浅谈塑性材料螺纹的加工

【摘要】在示范校建设的理实一体化教学过程中和技能大赛选手的培训过程中，通常会遇到螺纹的加工，大家都知道螺纹的车削加工是一道比较复杂的加工工序，操作方法难以掌握，学生在加工时都会遇到许多困难。在螺纹的加工操作上，怎样指导学生按图纸尺寸加工出合格的螺纹零件，是我们实习指导教师应该重视和需要关注的问题，现就螺纹加工中的塑性材料的螺纹加工方法，应用于学生的实习操作中，并能提高螺纹零件的加工质量，提出几点自己的认识和体会，供大家参考。

【关键词】塑性材料 螺纹加工

学生在车工实习操作过程中，经常会遇到各种不同材料零件的加工，对于一般材料的零件表面质量容易保证，但对于塑性材料工件的加工表面质量就不易保证。因塑性材料具有高塑性、高韧性（如纯铝，紫铜等材料），在加工时容易粘刀、不易排削，且材质的密度疏松，因此表面加工质量不易保证，以至于加工出的零件不能满足图纸尺寸的要求和表面粗糙度的要求。针对这一现象我们经过反复试制，摸索出一套塑性材料的螺纹加工方法：--塑性材料螺纹的挤压与滚压加工，既能保证零件表面的加工质量，又能提高生产效率，操作方便简单，学生容易掌握，这种方法用在技能选手的培训和提高班同学的培训中，取得了较好的效果。

在螺纹加工中，外螺纹一般采用螺纹车刀车削形成，同时还需通过调整切削速度和进给量经过反复走刀，才能车削出外螺纹的牙型，内螺纹则是用切削丝锥攻制而成。这种塑性材料的内螺纹和外螺纹在使用时，经过几次旋合后常常会产生“滑丝”现象，它将影响零件的使用寿命，造成材料的浪费和加工成本的增加。针对这些现象，我们及时对材料的工艺性能和现行的加工工艺过程进行了分析与调整，最终拟定出一套塑性材料螺纹加工方案，即塑性材料的内螺纹采用挤压加工方法，塑性材料的外螺纹采用滚压加工方法，这两种方法能较好解决这一问题。

一、塑性材料的内螺纹挤压加工操作方法

在采用内螺纹车刀或切削丝锥加工塑性材料的内螺纹时，其主要缺点是：加工难度大，加工质量差、切削力大，切削形成困难，难以保证加工质量。因为螺纹车刀或切削丝锥在车削螺纹过程中是通过切除多余材料而形成螺纹，这使材料纤维被切断，其表面硬度降低、同时加工后的螺纹表面粗糙度也变差。因此，在螺纹旋合拧紧时，其表面磨损快，并且螺纹牙型也容易压溃造成“滑丝”。如要改善这种情况，必须要提高塑性材料螺纹牙型的强度和耐磨性，这样才能保证塑性材料螺纹的加工质量和使用性能。

在多年的车削加工操作中，我们对螺纹的加工和工件材质的选用已有了一定的经验，因此在指导学生进行塑性材料内螺纹加工操作时，选用挤压加工的方法来完成内螺纹的加工，可降低操作的难度，使学生容易掌握操作方法。挤压加工的主要工作原理是：用挤压加工使工件材料产生塑性变形而形成螺纹，它可以避免材料纤维的损伤和材质的变形。与车削螺纹加工相比有以下优点：挤压加工内螺纹，螺纹中径与丝锥中径一致，挤压后的螺纹尺寸容易保证，由于是挤压形成的牙型，其表面光滑程度明显高于车削形成的表面。通过挤压加工出的内螺纹由于工件材料纤维未被切断，螺纹冷硬作用高、牙型强度明显提高，且质量稳定，操作方便。其操作工艺过程如下：螺纹基本尺寸加工到位，钻出螺纹底孔，（其直径等于螺纹中径尺寸，按公式：d。=d-（0.5―0.6）p计算）；调整车削速度，（挤压速度一般为10―15m/min.）；操作尾座进行挤压加工；加工时选用液20号机油进行，能保证表面质量；测量螺纹尺寸达图纸要求。

二、塑性材料的外螺纹滚压加工操作方法

塑性材料的外螺纹滚压加工是利用螺纹滚轮的旋转和压力，使工件的外层产生塑性变形而形成螺纹牙型。滚压螺纹的工作原理：滚压时，工件放在支承片上，在固定支架上装有一螺纹滚轮，在活动支架上装有另一螺纹滚轮，两只滚轮作等速同向旋转，活动支架带动滑轮在水平方向作进给、滚压、退回、停留等循环动作，完成一个循环过程就可以滚压出一个工件。

若把滚轮的直径无限增大，并取其一段作为滚压工具，就成为搓丝加工。在搓丝机上用搓丝板搓螺纹时，螺纹的牙型是在搓丝板上的一次往复行程中完成，搓螺纹的生产效率比滚压螺纹的方法更高，但精度不及滚压螺纹。

外螺纹滚压加工工艺过程如下：车削工件外径至螺纹中径尺寸，（保证工件表面质量）；采用螺纹滚轮进行外螺纹的滚压加工，（滚轮一般采用Cr12NOV或qSiCr合金工具钢制造，淬硬为HRC59-62。）；加工时选用液20号机油进行，能保证表面质量；加工后采用三针法进行螺纹尺寸检验。

总之，采用挤压和滚压加工塑性材料的螺纹，生产效率高，可节约材料，在加工中由于螺纹的金属未被切断，而是通过挤压、滚压强化塑性变形，提高了螺纹的机械性能。

三、螺纹加工方法在技能选手培训中的应用

在指导技能选手的培训过程中，常常要加工一些组合件和配合件，组合件的连接有配合和螺纹连接；为更好的保证内、外螺纹的加工质量，提高工件的加工效率和加工精度，需要教会选手怎样去拟定一些好的加工工艺路线和新的加工方法，还要教会他们一些工装的使用和设备的调试方法，让他们在比赛时按规定的时间完成组合工件加工，并保证加工质量的要求。在这几次的技能比赛上，选手们采用了螺纹挤压和滚压加工技术来完成螺纹的加工，保证了工件的加工精度，获得较好的效果。

机械加工中的新技术、新方法很多，它需要我们实习指导教师不断学习，不断探索更好的方法，为社会培养更多的有用人才，为学校的发展出一份力。