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自动化攻牙机的难点及解决办法

攻牙机攻丝的难点

说到加工中的困难工序,攻丝应该归入最困难的一类。在一般的金属加工中,通常是迅速切除金属并形成光洁表面,工序就算终结,但攻丝却不完全是这样。首先,攻丝后形成的螺纹必须符合标准规定并能和相配的紧固件旋合;其次,一般工序切削终了退出刀具十分简单,而攻丝完成后退出丝锥所花费的时间,有可能同切削螺纹花费的时间一样多。不锈钢作为一种耐腐蚀、强度高和韧性高的材料,其应用越来越广,因此对不锈钢材料的加工,尤其是攻丝技术也提出了更高的要求。所有这些,使得攻丝成为一道既不可缺少,又是缓慢而令人厌烦的工序。

除了上述共性问题之外,其它一些因素也会增加攻丝的困难:这些因素主要可分为同材料有关和同操作有关二大类。而不论在何种情况下,丝锥的正确选择都会对攻丝效果产生截然不同的影响:攻很多孔、攻一个孔或完全攻不动。丝锥在攻丝过程中常见问题包括:

1、丝锥折断

2、丝锥崩齿

3、丝锥磨损过快

4、螺纹中径过大

5、螺纹中径过小

6、螺纹表面粗糙度值过大

难点产生的原因

丝锥折断:螺纹底孔加工时直径偏小,排屑不好造成切屑堵塞;攻不通螺纹时,钻孔的深度不够;攻螺纹时切削速度太高过快;攻螺纹用的丝锥与螺纹底孔直径不同轴;丝锥刃磨参数的选择不合适,被加工件硬度不稳定;丝锥使用时间过长,过度磨损。

丝锥崩齿:丝锥前角选择过大;丝锥每齿切削厚度太大;丝锥的淬火硬度过高;丝锥使用时间过长而磨损严重。

丝锥磨损过快:攻螺纹时切削速度过高;丝锥刃磨参数选择不合适;切削液选择不当,切削液不充分;工件的材料硬度过高;丝锥刃磨时,产生烧伤现象。

螺纹中径过大:丝锥的中径精度等级选择不当;切削选择不合理;攻螺纹切削速度过高;丝锥与工件的螺纹底孔同轴度差;丝锥刃磨的参数选择不合适;刃磨丝锥中产生毛刺,丝锥切削锥长度过短。

螺纹中径过小:丝锥的中径精度等级选择不当;丝锥刃磨参数选择不合理,丝锥磨损;切削液选择不合适。

螺纹表面粗糙度值过大:丝锥的刃磨参数选择不合适;工件材料硬度过低;丝锥刃磨质量不好;切削液选择不合理;攻螺纹时切削速度过高;丝锥使用时间过长磨损大。

难点的解决办法

丝锥折断:正确地选择螺纹底孔的直径;刃磨刃倾角或选用螺旋槽丝锥;钻底孔的深度要达到规定的标准;适当降低切削速度,按标准选取;攻螺纹时校正丝锥与底孔,保证其同轴度符合要求,并且选用浮动攻螺纹夹头;增大丝锥前角,缩短切削锥长度;保证工件硬度符合要求,选用保险夹头;发现丝锥磨损应及时更换。

丝锥崩齿:适当减少丝锥前角;适当增加切削锥的长度;降低硬度并及时更换丝锥。

丝锥磨损过快:适当降低切削速度;减少丝锥前角,加长切削锥的长度;选用润滑性好的切削液;对被加工件进行适当的热处理;正确地刃磨丝锥。

螺纹中径过大:选择合理精度等级的丝锥中径;选择适宜的切削液并适当降低切削速度;攻螺纹时校正丝锥和螺纹底孔的同轴度,采用浮动夹头;适当减少前角与切削锥后角;清除刃磨丝锥产生的毛刺,并适当增加切削锥长度。

螺纹中径过小:选择适宜精度等级的丝锥中径;适当加大丝锥前角和切削锥角;更换磨损过大的丝锥;选用润滑性好的切削液。

螺纹表面粗糙度值过大:适当加大丝锥前角,减少切削锥角;进行热处理,适当提高工件硬度,保证丝锥前刀面有较低的表面粗糙度值选择润滑性好的切削液;适当降低切削速度;更换已磨损的丝锥。

因为丝锥几乎是被埋在工件中进行切削,其每齿的加工负荷比其它刀具都要大,并且丝锥沿着螺纹与工件接触面非常大,切削螺纹时它必须容纳并排除切屑,因此,可以说丝锥是在很恶劣的条件下工作的。为了使攻丝顺利进行,应事先考虑可能出现的各种问题。如工件材料的性能、选择什么样的刀具及机床、选用多高的切削速度、进给量等。

首先,攻丝前应搞清楚五个问题:

(1)被加工工件是什么材料?
(2)工件材料强度如何?
(3)所加工螺孔是通孔还是盲孔?
(4)螺孔有多深(或工件厚度)是多少?
(5)要加工的螺孔类别与尺寸怎样?

在难加工材料上攻丝的主要困难,是由于切削时产生的热量和工件材料的收缩包住了刀具。钛合金在这方面表现得最为明显。在这种材料上攻丝时,采用的丝锥要有较大的齿形铲背量和倒锥度,以防丝锥工作卡死。

此外,丝锥基体的强度也很重要。由于工件的硬度和强度高,常使丝锥牙顶很快磨钝。这种情况下,则推荐采用高性能高速钢丝锥,它们具有较高的韧性、红硬性以及抗变形和抗磨损性能。当设计加工硬材料的丝锥时,采用小前角是至关重要的,这可使丝锥切削时有较大的支承。

攻丝遇到的不仅是工件材料的难加工问题。有时,攻丝的操作技巧也是复杂而微妙。例如盲孔攻丝。在盲孔攻丝中,为满足图纸规定的要求,必须准备好空间让丝锥攻到足够的深度。这就要把孔钻得深一些。但若钻得太深超过切口钻到下一个零件上去,则又会造成偏心问题。此外,在钻较深的盲孔时,其收尾段也会出现中心逐渐偏移的现象。

假设需要攻一个5/16"-18螺纹盲孔,深1″,材料为304不锈钢,攻丝深度达3倍直径(螺纹直径5/16″,即7.9375mm——译注)。那么需要一支刚性强、排屑好的丝锥一次加工完成。该丝锥采用大螺旋角,使攻丝深度可达到数倍直径。同时,大螺旋角又使切屑卷得很紧,可以防止切屑在柄部缠成一团。

例如:直径为18mm,深度达60mm的螺纹攻丝。深孔攻丝有很多因素导致的困难。首先是冷却液输送困难。因为切屑堵塞在孔中,使冷却液很难到达刀具/工件的接触区。当然,若工件材料的延伸率大,可以采用挤压丝锥,这种丝锥工作时没有切屑。但螺纹底孔直径要接近中径尺寸,而且公差要比普通丝锥攻丝时严一些。

为了帮助冷却液输送,可选用内冷却丝锥。也可在丝锥上开多个油槽,或采用特殊的润滑涂层。这些措施都可以降低工作温度和防止切削刃软化。

尽管上面所述会碰到的各种潜在问题,但是,讨论到的攻丝问题,提供了现实生产中如何解决问题的思路和做法。从中我们可以清楚地看到,解决攻丝中的难题,需要有极大的耐心。

解决方案:

针对这些难点,隆腾自动化攻牙设备提出了一系列解决方案。首先,我们采用先进的激光焊接技术,实现了高速、精准的攻牙工艺,大幅提升了生产效率。其次,我们引入了智能控制系统,能够实时监测和调整工艺参数,保证产品的稳定性和一致性。此外,我们还优化了设备的操作界面和人机交互,使得设备的操作更加简便、直观,降低了工艺调试的难度。