数控车削矩形螺纹的加工工艺分析

国家职业资格全省统一鉴定

数控车工论文

（国家职业资格二级）

论文题目：数控车削矩形螺纹的加工工艺分析

姓名：胡中举

身份证号： 320323************ 准考证号： 014 所在省市: 江苏省徐州市

所在单位：江苏省徐州技师学院

数控车削矩形螺纹的加工工艺分析

姓名：胡中举

单位:江苏省徐州技师学院

摘要：矩形螺纹也称方牙螺纹，是一种非标准螺纹，传动效率高,一般用于向轴方向载荷的情况下，也用于受周期性载荷多和载荷大的地方,即要求矩形螺纹可以强大，对螺纹的精度没有更高的要求，为了承受强力,螺纹牙就会大，矩形螺纹的螺距也必然大了.平时我们身边见到最矩形螺纹最多的地方就是台虎钳.千斤顶等.正是因为它的载荷大，螺距大，那它是怎么一个加工过程呢？在这里我以一个实例为大家做一个简要的加工工艺分析。

关键词:参数计算指令应用车刀刃磨新刀具

一、矩形螺纹的代号及标记

矩形螺纹的代号用“矩”及公称直径和螺距表示，如：矩42×6等.导程与线数用斜线分开，左边表示导程，右边表示线数，如矩45×6/2表示,以图1为例进行单件生产.

图1

二、实例零件加工工艺分析

1．图素识别

该零件(图1）为矩形螺纹轴类零件，由圆柱面、槽、和矩形螺纹组成零件的尺寸精度和表面质量要求一般。

2．数值计算（图2)

(1）．螺距：P=6。

(2)．牙顶间隙:ac=（0。1～0。2)mm，取0.16mm.

（3）．螺纹大径与公称直径相同：d=40mm，从零件图上得到带公差尺寸为d=39.95mm。

(4)．牙槽底宽：b=0.5P+（0。02～0。04）mm=（0.5×6+0。025）=3.025mm

或从零件图上得到尺寸为b=［6-(3—0.025）］mm=3。025mm。（5)．螺纹牙顶高：h1=0。5P+ac=(0。5×6+0。16）mm=3。16mm；或从零件图上得到带公差尺寸为h1=（39.95-33.625）mm/2=3。

163mm. (6)．螺纹小径：d1=d—2h1==（40—2×3。16）mm=33.68mm;从零件

图上得到带公差尺寸为d1=33.65mm。

（7)．齿宽：B=p-b=6mm—3。025mm=2。975mm。mm.

（8)．螺纹中径：d2=d-0。5p=40-（0.5×6）mm=37mm;从零件图上得到带公差尺寸为d2=36。95mm。

图2

三、矩形螺纹车刀选择

矩形螺纹车刀属于成型车刀，为了使刀头有足够的强度，刀头长度L不宜过长。矩形螺纹的螺纹升角一般都比较大,刃磨两侧后角时必须考虑螺纹升角的影响。为了减少螺纹牙侧的表面粗糙度，在车刀

的两侧面切削刃上应磨有b＇=0。3mm～0.5mm的修光刃.螺纹车刀主切削刃的宽度为2mm，而牙槽宽度为3.025mm，所以z向左右的让刀距离为:（3。025-2)/2=1。025mm/2=0.513mm.所以加工刀具就具有一定的角度(图3）。

(1）．主切削刃宽度：b=0.5p+(0。02～0.05)mm

(2）．刀头长度：L=0。5p+(1～3)mm

(3）．纵向前角：加工钢件时，一般取12°～16°。

（4)．纵向后角：一般取6°~8°

（5）．两侧切削刃后角：同梯形螺纹。

图3 四、加工工艺安排

在数控车床CK6140上车削矩形螺纹切削过程中,一般采用低速车削.车削螺距小于4mm,一般不分粗、精车,用直进法使用一把车削完成。车削螺距P=4mm～12mm时，采用直进法粗车，再用直径法左右粗车两侧面。根据零件结构图（图1)毛坯选用Φ60mm的棒料，零件材料结构为45钢.

1．以工件轴线为定位基准，用卡盘加紧，根据工件坐标系建立原则，工件坐标系原点设在右端面与工件轴线的交点上.

2．单件生产时，工艺过程如下：

（1)．粗精车外圆轮廓,留有精车余量。

（2）．粗精车外轮廓槽子

(3)．粗精车矩形螺纹

图4

五、加工程序

由于矩形螺纹的螺距比较大，车削起来比较困难,因此我采用G92分段且用调用子程序进行车削.本实例用CK6140数控车床进行车削（FANUC系统)。外轮廓程序我在这就不为大家编制了，矩形螺纹程序编制如下.1．

3．第2次粗车子程序

N80 M99 子程序结束，返回主序

六、新型刀杆

随着工业现代化发展的脚步的加快，刀具的革新速度也随着提高。出现了很多的新型刀具，在上述的零件加工中不避免的会出现“扎刀”的现象,由于此现象的出现可采用弹性刀杆（图5）装夹刀具来进行加工,用此方法能有效的避免扎刀现象的出现，提高矩形螺纹的加工效率，减少成本。

图5

图为零件加工实际图

七、结语

矩形螺纹的加工要相比三角螺纹和梯形螺纹要复杂，因此检验的时候也要用螺纹千分尺和螺纹环规进行反复检测。车刀刃磨时要保证各切削刃的平直和两侧切削刃的对称。装刀时,横切削刃必须与机

床的主轴轴线相平行并等高。此加工工艺层次分明，有主有次,程序简单明了，可以缩短加工时间，这样可大大提高加工效率。

参考文献

（1）孟陆英。《车工工艺与技能训练》。北京：中国劳动社会保障出版社,2001 （2）姜华平。《数控加工技术》.北京:中国劳动社会保障出版社,2005

（3）宋健武，杨丽.《典型零件数控编程方法解析》。北京：机械工业出版社，2012