機械加工廠螺紋加工的常用方法有螺紋切削、數(shù)控車床加工螺紋、銑削加工螺紋、磨削加工螺紋和滾壓加工螺紋。小批量非標(biāo)螺紋、標(biāo)準(zhǔn)螺紋時常用數(shù)控車床車削加工,數(shù)控車床加工螺紋簡單快捷,應(yīng)用越來越廣泛。
在工件上加工出內(nèi)﹑外螺紋的方法﹐主要有切削加工和滾壓加工兩類。
1)螺紋切削:一般指用成形刀具或磨具在工件上加工螺紋的方法﹐主要有車削﹑銑削﹑攻絲﹑套絲﹑磨削﹑研磨和旋風(fēng)切削等。車削﹑銑削和磨削螺紋時﹐工件每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)﹐機床的傳動鏈保證車刀﹑銑刀或砂輪沿工件軸向準(zhǔn)確而均勻地移動一個導(dǎo)程。在攻絲或套絲時﹐刀具(絲錐或板牙)與工件作相對旋轉(zhuǎn)運動﹐并由先形成的螺紋溝槽引導(dǎo)著刀具(或工件)作軸向移動。
2)螺紋車削 :在車床上車削螺紋可采用成形車刀或螺紋梳刀。用成形車刀車削螺紋﹐由于刀具結(jié)構(gòu)簡單﹐是單件和小批生產(chǎn)螺紋工件的常用方法﹔用螺紋梳刀車削螺紋﹐生產(chǎn)效率高﹐但刀具結(jié)構(gòu)復(fù)雜﹐只適于中﹑大批量生產(chǎn)中車削細(xì)牙的短螺紋工件。普通車床車削梯形螺紋的螺距精度一般只能達(dá)到8~9級﹔在專門化的螺紋車床上加工螺紋﹐生產(chǎn)率或精度可顯著提高。
3)螺紋銑削 :在螺紋銑床上用盤形銑刀或梳形銑刀進行銑削。盤形銑刀主要用于銑削絲桿﹑蝸桿等工件上的梯形外螺紋。梳形銑刀用于銑削內(nèi)﹑外普通螺紋和錐螺紋﹐由于是用多刃銑刀銑削﹑其工作部分的長度又大于被加工螺紋的長度﹐故工件只需要旋轉(zhuǎn)1.25~1.5轉(zhuǎn)就可加工完成﹐生產(chǎn)率很高。螺紋銑削的螺距精度一般能達(dá) 8~9級﹐表面粗糙度為R 5~0.63微米。這種方法適用于成批生產(chǎn)一般精度的螺紋工件或磨削前的粗加工。
4)螺紋磨削:主要用于在螺紋磨床上加工淬硬工件的精密螺紋﹐按砂輪截面形狀不同分單線砂輪和多線砂輪磨削兩種。單線砂輪磨削能達(dá)到的螺距精度為5~6級﹐表面粗糙度為R 1.25~0.08微米﹐砂輪修整較方便。這種方法適于磨削精密絲杠﹑螺紋量規(guī)﹑蝸桿﹑小批量的螺紋工件和鏟磨精密滾刀。多線砂輪磨削又分縱磨法和切入磨法兩種。縱磨法的砂輪寬度小于被磨螺紋長度﹐砂輪縱向移動一次或數(shù)次行程即可把螺紋磨到最后尺寸。切入磨法的砂輪寬度大于被磨螺紋長度﹐砂輪徑向切入工件表面﹐工件約轉(zhuǎn)1.25轉(zhuǎn)就可磨好﹐生產(chǎn)率較高﹐但精度稍低﹐砂輪修整比較復(fù)雜。切入磨法適于鏟磨批量較大的絲錐和磨削某些緊固用的螺紋。
5)螺紋研磨:用鑄鐵等較軟材料制成螺母型或螺桿型的螺紋研具﹐對工件上已加工的螺紋存在螺距誤差的部位進行正反向旋轉(zhuǎn)研磨﹐以提高螺距精度。淬硬的內(nèi)螺紋通常也用研磨的方法消除變形﹐提高精度。
6)攻絲和套絲:攻絲是用一定的扭距將絲錐旋入工件上預(yù)鉆的底孔中加工出內(nèi)螺紋。套絲是用板牙在棒料(或管料)工件上切出外螺紋。攻絲或套絲的加工精度取決于絲錐或板牙的精度。加工內(nèi)﹑外螺紋的方法雖然很多﹐但小直徑的內(nèi)螺紋只能依靠絲錐加工。攻絲和套絲可用手工操作﹐也可用車床﹑鉆床﹑攻絲機和套絲機。
7)螺紋滾壓:用成形滾壓模具使工件產(chǎn)生塑性變形以獲得螺紋的加工方法。螺紋滾壓一般在滾絲機。搓絲機或在附裝自動開合螺紋滾壓頭的自動車床上進行﹐適用于大批量生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)緊固件和其它螺紋聯(lián)接件的外螺紋。滾壓螺紋的外徑一般不超過 25毫米﹐長度不大于100毫米﹐螺紋精度可達(dá)2級(GB197-63)﹐所用坯件的直徑大致與被加工螺紋的中徑相等。滾壓一般不能加工內(nèi)螺紋﹐但對材質(zhì)較軟的工件可用無槽擠壓絲錐冷擠內(nèi)螺紋(最大直徑可達(dá)30毫米左右)﹐工作原理與攻絲類似。冷擠內(nèi)螺紋時所需扭距約比攻絲大1倍﹐加工精度和表面質(zhì)量比攻絲略高。
螺紋滾壓的優(yōu)點是﹕表面粗糙度小于車削﹑銑削和磨削﹔滾壓后的螺紋表面因冷作硬化而能提高強度和硬度﹔材料利用率高﹔生產(chǎn)率比切削加工成倍增長﹐且易于實現(xiàn)自動化﹔滾壓模具壽命很長。但滾壓螺紋要求工件材料的硬度不超過HRC40﹔對毛坯尺寸精度要求較高﹔對滾壓模具的精度和硬度要求也高﹐制造模具比較困難﹔不適于滾壓牙形不對稱的螺紋。
按滾壓模具的不同﹐螺紋滾壓可分搓絲和滾絲兩類。
搓絲兩塊帶螺紋牙形的搓絲板錯開1/2螺距相對布置﹐靜板固定不動﹐動板作平行于靜板的往復(fù)直線運動。當(dāng)工件送入兩板之間時﹐動板前進搓壓工件﹐使其表面塑性變形而成螺紋。
滾絲有徑向滾絲﹑切向滾絲和滾壓頭滾絲三種。
徑向滾絲﹕2個(或3個)帶螺紋牙形的滾絲輪安裝在互相平行的軸上﹐工件放在兩輪之間的支承上﹐兩輪同向等速旋轉(zhuǎn)﹐其中一輪還作徑向進給運動。工件在滾絲輪帶動下旋轉(zhuǎn)﹐表面受徑向擠壓形成螺紋。對某些精度要求不高的絲杠﹐也可采用類似的方法滾壓成形。
切向滾絲﹕又稱行星式滾絲﹐滾壓工具由1個旋轉(zhuǎn)的中央滾絲輪和3塊固定的弧形絲板組成。滾絲時﹐工件可以連續(xù)送進﹐故生產(chǎn)率比搓絲和徑向滾絲高。
滾絲頭滾絲﹕在自動車床上進行﹐一般用于加工工件上的短螺紋。滾壓頭中有3~4個均布于工件外周的滾絲輪。滾絲時﹐工件旋轉(zhuǎn)﹐滾壓頭軸向進給﹐將工件滾壓出螺紋。