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数控车床螺纹加工的先进 技术实现

文章作者:ownpowerkefu 发表时间: 浏览次数:

[导读:]螺纹车削刀具已经从全面改善车刀性能的涂层及质料等级关键所取得的共同进步中获益。易于 得出,在螺纹车削刀片关键,人们进行了更好的结构策划,实现了更佳的切屑把握。尽管发生了这些改动,制造工程师们倾向花很少的时间来优化螺纹加工操作,将螺纹加工过程看成是一种无法不..
数控车床螺纹加工的先进 技术实现
螺纹车削刀具已经从全面改善车刀性能的涂层及质料等级关键所取得的共同进步中获益。易于 得出,在螺纹车削刀片关键,人们进行了更好的结构策划,实现了更佳的切屑把握。尽管发生了这些改动,制造工程师们倾向花很少的时间来优化螺纹加工操作,将螺纹加工过程看成是一种无法不断取得进步的“黑匣子”。 部分轮廓刀片可以通过穿透不同深度而加工出一系列螺纹,刀片可以加工的节距精细度是由小端部半径的尺寸决定的(没有在该示意图中表示),刀片可以加工的节距有多粗是由该半径的强度决定的。 实质上,通过工程策划方式可以提高螺纹加工过程的效率。第一步应该是理解螺纹加工中一些基本的性状。 为什么螺纹车削要旨如此之高 螺纹车削的要旨要高于普通车削操作。切削力一般较高,螺纹刀片的切削端部半径较小,比较薄弱。 在螺纹加工中,进给速度必须与螺纹的节距精确对应。对于节距为8螺纹/英寸(tpi)的环境,刀具必须以8转/英寸或者0.125英寸/转的进给速度上进。与普通车削应用(此道典型的进给速度大约为0.012ipr)相比,螺纹车削的进给速度要高出10倍。螺纹加工刀片刀尖处的感化力可能要高 100~1,000倍。 多齿刀片,在一个系列中带有多个齿,螺纹加工效率可能会提高,但切削力较高。 承受这种感化力的端部半径一般为0.015英寸,而通例车削刀片的半径为0.032英寸。对于螺纹加工刀片,该半径受许可的螺纹形状根部半径(其大小由相关螺纹准则规定)的严格限制。它灰子 芩枰那邢鞫飨拗疲蛭柿衔薹ň芷胀ǔ迪髦械募羟泄蹋裨蚧岱⑸菸票湫巍 切削力较高和感化力聚集范围较窄导致的结果 是:螺纹加工刀片要承受比一般车刀高得多的应力。 部分与全轮廓刀片的比较 部分轮廓刀片,有时候被称作“非加顶式”刀片,它在不给螺纹加顶或装牙顶的环境下切削螺纹沟槽。(参见图1)一把刀片可以产生一系列螺纹,直至最粗的节距-即每英寸螺纹数最少处为止-这是刀片端部半径强度许可的。 这种端部半径策划得足够小,刀片可以加工各种节距。对于小节距,端部半径会显得尺寸过小。这意味着刀片必须穿透得深一些。 诸如,用一把部分轮廓刀片加工一个8tpi的螺纹需要螺纹深度为0.108英寸,而用完全轮廓刀片产生的同样螺纹则只需要0.81英寸的指定深度。易于 ,全轮廓刀片可以产生强度更高的螺纹。易于 得出,全轮廓刀片加工出螺纹的操作可以少4道。 多齿刀片 多齿刀片连续地带有系列齿,尽数齿在螺纹沟槽中切削的深度都要比它上面的一个齿更深。(参见图2)借助这些刀片,加工一个螺纹所需要的操作道数可以减少80百分比。刀具寿命要远远长于单顶尖刀片,因为最终的齿只加工某个给定螺纹一半或三分之一的 金属。 但是,由于它们存在较高的切削力,易于 不提倡将这些刀片用于薄壁零件的加工-因为可能会产生颤振。易于 得出,用这些刀片加工工件的结构必须具有足够的螺纹间隙,以便一切齿退出切削。 横切进给方法的决定对螺纹加工效率有很大影响 齿腹横切不产生V形切屑,而是产生类似于普通车削中的切屑。 每道进给 每道的切削深度,或者说每道进给,在螺纹加工中是非常关键的。每个相连的操作道都要啮合刀片切削刃较大部分。如果每道进给是恒定的(不推荐采取应用这种方式),则切削力和金属去除率从上一道到下一道会剧烈增加。 诸如,在采取应用恒定的0.010英寸进给/道的速度加工一个60度螺纹形状时,第二道去除的质料为第一道的3倍。与随下每道操作一样,去除的金属量连续成指数上升。 为了避免这种切除量增加并维持比较现实的切削力,切深应该随着各道操作而减少。 横切进给法 至少有四种横切进给法。(参见图3)很少有人发现这些方法中某种方法对螺纹加工操作有效性的冲击到底有多大。 径向横切进给 尽管这可能是加工螺纹最常用的方法,但确是最不提倡采取应用的一种方法。由于刀具是径向进给的(与工件主题线垂直),易于 金属从螺纹齿腹两侧去除,易于 产生V形切屑。这种切屑很难断裂,易于 切屑流动是一个小case。易于 得出,由于刀片端部两侧要承受较高的热和压力,易于 刀具寿命一贯比其他横切进给法中要短。 齿腹横切进给 在这种方法中,横切方向与螺纹齿腹之一平行,这一般意味着刀具沿30度直线进给。切屑与普通车削中产生的类似。(参见图4。)与径向横切相比,这种方法中产生的切屑比较匆子 侄贸尚危⑶乙子诖忧邢魅兄信懦觯壤┥⑿愿谩5牵谡庵趾崆薪ㄖ校镀略祷崮Σ脸莞苟换峤星邢鳌U庋嵘丈寺菸疲贾卤砻娲植诙群懿睿踔练⑸裣窒蟆 修改的齿腹横切进给(推荐采取应用) 这种方法与齿腹横切进给法类似,不同的是横切角度小于螺纹角度-即小于30度。这种方法保留了齿腹横切法的优点,再是又避免了刀片下缘带来的小case。291/2度的横切角一般会产生最佳结果,但在现实操作中,25~291/2度范围内的横切角都是可以接受的。 通过调节刀片螺旋角,如右边“倾斜”的刀片,可以平衡刀片上刃和下刃下的间隙角,这样可以产生比较均匀的磨损。 交替式齿腹横切进给 这种方法沿两个螺纹齿腹交替进给,易于 它采取应用刀片的两个齿腹来形成螺纹。这种方法可以保证较长的刀具寿命,因为使用的是刀片端部两侧。但也可能导致切屑流小case-这种小case可能影响表面粗糙度和刀具寿命。这种方法一贯只用于大节距和(英制)梯形及斜四边形螺纹等。 间隙角补偿 某些螺纹加工刀片和刀夹系统具有这样的能力,即通过改动螺旋角而按切削的方向精确地倾斜刀片。这种特征可以加工出较高质料的螺纹,因为它可以防止刀片摩擦螺纹的齿腹。它还可以供给较长的刀具寿命,因为切削力均匀分布在切削刃的整个长度上。 没有按这种方式倾斜的刀片-让切削刃与工件主题线平行的方式-会在刀片的上刃和下刃下形成不相等的间隙角。(参见图5)特别是对比较粗的节距,这种不等性可能会引起齿腹发生摩擦。 可调式系统允许通过刀夹头定位(一般采取应用填隙片)而倾斜刀片的角度。精确调节会获得类似的上刃和下刃角,确保刃的磨损进展均匀。 这种衣食父母定制螺纹切削刀具被用来在一台六主轴车床上加工两个独立的螺纹,以上螺纹是一次加工一个。这里使用的刀片就现实来说原来是设想用于螺纹铣刀的,但却在这里用作车削刀片。 微型化和专用化 Now市面上已经推出对直径大约为0.3英寸的孔进行内螺纹车削加工的转位刀片式刀具。 通过车削方式将这样的小孔加工出螺纹具有很多优点。所加工的螺纹质料一贯比较高,刀片结构允许切屑流出孔而很少损伤螺纹,且可以对刀片进行分度,易于 刀具底较低。 用于这些应用场合的硬质合金的等级一般是允许以较低的表面速度进行加工的那种。对于在小孔中进行内螺纹加工,机床关键所存在的限制一般是低表面速度以外的其他小case。 人们取得的 技术实现 进步已经扩大了螺纹车刀的应用范围,而进入到小孔内螺纹车削加工就是此道一个实例。但是,尽管扩大了准则刀具的应用范围,制造厂家仍然要遇到特定的小case,这就为定制刀具的存在制造了容量。(参见图6)与刀具供应商合作开发的特殊刀具是在针对特定作业而搜索正确螺纹加工刀具时不可忽略的一种选项。
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