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螺纹加工方法

螺纹加工方法

１、螺纹切削

一般指用成形刀具或磨具在工件上加工螺纹的办法，首要有车削、铣削、攻丝套丝磨削、研磨和旋风切削等。车削、铣削和磨削螺纹时，工件每转一转，机床的传动链确保车刀、铣刀或砂轮沿工件轴向准确而均匀地移动一个导程。在攻丝或套丝时,刀具(丝锥或板牙）与工件作相对旋转运动，并由先构成的螺纹沟槽引导着刀具（或工件）作轴向移动。

２、螺纹车削

在车床上车削螺纹可采用成形车刀或螺纹梳刀（见螺纹加工东西）。用成形车刀车削螺纹，由于刀具结构简单，是单件和小批出产螺纹工件的常用办法；用螺纹梳刀车削螺纹，出产，但刀具结构复杂，只适于中、大批量出产中车削细牙的短螺纹工件。一般车床车削梯形螺纹的螺距精度一般只能达到8～9级（JB2886-81，下同）;在专门化的螺纹车床上加工螺纹，出产率或精度可明显进步。

３、螺纹铣削

在螺纹铣床上用盘形铣刀或梳形铣刀进行铣削。盘形铣刀首要用于铣削丝杆、蜗杆等工件上的梯形外螺纹。梳形铣刀用于铣削内、外一般螺纹和锥螺纹，由所以用多刃铣刀铣削、其作业部分的长度又大于被加工螺纹的长度，故工件只需要旋转1.25～1.5转就可加工完成,出产率很高。螺纹铣削的螺距精度一般能达 8～9级，外表粗糙度为R5～0.63微米。这种办法适用于成批出产一般精度的螺纹工件或磨削前的粗加工。

４、螺纹磨削

首要用于在螺纹磨床上加工淬硬工件的精细螺纹，按砂轮截面形状不同分单线砂轮和多线砂轮磨削两种。单线砂轮磨削能达到的螺距精度为5～6级，外表粗糙度为R1.25～0.08微米，砂轮修整较方便。这种办法适于磨削精细丝杠、螺纹量规、蜗杆、小批量的螺纹工件和铲磨精细滚刀。多线砂轮磨削又分纵磨法和切入磨法两种。纵磨法的砂轮宽度小于被磨螺纹长度，砂轮纵向移动一次或数次行程即可把螺纹磨到后尺寸。切入磨法的砂轮宽度大于被磨螺纹长度，砂轮径向切入工件外表，工件约转1.25转就可磨好，出产率较高，但精度稍低，砂轮修整比较复杂。切入磨法适于铲磨批量较大的丝锥和磨削某些紧固用的螺纹。

５、螺纹研磨　　

用铸铁等较软资料制成螺母型或螺杆型的螺纹研具，对工件上已加工的螺纹存在螺距误差的部位进行正反向旋转研磨，以进步螺距精度。淬硬的内螺纹通常也用研磨的办法消除变形，进步精度。

６、攻丝和套丝

攻丝是用必定的扭距将丝锥旋入工件上预钻的底孔中加工出内螺纹。

套丝是用板牙在棒料（或管料）工件上切出外螺纹。攻丝或套丝的加工精度取决于丝锥或板牙的精度。加工内、外螺纹的办法尽管许多，但小直径的内螺纹只能依托丝锥加工。攻丝和套丝可用手工操作，也可用车床、钻床、攻丝机和套丝机。

７、螺纹滚压　　

用成形滚压模具使工件发生塑性变形以取得螺纹的加工办***纹滚压一般在滚丝机搓丝机或在附装主动开合螺纹滚压头的主动车床上进行，适用于大批量出产标准紧固件和其他螺纹联接件的外螺纹。滚压螺纹的外径一般不超越 25毫米，长度不大于100毫米，螺纹精度可达2级(GB197-63)，所用坯件的直径大致与被加工螺纹的中径相等。滚压一般不能加工内螺纹，但对原料较软的工件可用无槽揉捏丝锥冷挤内螺纹（蕞大直径可达30毫米左右），作业原理与攻丝相似。冷挤内螺纹时所需扭距约比攻丝大1倍,加工精度和外表质量比攻丝略高。

螺纹滚压的优点是：①外表粗糙度小于车削、铣削和磨削；②滚压后的螺纹外表因冷作硬化而能进步强度和硬度；③资料利用率高；④出产率比切削加工成倍增长，且易于完成主动化；⑤滚压模具寿数很长。但滚压螺纹要求工件资料的硬度不超越HRC40;对毛坯尺寸精度要求较高；对滚压模具的精度和硬度要求也高，制造模具比较困难；不适于滚压牙形不对称的螺纹。

按滚压模具的不同，螺纹滚压可分搓丝和滚丝两类。

搓丝：两块带螺纹牙形的搓丝板错开 1/2螺距相对布置，静板固定不动，动板作平行于静板的往复直线运动。当工件送入两板之间时，动板行进搓压工件，使其外表塑性变形而成螺纹。

滚丝有径向滚丝、切向滚丝和滚压头滚丝 3种。

①径向滚丝：2个（或3个）带螺纹牙形的滚丝轮安装在互相平行的轴上,工件放在两轮之间的支承上,两轮同向等速旋转，其中一轮还作径向进给运动。工件在滚丝轮带动下旋转，外表受径向揉捏构成螺纹。对某些精度要求不高的丝杠，也可采用相似的办法滚压成形。

②切向滚丝：又称行星式滚丝，滚压东西由1个旋转的中心滚丝轮和3块固定的弧形丝板组成。滚丝时，工件能够连续送进，故出产率比搓丝和径向滚丝高。

③滚丝头滚丝：在主动车床上进行，一般用于加工工件上的短螺纹。滚压头中有3～4个均布于工件外周的滚丝轮。滚丝时,工件旋转，滚压头轴向进给，将工件滚压出螺纹。

机械，模具加工常用金属材料及其特性?

机械 ，模具加工常用金属材料及其特性

1、45——碳素结构钢，是常用中碳调质钢

首要特征: 常用中碳调质钢，归纳力学功能杰出，淬透性低，水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理。运用举例: 首要用于制作强度高的运动件，如透平机叶轮、压缩机活塞。轴、齿轮、齿条、蜗杆等。焊接件留意焊前预热，焊后消除应力退火。

2、Q235A（A3钢）——常用的碳素结构钢

首要特征: 具有高的塑性、耐性和焊接功能、冷冲压功能，以及一定的强度、好的冷弯功能。运用举例: 广泛用于一般要求的零件和焊接结构。如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构、桥梁等。

3、40Cr——运用广泛的钢种之一，属合金结构钢

首要特征: 经调质处理后，具有杰出的归纳力学功能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性，淬透性杰出，油冷时可得到较高的疲劳强度，水冷时杂乱形状的零件易产生裂纹，冷弯塑性中等，回火或调质后切削加工性好，但焊接性欠好，易产生裂纹，焊前应预热到100～150℃，一般在调质状态下运用，还能够进行碳氮共渗和高频外表淬火处理。运用举例:调质处理后用于制作中 速、中载的零件，如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等，调质并高频外表淬火后用于制作外表高硬度、耐磨的零件，如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉螺母、进气阀等，经淬火及中温回火后用于制作重载、中速冲击的零件，如油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等，经淬火及低温回火后用于制作重载、低冲击、耐磨的零件，如蜗杆、主轴、轴、套环等，碳氮共渗处即后制作尺度较大、低温冲击韧度较高的传动零件，如轴、齿轮等。

4、HT150——灰铸铁

运用举例:齿轮箱体，机床床身，箱体，液压缸，泵体，阀体，飞轮，气缸盖，带轮，轴承盖等。

5、35——各种标准件、紧固件的常用资料

首要特征: 强度适当，塑性较好，冷塑性高，焊接性尚可。冷态下可部分镦粗和拉丝。淬透性低，正火或调质后运用运用举例: 适于制作小截面零件，可承受较大载荷的零件：如曲轴、杠杆、连杆、钩环等，各种标准件、紧固件。

6、65Mn——常用的绷簧钢

运用举例:小尺度各种扁、圆绷簧、座垫绷簧、绷簧发条，也可制做绷簧环、气门簧、离合器皇片、刹车绷簧、冷卷螺旋绷簧，卡簧等。

7、0Cr18Ni9——常用的不锈钢（美国钢号304，日本钢号SUS304）

特性和运用: 作为不锈耐热钢运用广泛，如食物用设备，一般化工设备，原于能工业用设备。

8、Cr12——常用的冷作模具钢（美国钢号D3，日本钢号SKD1)

特性和运用: Cr12钢是一种运用广泛的冷作模具钢，属高碳高铬类型的莱氏体钢。该钢具有较好的淬透性和杰出的耐磨性；因为Cr12钢碳含量高达2.3%，所以冲击韧度较差、易脆裂，并且简单形成不均匀的共晶碳化物；Cr12钢因为具有杰出的耐磨性，多用于制作受冲击负荷较小的要求高耐磨的冷冲模、冲头、下料模、冷镦模、冷挤压模的冲头和凹模、钻套、量规、拉丝模、压印模、搓丝板、拉深模以及粉末冶金用冷压模等。

9、DC53——常用的日本进口冷作模具钢

特性和运用: 高强耐性冷作模具钢，日本大同特殊钢（株）厂家钢号。高温回火后具有高硬度、高耐性，线切割性杰出。用于精细冷冲压模、拉伸模、搓丝模、冷冲裁模、冲头号10、SM45——一般碳素塑料模具钢（日本钢号S45C）

10、DCCr12MoV——耐磨铬钢

国产.较Cr12钢含碳量低,且加入了Mo和V,碳化物不均匀有所改进,MO能减轻碳化物偏析并提高淬透性,V能细化晶粒添加耐性.此钢有高淬透性,截面在400mm以下能够完全淬透,在300~400℃仍可坚持杰出的硬度和耐磨性,较Cr12有高的耐性,淬火时体积变化小,又有高的耐磨性和杰出的归纳机械功能.所以能够制作截面大,形状杂乱,经受较大冲击的各种模具,例如一般拉伸模,冲孔凹模,冲模,落料模,切边模,滚边模,拉丝模,冷挤压模,冷切剪刀,圆锯,标准东西,量具等。

PVD刀具涂层技能开展趋势

PVD刀具涂层技能开展趋势

刀具是切削加工体系中活跃的一项要素。跟着科技的开展，涂层刀具的进给速度和切削速度得到进步，一起其运用寿数也得到了延长。因而，在加工技能飞速开展的今天，刀具的功能得到了人们注重，其间涂层技能是刀具制作中的一项关键技能。PVD是一种外表处理的标准称谓，是经过物理进程完结物质搬运，将分子或原子搬运到基材表而上，从而使基材具有高强度、耐磨性、散热性等特别功能。

1 涂层刀具的首要特色

涂层刀具具有以下特色:

(1)外表涂层资料具有较强的耐磨性、高硬度、耐高温等特色。

(2)涂层刀具具有很好的归纳功能，这也使涂层刀具的通用性得到了进一步进步，使其可以具有愈加广泛的运用规模。

(3)跟着科技的高速开展，涂层技能也得到了开展，涂层刀具的抗痒化功能和抗高温功能将会变得愈加杰出，完结高速切削加工，进步切削的作业效率。

2 PVD涂层技能的开展

PVD法的堆积温度一般维持在500°C，涂层的厚度应当维持在2 -5um之间；而且该办法的堆积温度没有超越钢本身的回火温度，因而在刀具涂层进程中常常运用PVD办法。PVD涂层首要分为三类:

(1)真空蒸发镀膜。

该技能的开展时刻较少，在涂改进程中所运用的设备相对说比较简单，而且涂层非常精密。详细堆积进程中需求运用一种靶材，绕射性相对较差，因而在详细运用中无法满意超硬资料在镀膜上的需求，这使得该办法的运用受到了必定的约束，近几年其运用规模也正在逐步缩小。

(2)离子镀膜。

该办法的运用需求在电场环境下完结，只有在具有电场的状况下，才能使镀膜资料的离子可以附着在工件的外表，不只组织细密，而且膜的粘结功能很好。现在，在镀膜进程中比较常用的办法有活化反应离子镀膜和空心阴极离子镀膜法，从实际运用状况来看也取得了不错作用。

(3)溅射镀膜法。

该办法首要在真空室内进行，经过荷能离子对靶材的外表进行不断地炮击，粒子的运动量传递将靶资料的个各种粒子炮击出来，然后在基体上构成堆积。

3 PVD涂层技能的在刀具出产中的详细运用

二十年前机械加工行业中所有运用的涂层东西以“***型东西”为主，也就是可以运用多种不同的场合下。现在则发作了改动，跟着人们对东西功能的要求的进步，一般针对详细加工状况挑选具有针对性的东西。从现在刀具的开展状况来看，刀具资料的开展将会围绕着快、硬、干三方面进行。因而，在对刀具进行涂层进程中可以选用多层超硬涂层方式使热防护作用达到蕞佳，从而延常刀具寿数。

在钻削和铣削领域内，PVD涂层到与CVD涂层刀具相比，具有更好的适应性。导致这状况发作的首要原因是，在详细运用进程中，CVD涂层铣刀无法持续运用并不是涂层磨损过度造成的，而是由于刀片在运用进程中出现了严峻的损坏，从而导致刀具无法持续运用。而在涂层进程中选用PVD涂层办法中的溅射镀膜技能可以使这一问题得到很好的处理。某工厂出产的切削刀具商标有:SUPERTIN.

TINALOX. ALOX.ALUSPEED. TiCN.CCplusC对应的涂层资料分别为:TiN. TiAlN. TiaAlN. TiB2. TiCN.TiAIN+C。

在晶确操控状况下进行大规模工业化出产，要求每批刀具资料表而涂层厚度都应当操控在士1um规模内，即便在详细出产进程中，体系高负荷运转，显微结构的密度也很高。除此之外，沿切削刀涂层厚度分布并不会出现改变，因而切削刀在详细运用中始终都会坚持尖利状况，满意运用需求。

CCplusC所出产的铣刀结合了TiAlN碳软涂层的低冲突功能和抗磨损功能，因而涂改层可以起到必定的抗磨损性，而且外涂层非常均匀功能，很好的操控了切削导刃时所构成的冲突，有时在加工干式钻削时，由于温度的升高，将会导致崩刀或磨损状况的发作，而在出产进程中对TiAlN的热稳定性和高硬度记性充分利用，可以确保刀具的可靠性。

现代刀具常常被运用于高速切削中，为了满意这一需求，运用PVD办法所出产的TiAlN涂层切削刀具得到了广泛运用，并得到了快速推行。经过PVD办法在Ti N的晶体各间内植入Al原子，终究构成无间隙、完好的晶体组合。现在，蕞新型的TiAlN涂层可以使铝的含量超越50%，这使得TiAlN涂层具有了新特性。经过分析可知，当铝含量超越50%时，将会有一层细密的Al2O3出现在涂层的顶端，而当遭受A12O3磨损之后，存在与TiAlN中的Al将会再一次氧化而构成新的A12O3层，这样刀具即便在高温、高速环境下作业，TiAlN涂层也可以起到维护刀具的作用。

4 PVD刀具涂层功能的发挥

若使PVD刀具涂层功能得到充分发挥，就必须要对详细出产进程中涉及到的各项出产条件进行优化。

清理干净基体外表，这一点对悉数外表设备都一样，涂层粘结程度受基体外表状况的影响。因而，在详细涂层进程中必须要铲除基体外表的氧化物以及其它物质。一般来说，对基体表而的油污、锈斑的清洗可以经过喷砂或清洗的方式完结。假如在外表处理进程中选用的为喷砂法，需求时刻注意，在基体的外表不能存在油污，假如存在油污，吹砂无法将外表的油污除掉，而且会导致油污渗透到构建内部，影响涂层质量。

在实际运用进程中需求首要的要素有以下两方面:

(1)刀具本身，从结构、刃口质量、精度等多个方而进行挑选。

(2)从工件、机床、切削参数等多方面内容进行挑选。

在详细运用刀具进程中，应当遵守“类型、商标匹配”原则，每一种涂层资料都有适合运用的规模，在详细运用中应当依据实际状况而定，从而使刀具的功能达到蕞佳。

5 结语

刀具PVD涂层可以使刀具的切削功能得到进步，一起可以进步加工质量，降低成本。因而，在未来应当加强对刀具PVD涂层技能的研究，使其可以更好的为机械加工服务。

金属材料在切削进程中会遭到刀具的揉捏而发生变形。这一物理现象直接影响切削力、切削温度、刀具磨损、已加工表面质量及出产功率。因而有必要对其进行研究，了解其基本规律。（一）切削时的三个变形区以切削塑性金属为例，切削层金属转变为切屑而和母体分离的实质，是工件表层材料在加工进程中，遭到刀具切削刃和前刀面的强烈揉捏，连续发生弹性变形——塑性变形—开裂损坏，使切削金属不断被变成切屑从前刀面流出，如图1-9所示。图1-10为低速切削时的切削层内三个变形区的示意图。

1. ***变形区 当刀具前刀面以切削速度vc揉捏切削层时，切削层中的某点沿OA面开端发生剪切滑移，直至其活动方向开端与刀具前刀面平行，不再沿OM面发生滑移，切削层构成切屑沿刀具前刀面流出。从OA面开端发生塑性变形到OM面的剪切滑移基本完成，这一区域称为***变形区。***变形区的主要特征是沿滑移面的剪切滑移变形以及随之发生的加工硬化。

2. 第二变形区 当剪切滑移构成的切屑在刀具前刀面流出时，切屑底层进一步遭到刀具的揉捏和抵触，使靠近刀具前刀面处的金属再次发生剪切变形，称为第二变形区。

3. 第三变形区 是工件与刀具后刀面接触的区域，遭到刀具刃口和刀具后刀面的揉捏和抵触，构成已加工表面变形，称为第三变形区。这是由于在实践切削中刀具的刃口不可避免地存在钝圆半径rn，使被揉捏层再次遭到刀具后刀面的拉伸、抵触作用，进一步发生塑性变形，使已加工表层变形加剧。（二）切屑形状加工材料性质不同，切削条件不同，切削进程中的变形程度不同。根据切削进程中变形程度的不同，构成4种不同微观形状的切屑，如图1-11所示。

1. 带状切屑 切屑连续成带状，内表面光滑，表面面无明显裂纹，呈微小锯齿形。一般加工塑性金属材料（如低碳钢、铜、铝），选用较大的刀具前角γo，较小的切削层公称厚度hD，较高的切削速度vc时，易构成这种切屑。构成带状切屑时，切削力不坚定小，切削进程比较平稳，已加工表面粗糙度值较小，但需采取断屑办法，确保正常出产，尤其是主动出产线和主动机床出产。

2. 节状切屑 这种切屑表面面有较深的裂纹，呈较大的锯齿形，内表面有时有裂纹。一般加工塑性较低的金属材料（如黄铜），在刀具前角γo较小，切削层公称厚度hD较大，切削速度vc较低时，或加工碳素钢材料在工艺体系刚性缺少时，易构成这种切屑。构成节状切屑时，切削力不坚定较大，切削进程不态安稳，已加工表面粗糙度值较大。

3. 粒状切屑 又称单元切屑。切削塑性材料时，若整个剪切面上的切应力超过了材料开裂强度，所发生的裂纹贯穿切屑断面时，挤裂呈粒状切屑。选用小前角或负前角，以极低的切削速度和大的切削层公称厚度切削时，易构成这种切屑。构成粒状切屑时，切削力不坚定大，切削进程不平稳，已加工表面粗糙度值大。

4. 崩碎切屑 加工脆硬材料时，切削层通常在弹性变形后未经塑性变形就被挤裂，构成不规则的碎块状的崩碎切屑。工件材料越脆硬，刀具前角越小，切削层公称厚度越大，越易发生崩碎切屑。构成崩碎切屑时，切削力不坚定大，切削进程不平稳，且切削层金属会集在切削刃口碎断，易损坏刀具，已加工表面粗糙度值大。（三）切屑形状在实践出产中，切屑的处理和运送是需求处理的重要问题。影响切屑的处理和运送的主要因素是切屑的形状，因而，还需依照切屑微观的形状进行分类。工件材料、刀具几何参数和切削用量不同，所生成的切屑的形状也会不同。从切屑处理的视点，切屑的形状大体有带状屑、C形屑、崩碎屑、螺卷屑、长紧卷屑、发条状卷屑、浮屠屑及乱屑等，如表1-1所示。由表1-1可见，切削加工的具体条件不同，要求切屑的形状也有所改动。脱离具体条件，孤立地点评某一种切屑形状的好坏是没有实践含义的。表1-2标明切削条件对切屑形状的影响情况。