，為增加容屑空間，將容屑槽長(zhǎng)度增加。

4改進(jìn)結(jié)果

改進(jìn)后的絲錐經(jīng)過(guò)實(shí)際應(yīng)用后，切削扭矩小，刀具正常磨損，刀具耐用度較原來(lái)提高了8倍多，加工出的螺母尺寸正確穩(wěn)定，表面質(zhì)量明顯提高，對(duì)于硬度控制較好的工件，加工效果更好。