数控车床螺纹加工的先进技术
2010-05-07 15:52:16
改善车刀性能的涂层及材料等级方面所取得的共同进步中获益。此外,在螺纹车削刀片方面,人们进行了更好的结构设计,实现了更佳的切屑控制。尽管发生了这些变化,制造工程师们倾向花很少的时间来优化螺纹加工操作,将螺纹加工过程看成是一种无法不断取得进步的“黑匣子”。
螺纹车削的要求要高于普通车削操作。切削力一般较高,螺纹刀片的切削端部半径较小,比较薄弱。 在螺纹加工中,进给速度必须与螺纹的节距精确对应。对于节距为8螺纹/英寸(tpi)的情况,刀具必须以8转/英寸或者0.125英寸/转的进给速度前进。与普通车削应用(其中典型的进给速度大约为0.012ipr)相比,螺纹车削的进给速度要高出10倍。螺纹加工刀片刀尖处的作用力可能要高100~1000倍。
多齿刀片连续地带有系列齿,任何齿在螺纹沟槽中切削的深度都要比它前面的一个齿更深刀具寿命要远远长于单顶尖刀片,因为最终的齿只加工某个给定螺纹一半或三分之一的金属。但是,由于它们存在较高的切削力,因此不提倡将这些刀片用于薄壁零件的加工-因为可能会产生颤振。此外,用这些刀片加工工件的结构必须具有足够的螺纹间隙,以便所有齿退出切削。
某些螺纹加工刀片和刀夹系统具有这样的能力,即通过改变螺旋角而按切削的方向精确地倾斜刀片。这种特征可以加工出较高质量的螺纹,因为它可以防止刀片摩擦螺纹的齿腹。它还可以提供较长的刀具寿命,因为切削力均匀分布在切削刃的整个长度上。没有按这种方式倾斜的刀片-让切削刃与工件中心线平行的方式-会在刀片的前刃和后刃下形成不相等的间角。
现在市面上已经推出对直径大约为0.3英寸的孔进行内螺纹车削加工的转位刀片式刀具。通过车削方式将这样的小孔加工出螺纹具有很多优点。所加工的螺纹质量通常比较高,刀片结构允许切屑流出孔而很少损伤螺纹,且可以对刀片进行分度,因此刀具成本较低。用于这些应用场合的硬质合金的等级一般是允许以较低的表面速度进行加工的那种。对于在小孔中进行内螺纹加工,机床方面所存在的限制一般是低表面速度以外的其他问题。人们取得的技术进步已经扩大了螺纹车刀的应用范围,而进入到小孔内螺纹车削加工就是其中一个实例。但是,尽管扩大了标准刀具的应用范围,制造厂家仍然要遇到特定的问题,这就为定制刀具的存在创造了空间。