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不锈钢螺纹数控切削加工中的问题及对策

发布:admin 时间:2024-06-07

数控切削对不锈钢螺纹加工的各问题提出相应的对策为大家解析。

      1.螺纹粗糙度差的原因及对策

        数控切削后螺纹表面粗糙度太差,鱼鳞斑状波纹及啃刀现象是不锈钢螺纹车削中最常遇到的现象,产生这些现象的原因有:

  (1)螺纹车刀两侧刃后角太小,两侧刃与后面的螺纹表面相摩擦使加工表面恶化,加工时必须考虑螺纹旋转角对两侧刃实际后角的影响。

  (2)螺纹车刀的前角太小,刃口不够锋利,切屑不能顺利地被切断,而是部分地被挤压或撕裂下来,必定造成螺纹表面非常粗糙。当前角太大时,刀刃强度削弱且容易磨损、崩裂、扎刀,更容易引起振动而使螺纹表面产生波纹。因此,应根据不锈钢的不同材质选择适当的前角。车削耐浓硫酸用不锈钢螺纹时,应比车削2Cr13不锈钢螺纹采用较小的前角,车刀两侧切削刃上应带有很窄的刃带以避免刃口迅速被磨损。切削2Cr13、1Cr17、4Cr13时,切削刃应尽可能锋利,否则就不容易达到所需的良好的表面粗糙度。

  (3)螺纹刀刀片磨钝,实际上的前角、后角由大变小,切屑在形成过程中挤压严重,使切削过程中切削力增加振动加剧,加工表面恶化严重。因此,车削不锈钢螺纹时,必须随时保持刀刃的锋利,及时更换刀头。

  (4)螺纹车刀固定不牢、刀头伸出过长、刀杆刚性不够,或者是机床精度差、主轴松动、刀架部分松动等因素都会引起振动,使螺纹表面产生波纹。因此,在操作时必须注意操作机床、刀具及工件,使系统有足够的刚性。安装车刀时,除了保证安装牢固、不能有任何松动以外,车刀刀尖应略高于工件中心0.2~0.5mm,绝不能低于中心,以免扎刀。

  (5)车削螺纹时应避免采用直进法,由于左右两侧的切屑接触长度长,容易产生振动,使刀尖承受的负荷加大,引起振动和增加排屑时的阻力,把加工表面划伤。因此,对于不锈钢螺纹的加工最好选用交叉式车削螺纹的方法。这种方法采用交替侧向进给,尤其对于大螺距螺纹、粘性材料的切削,是解决振动问题的最有效措施。由于左右交叉使用切削刃,故磨损均匀,还能延长刀具的使用寿命。

  (6)数控切削螺纹的过程中切削用量的匹配程度直接影响加工的效率。切削量过小将会使刀具加剧磨损,过大则将使刀具产生崩碎,因此进刀数和每刀进给量会对车削螺纹产生决定性的影响。为了获得最佳刀具寿命,工件直径不应大于螺纹大径0.14mm,应当避免少于0.05mm的每刀进给量。加工的总切削量应设定在0.1mm左右,第一次的切深应是刀尖半径(R)的150~200(百分号),最大不能超过0.5mm,对于奥氏体不锈钢应避免少于0.08mm的每刀进给量,内螺纹用刀尖半径小的普通刃刀片,随着刀深的缩小切削次数可能相应地增加。 

       2.数控加工螺纹尺寸不稳定的原因及对策

  螺纹加工后,用螺纹环规测量外螺纹“通端”进不去或者出现前后松紧不一致以及“止端”部分通过等现象。产生这些弊病的原因:

  (1)螺纹牙形不对。即使螺纹中径已经达到规定尺寸,螺纹环规、塞规仍可能拧不动。

  (2)螺纹倒牙。用螺纹量规测量时,往往会出现受方向性限制的现象,也就是从一端拧过较紧,而从另一端拧过较松,甚至出现“通端”通不过而“止端”反而通过的现象。

  (3)内螺纹底径车的太小,或外螺纹底径过大,也会使得螺纹规拧不进去,这是由于车刀磨损变钝,切削过程中有挤压现象,使螺纹的外径或内径挤压出毛刺的结果。

  (4)车削直径较小的内螺纹时,因车刀刀杆受尺寸的限制刚性较差,车削过程中容易产生“让刀”,以至四部尺寸较大造成局部超差。

  (5)车削细长螺杆时,由于工件的刚性较差,车削过程中产生变形,造成螺纹上的尺寸误差。

  (6)车削薄壁工件的内、外螺纹时,工件因受力和切削温度的影响,产生局部变形,也会产生螺纹的局部超差。因此,要解决“螺纹量规进不去”的问题,必须针对上述原因采取相应的措施,主要是从正确安装及工件装卡合适等方面着手。

       3.冷却润滑液在数控切削螺纹中的微妙作用

  合理地使用润滑液能改善切削条件达到事半功倍的效果。在数控切削不锈钢螺纹时应注意:要了解冷却润滑液的特殊要求

  (1)由于不锈钢的韧性大、切削不易被分离,故要求冷却液要有较高的冷却性能,以带走大量的热量。

  (2)由于粘性大、熔着性大,在切削螺纹过程中容易产生积屑瘤,故应使冷却液具有较高的润滑性能。

  (3)要求冷却液有较好的渗透性,可在切削中渗入到金属区的微细隙线中,使切屑容易断离。

  (4)还要有一定的洗涤功能。


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