如何高效的加工传动螺母

摘要：本文主要介绍车削传动螺母，根据自己对加工传动螺母的操作经验和刀具结构的了解。如何解决在加工中的车削方法与刀杆及车刀的选用技术问题。

关键词：螺母；加工；刀杆；车床；支承块

中图分类号：U213.5+2 文献标识码：B 文章编号：1009-9166（2009）017（c）-0114-01

五年前，本人利用署假时间到朋友开的一家小型的五金加工厂实践，该厂主要经营范围是对外承接各种零件，配件及简单的模具等。设备不多，只有四台普通车床，三台线切割机床，二台钻床，一台外圆磨床和一台平面磨床。恰好该厂承接一批传动螺母的加工。如图1所示的零件。

一、技术要求：1、加工前先退火处理。2、全部倒角2×45°。3、未注公差按IT14。材料：QT400-18。坯料：108×108×86。需要加工数量约1500件，可加工费较低，每件约27元，根据图样分析，该零件的外型尺寸精度要求不高，但对螺母的中径和表面粗糙度的要求较高，因为螺纹的有效长度L较长(L/d>2)，导程较大，从而大大影响切削效率和精度，一般普通车床加工内螺纹，按常规加工方法需要80―90分钟加工一个，还要加工六个外形面，四个M10的孔，需要40分钟左右。通过这样预算加工时间和工人的工资，机床的损耗等等，用常规的方法难以胜任：(1)效率低，每天每台车床只能加工4―5件，约100元。(2)现有的设备无法完成每月1500件。(3)工人收入低。通过对车床的切削方法的改变及设计刀具刀杆的方法，并结合多年的加工经验，通过反复试验，分析。设计了组合刀杆，经多项实践验证，用该组合刀杆车削传动螺母，特别有效，不但车螺纹效率提高了4―5倍，而且还基本消除了中径锥度。直接解决了该厂在缺乏条件和生产效率的情况下，提高传动螺母的加工速度。

二、 难度分析及工艺流程分析：根据车削小径d较小，螺纹有效长度L较长(L/d>2)，导程较大的双线传动螺母一般利用普通车床加工内螺纹，都是在内孔刀杆上加刀头与直接在刀杆上焊接刀粒，直接刃磨成型。由于刀杆直径受小径d的限制，致使其刀杆强度低，加上导程较大，每次的走刀背吃刀量要小，转速要低，而且容易产生“让刀”致使螺纹产生锥形误差。从以上分析来看，用一般的加工方法，一般的刀具加工很难产生效率。因此要采用其它方法来加工，根据图样来分析，主要是工件长，孔径较小，牙型面和螺纹中径要求高，并且有一定的加工数量。反复考虑如何增加刀杆的刚性和排屑问题。但是如何来增加刀杆的刚性呢?改变刀杆的材料。当刀杆的刚性增加后，由于刀杆伸出的长度较长，所以还是有“让刀”现象。

三、刀杆设计：如何既能保证零件的质量又能提高生产效率呢？经过工艺分析，多年经验及反复的试验，在根据车削细长轴的加工原理上设计出一套组合刀杆。如图2所示。

四、刀具的制造：（一）刀杆采用45钢制造，调质硬度280―300HB或30HRL，支承块用45钢制造，表面硬度要求为35HRC，硬度过高容易碎断，过低则易磨损。（二）刀杆的长度及直径根据被加工零件的相关尺寸:(1)在安装刀头处钻一个Ø3--Ø5的孔。(2)利用线切割机加工方孔和燕尾槽部分(同时要保证方孔和燕尾槽与刀杆Ø25处的平行度和垂直度)要采用百分表打表检测。（3）车刀的几何角度。

五、实际操作过程：（一）装夹工件：由于外型的要求不高，所以直接采用四爪单动卡盘装夹。（二）校正工件用划针尖端对准工件端面上的Tr42的圆线与车床主轴轴线重合为止，同时要保证划线尖端与端面的距离相等。（三）加工Tr42的小径 mm，要选用刚性韧性硬度较好的内孔车刀加工。（四）安装车刀整套刀具：1、确保刀杆与螺纹小径圆柱的轴线平行度，要求用百分表打表控制在0.01范围内。2、为了减少和方便排除切屑给车杆与支承块之间接触干涉，支承块2必须安装在刀杆1的上方，车刀的前刀面必须向下。这样切削力作用在支承块上，而支承块又将切削力传递给刚性较好的被加工螺母上，从而提高组合刀杆抗切削的能力。解决了刀杆伸出太长，上下“让刀”的现象。（五）车削螺纹。1、因加工的螺纹是左旋螺纹，车刀的前刀面向下所以采用从内向外的走刀方向，反转切削，正转退刀的加工方法。2、车螺纹时的速度及参数。粗车螺纹时，采用左右切削法。主轴每分钟转动为（180―250）次每次进给深度的选用方式，根据遵循每次走刀深度按一定规律递减分配的原则，将首次切深D，第二次以后累计切深顺次为：D2=D1，D3=D1，D4=D1；采用小滑板刻度分线（加用百分表检测）。精车螺纹：采用直进法，每分钟主轴转数为100―180转。（六）加工时注意问题：(1)使用前应检查燕尾副滑动是否灵活可靠，支承块圆弧表面是否光滑。(2)梯形螺纹精车刀两侧刃应刃磨平直，刀刃应保持锋利。(3)粗车螺纹时，应将小滑板调紧一些，以防车刀发生移位而产生乱牙。(4)遵守安全文明生产。

结束语：通过对加工传动螺母刀杆的设计和车刀材料牌号的选用以及对零件的加工，提高了生产效率，保证了加工后零件的质量。证实了刀杆，刀具及切削用量选用合理。解决该厂设备少，效率低等问题。现在每台车床，每天可完成15―18件左右，生产效率达到300元以上，从而大大的提高了生产效率和工人收入，通过这对刀杆的设计成功，以后我们加工其它型号的传动螺母时，可通过此方法解决加要难的问题。由其对加工螺母较长，螺距较大的工件有明确的效果。

作者单位：广东省机械高级技工学校

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