第一篇：車床技師論文淬火后螺紋環規車削加工方法的研究

淬火后螺紋環規車削加工方法的研究

淬火后螺紋環規車削加工方法的研究

【摘要】 螺紋環規傳統的制造方法是：淬火前車螺紋，中徑留研量，淬火后用螺紋研棒，精研螺紋的工藝方法。但這種方法由于考慮淬火后螺紋變形等問題，中經研磨留量較大，其效率低、質量差、成本高。而采用先淬火后車螺紋的方法，可減小或避免因淬火而造成的螺紋尺寸變形問題，中徑留量易控制，研量小，可提高研磨效率、加工質量，降低制造成本，是一種很有推廣應用價值的工藝方法。該文詳細論述了螺紋環規淬火后如何提高其加工精度、降低成本、保證質量所采取的措施和方法，使其生產和加工的效率得以顯著提高。【關鍵詞 】淬火加工 螺紋環規 刀具參數 變形量

前言

我們公司機車柴油機上有很多4H級的螺紋，如M33×2-4H螺紋等，這種高精度螺紋環規專業工具廠很少生產。因此，幾十年來我們用的4H級的螺紋環規，一直是我們工模具分廠生產的，并供應路內各內燃機車生產廠家，但我們生產這種螺紋環規的工藝方法是比較落后的。如淬火前車螺紋，中徑留研磨留量較大，淬火后鉗工用多級研磨棒研螺紋。工藝復雜，工裝量多，研磨工時多，廢品率高，制造成本高。根據多年車超硬材料的體會，經過多次試驗和分析，最終發現生產率比較低等問題，找到了如何提高加工精度的方法和解決了研磨留量大等問題，向領導提出了淬火后車螺紋最后精研螺紋的設想，得到領導和技術人員的大力支持。

一．淬火后車螺紋的工藝試驗

傳統的制造螺紋環規方法是：淬火前車螺紋，考慮淬火變形等因素，螺紋中徑留研量0.25-0.3毫米，淬火后每0.05毫米為一級做研磨棒，逐級進行研 磨，一般要經6-7組研磨。這種工藝的最大缺點是，隨著螺紋環規的大小、厚薄，不同批號的螺紋環規材料而有不同的淬火變形。中徑留量留小了，往往因變形大研不圓而報廢，如果中徑留大了有時六、七級研磨棒研不好，造成螺紋牙尖和牙根變形，螺紋半角直線性不好而報廢。在研磨過程中，不單單耗費大量的工時而工裝的消耗更為驚人。一般每級研磨棒最少準備兩件，加上研小徑通常準備研磨棒就是八種16件，這樣通端和止端各準備一套計32件。往往做一付小小的環規，需要準備一大堆工裝。工時、原材料浪費大，廢品率高，質量差。而采用淬火后車削完全不同，因淬火后車削的最大特點是不再考慮環規淬火變形量的大小，而是可根據精研量的實際需要，直接控制研磨量。這樣使中徑研量由過去的0.25-0.3毫米降為0.04-0.06毫米，由于研磨量大大減小了，研磨棒也相應的減少了。研磨效率提高了3-4倍，制造成本降低了70%，環規質量也有了很大的提高，解決了螺紋環規生產的一大關鍵。

二．淬火后車螺紋環規需解決的技術問題

淬火鋼切削加工，近幾年已較普遍，但螺紋環規淬火后車削則不完全等同于普通淬火件的車削。一是因我們公司生產的螺紋環規規格較小，一般在M22-M39之間，屬于小內孔螺紋加工，刀頭小，刀桿剛性差，不適應車淬火鋼的條件；二是挑絲刀本身幾何角度受限，很難按車淬硬鋼的要求去改變它，故刀尖易磨損更易崩碎；三是對螺紋的精度要求較高，要求控制公差在正常螺紋公差的三分之一左右。因此，要實現淬火后車螺紋環規需要進一步解決一系列技術難題。

（一）淬火鋼性能和切削特點分析

螺紋環規材料CrWMn，熱處理硬度HRC58-65。據資料介紹，當工件硬度高到HRC47-70時，強度是未淬火45鋼的3.3-4倍。由于淬火鋼硬度和強度的提 高，產生的切削熱量隨即升高，加之淬火鋼的導熱系數低，螺紋車刀刀尖角的特小，則大量切削熱都集中于刀尖處，故刀尖極易磨損和崩刃。因此刀具材料的選擇，刀具幾何參數的確定，切削用量的選擇將直接關系到我們這一設想的實現與否。

（二）刀具材料的選擇

加工淬火鋼的刀具材料應具有較高的耐熱性、耐磨性和一定的抗沖擊性。我們常用切削淬火鋼的刀具材料較多，但各又適合不同的加工條件，因此必須充分分析和掌握自己的加工條件之后去選擇刀片材料。我們根據內螺紋刀具幾何

參數嚴格受限的條件分析，最終選擇了硬度較適中，強度則較高的726硬質合金刀片。車刀刀桿采用排刀式刀桿（如圖一）。

圖一

（三）刀具幾何參數的選定

在車削淬火鋼時，只有好的刀具材料，沒有合理的刀具幾何參數是不行的，只有根據具體加工對象，加工材料性能和刀具結構，刀具系統剛性等選擇刀具幾何參數，才能有效的發揮刀具材料應有的性能。

（1）刀具前角：車削淬火鋼時，前角對切削過程影響較大，為了保證刀具有較高的耐用性，前角不能太大，否則刃口強度太低，容易崩刃。但前角太小，則切削容易變形，切削溫度和切削力都會增加。故一般選用r0=0°~-10°，但考慮到螺紋牙形角是60°±15′，為保證牙形角的準確性，因此選用r0=0°的前角

（2）刀具后角：采用較大的后角能減小后刀面的磨損，有利于刀具耐用度 的提高。但加大后用會使楔角減小，切削過程中容易出現崩刃現象，因此后角不宜太大。一般車削淬火鋼應選用α=8°~12°，因考慮挑絲刀強度較差，故選用α=9°（如圖二）。

圖二

（3）刀尖圓弧：刀尖圓弧半徑大小，直接影響到刀尖強度和表面粗糙度，一般選用R0.5-2mm，而我們因受螺紋底徑尺寸的影響，只能按規定的螺紋底徑允許的R0.12mm取用（如圖三）。

圖三

另外還有像刀具的主偏角、付偏角、刃傾角等為提高刀具強度可采取一系 列措施去補救。而我們是螺紋加工，主偏角、付偏角都是按照60°±15′牙形角規定的，故在這方面則無任何的選擇余地，這比車普通淬火鋼增加了不少難度。但為了盡可能提高刀具的耐用度，我們也采取了一些補償措施。如為確保刀尖角60°±15′的幾何精度，我們用線切割加工出，并通過鉬絲反復切光（磨光）的方法，不僅確保了刀具精度而且使刃口得到放電磁化，同時還對刃口和其它表面，用金剛石油石，進行了認真的研磨，以力求提高加工表面質量和提高刀具耐用度。

（四）切削用量的選擇

一般淬火鋼（高速鋼除外）在切削溫度達到400℃時，硬度則迅速下降，但726硬質合金刀片則仍保持原來硬度。所以在切削淬火鋼時，可利用淬火鋼的這一特點，適當提高切削速度。但也不易過高，一般選用V=30-75米/分。但考慮到刀尖強度過低和刀桿剛性不好的實際情況，我們經反復試驗認為在9-12米/分時較好。

（五）切削深度的選用

一般車淬火鋼dp=0.05-2mm，而車螺紋考慮到刀尖熱負荷大，刀桿細而振動大的實際情況，我們切削量采用第一刀dp=0.2mm，在隨后的各刀中，第一刀dp=0.1mm，第二刀dp=0.05mm，而這樣不斷的交替進行，直至量規檢測差多時再反復光幾刀的方法。主要目的是減少刀具振動，降低刀尖熱負荷，防止刀尖崩刃，以提高牙形精度和表面質量。

（六）加工中應注意的事項：

（1）為確保螺紋牙形半角精度，裝刀時用對刀儀嚴格對刀，力求準確。（2）對刀后進行試切，可通過車試棒，檢測試棒半角來核對裝刀精度是否正確。三．結論

只要能正確的認識淬火鋼的性能和它在切削加工中的特點，合理選擇刀具材料，合理選擇刀具的幾何參數，合理選擇切削用量和進行正確的操作，淬火后車螺紋環規是完全可行的。只要找打選用的刀具材質和所加工的工件材料性能盡可能相適應，并正確選用合理的切削用量和刀具幾何角度，或改進加工工藝，這樣“難加工”就可以轉化為可以加工或者容易加工，甚至生產效率可以成倍地提高。

通過淬火后車螺紋環規的實踐，使我們進一步認識到淬火鋼的切削加工規律，隨著科學技術的不斷發展，產品零件結構的不斷復雜，加工精度和表面質量要求的不斷提高，淬火鋼切削加工技術將越來越被廣泛的應用。

參考文獻

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第二篇：鉗工技師論文-對螺紋加工實踐分析

一、加工螺紋底孔應注意的事項

（一）嚴格按照《機械工人切削手冊》進行查表和計算，選擇所需加工螺紋底孔的鉆頭或擴孔鉆頭。鉆頭的切削刃要鋒利，刃帶要光滑，不得有毛刺和磨損等，避免底孔刮傷或產生錐度等缺陷。

（二）鉆孔時要選擇適當的轉速和進刀量，根據材料不同，選擇合理的冷卻潤滑液，以防止產生過高的切削熱能，而加厚冷硬層，給以后攻絲造成困難。

（三）底徑大于10mm時，最好先鉆孔再擴孔，使底徑達到所要的直徑和粗糙度，底孔粗糙度應不小于3.2√。可以避免造成彎曲和傾斜，而致使螺紋牙型不完整和歪斜。

二、螺紋攻絲實例

（一）對m8以下的小直徑螺紋進行攻絲，一般都在排鉆上加工，用一般的彈性夾頭夾持住機用絲攻，在排床下面裝置腳踏開關，攻削時手扶工件，鉆床轉速一般采用480—860轉/分，適當地加些菜油。在攻絲過程中，鉆床主軸保持不動，絲攻進刀和退刀完全靠手控制，靠手感感覺，如果絲攻負荷增加，可立即踏下反轉開關，就可以方便而迅速。

（二）地將絲攻退出。這樣就避免絲攻折斷，如此往返加工，提高工作效能，適用于批量生產。

（三）對不銹鋼材料的加工。在實踐中，遇不銹鋼材料的攻絲是件比較困難的事。如何提高工作效率呢？這就要將絲攻進行修磨，使切削錐度延長，一般為4°，使校準部分留4t，這樣可以減小切削厚度和切削變形 同時，切切屑也容易卷曲和排除。加大前角和后角，使γ=15°，α=25°，以提高切削能力，減少摩擦。這樣，雖然刀齒的強度有所降低，但因切削錐角較小，切削部分加長了，使每個刀齒的切削負荷減輕了，所以對刀齒的強度影響不大。用這種頭錐攻完后，再用二錐和末錐加工，可以提高螺紋的質量和粗糙度。

三、絲攻的修磨。

絲攻發生磨損和崩刃以后，可以通過修磨恢復它的鋒利性,一般情況下,主要是修磨刀齒前后角。

(一)切削刃前面的修磨。當絲攻的切削刃經鈍化或粘屑，因而降低其鋒利性時，可以用柱形油石研磨切削刃的前面。研磨時，在油石上涂一些機油，油石掌握平穩，注意不要將刀齒的小園角。研磨后將絲錐清洗干凈。當絲攻的刀齒磨損到極限成崩刀齒時，可在刀磨上用片狀砂輪修磨刀齒的前面。修磨好后，用柱形油石進行研磨，提高刀齒前面和容屑槽的粗糙度。

(二)切削刃的后角的修磨。當絲攻的切削刃損壞時，可在一般砂輪上修切削刃后角。修磨時要注意切削錐的一致性。轉動絲攻時，下一條刃齒的刃尖不要接觸砂輪，以免將刀齒的刃尖磨掉。

四、絲錐本身的質量狀況對加工的螺紋孔有著直接的影響，因而在選用絲攻時，要注意幾點：

（一）絲攻的螺紋表面和容屑槽要光滑。如切屑瘤、粘屑或銹蝕時，要消除干凈，以完全阻礙切削的排除。絲錐的牙形和切削部分的刀齒要鋒利，不得有崩刃、毛刺、碳傷等，否則在攻削時，就會粘屑和破壞螺孔表面粗糙度。

（二）機用絲攻的裝夾部分要光整，對磨損嚴重的要進行修磨 手用絲攻的方頭棱角磨損后，應修磨小一號，防止攻絲時夾持不牢，產生打滑。

（三）要達到工件螺紋孔的精度，要選用相應精度的絲攻進行加工。

第三篇：光電測量技術與車床加工研究論文

摘要：我國現代化建設不斷推進，對我國制造業也提出更高、更多地要求。目前制造業的發展向著更加高精度的方向進行，這對機械制造業的精度測量技術與機床加工技術提出了更高要求。本文主要介紹光電測量技術在車床加工的應用，研究其技術優勢與必要性，對出現的技術問題進行探討，最提出一定建議。

關鍵詞：光電測量技術；機床加工；高精密加工；機械制造

目前我國機械制造技術的發展已經達到一定水平，機械制造業的需求也在不斷的提高。而機床是機械制造的必要設備，已經獲得了廣泛的應用，在機床制造中，加工精度對于產品的質量有著極為重要的影響。本文主要對精度檢測環節重點討論，利用光電測量技術提高測量校對精度，提高車床制造加工的精度。

1光電測量技術的應用優勢

1.1傳統技術的缺陷

數控車床是一項高精度的自動化機床設備，將傳統的人工制造完全由機器代替運行，這設計的技術十分廣泛，而這里主要討論測量技術。傳統的測量技術一直是建立在原本的肉眼辨別基礎上，無論是利用技術擴大肉眼辨別的精度，還是講測量的尺寸利用技術投影放大，均是如此。例如顯微裝置與輪廓投影儀，這一類測量方式存在局限性，測量的誤差難以消除，加工要求的提高使得這一類測量方式難以滿足更高的需求，提高成本極高。

1.2光電測量技術的優勢

光電測量技術主要利用光學幾何性質，將機床測量坐標以光學標記（一般為十字架），將光電信號傳遞到計算機，通過計算機處理計算，極大地提高了測量精度。光學信號的敏感程度遠高于肉眼，而計算機進行精度校對處理，也極大的提高了精度校對的處理速度。隨著機械制造自動化水平的不斷提高，對制造業的加工效率要求也不斷提高，而光電測量技術，利用光學傳感器與計算機儲備提高車床加工精度，同時也可以更進一步提高制造業的生產效率。

2.光電測量技術在車床加工中的應用

2.1設定準確的加工坐標系

對車床加工而言，在繪制好加工圖紙之后，需要在實際加工之前校對工件坐標系，這一坐標系是與機床自身坐標系相對的一個坐標系，直接關系到加工精度的提高。在傳統操作中，這一環節需要人工設定工件坐標系，需要人工試切，首先會對造成一定的材料浪費，更重要的是加工精度難以保證，依賴于技術人員的操作水平；其次，進行了一定程度上的改善升級，但是在不改變原理的基礎上難以有較大的提高。而利用光電測量技術，可以直接避免與工件接觸，避免接觸后出現的位置偏移。并且光電測量技術可以將坐標系測定結果直接反饋給車床的內置計算機，快速實現工件坐標系設定，提高工作效率。

2.2反饋補償減少誤差

目前數控機床的控制系統一般為閉環或者半閉環，利用光電測量系統對車床的具體加工過程進行監控校對，將由伺服系統與機床導軌等其他設備缺陷造成的加工誤差反饋給計算機，計算機再更正進給信號，達到更高的加工精度，保證產品質量。通過光電測量技術，不僅僅可以高精度的校對進給尺寸誤差，而且還通過光電信號轉化可以很快反饋給計算機，得出修正信號。這是目前數控車床發展的主要技術方向，利用傳感器技術實現閉環控制系統。

2.3方便數據處理

要實現高精度的加工，光電信號的數據處理也至關重要，要將收到的光電信號數據進行合理的處理，便于運用于加工中。對此，要建立一個較為完善的數據模型，在數據處理后可以利用一些繪圖軟件，將測量結果直接顯示在人機交互界面，方便技術人員對應設計材料對于加工工藝與計劃進行微調。這對毛坯生產與后期加工分離的現代機械加工生產而言意義重大，從而提高的機械加工的適應性與效率。

3.光電測量技術的問題探究

在實際的光電測量技術運用中，依舊存在了一些問題，需要研究探討。主要問題有兩個：第一，成本問題，要實現光電技術加工需要與之相對應的車床設備，而我國大部分企業運用的生產車床尚不能完全滿足要求，這對光電測量技術在車床加工的應用是極大的限制，因此在未來的技術改進方向主要考慮降低技術成本與在現有機床的基礎上進行融合改進；第二，技術人員的儲備不足，光電測量設備的技術含量較高，對于參與加工的技術人員要求也在提高，而現有工人的文化水平使得培訓難度較大，最終成本也較高。

4.結束語

我國面對新世界的發展大潮，要全面建設現代化國家，在各個方面達到世界的先進水平，實現技術的進步需要強大的制造業為基礎，因此，要高度重視我國機械制造水平的提高。對新技術的創新運用是一項提高機械制造生產水平的有效手段，光電測量技術已經出現了一段時間，它對制造業生產效率與產品質量的提高前景有目共睹，對光電測量技術在實際加工中的應用研究探討意義重大，是實現我國現代化工業的關鍵點之一。

參考文獻：

[1]張敬大.基于光干涉法的超精密車削表面微結構在位檢測技術研究[D].哈爾濱:哈爾濱工業大學,2016.[2]吳玲敏,鮑明全,郭世維.激光跟蹤儀在車床加工精度檢測中的應用研究[J].激光雜志,2017,38(3):46-49.[3]周肇飛,周衛東,王世華,等.亞納米級超精細表面微觀形貌光電測量技術的現狀與發展[J].工具技術,1997(1):34-37.作者：徐鶴雷 單位：江蘇省宜興中等專業學校