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【数控刀具选用指南】螺纹车刀的特点及选用

Date of issue:2021-10-12 10:58:57  Number of hits:4574

螺纹加工在机械加工中占有一定地位,特别是对一些管件连接加工就显得尤其重要,如米、英寸制螺纹加工、石油管螺纹加工、锥度螺纹加工等方面。

(一)螺纹车刀特点及应用范围


常见的螺纹车刀有:焊接式硬质合金车刀、硬质合金单刃机夹式螺纹车刀、硬质合金机夹可转位式螺纹车刀及棱体螺纹车刀、圆体螺纹车刀等。


焊接式硬质合金车刀,具有制造简单、重磨方便等优点,但同时对机床操作者的螺纹刀具修磨水平要求较高,常用于小工厂或单件零件的加工。硬质合金单刃机夹式螺纹车刀与硬质合金机夹可转位式螺纹车刀,由于刀片装夹迅速可靠、重复定位精度高等特点,具有较高的切削速度及效率,广泛应用于机械加工企业。常用于车削各类不同的内外螺纹。


棱体型螺纹车刀及圆体型螺纹车刀,一般用于多齿螺纹加工,具有高效、高精度等特点,但该类螺纹车刀具有结构稍显复杂、制造及修磨较困难等缺点,仅应用于环套类零件的大螺孔加工,目前该类螺纹刀具渐渐被梳齿螺纹铣刀代替。


(二)螺纹车刀结构形式及基本尺寸


1. 单刃机夹式螺纹车刀的结构及基本尺寸  国家标准GB/T10954-2006分别规定了机械夹固式硬质合金螺纹车刀的结构。所用的刀片形式如图3-57所示。

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2. 机夹可转位式螺纹车刀的结构形式及基本尺寸  机夹可转位式螺纹车刀目前尚无国家标准,其结构形式及基本尺寸可参考图3-58,所用可转位刀片如图3-59所示。

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典型机夹可转位螺纹车刀夹紧结构有螺钉式(见图3-60)、楔块式(见图3-61)和上压式等,可根据具体情况自行选用。

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机夹可转位式螺纹车刀加工如图3-62所示。

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(三)机夹式螺纹车刀切削用量的选用


1. 进给量  进给量的大小和走刀次数,对螺纹的加工质量和切削效率有决定性影响。


在螺纹加工过程中,为了获得最佳刀具寿命,工件直径不得超过螺纹外径的0.14mm,进给量应避免小于0.05mm/r。加工方式一般采用进给量递减的方式,最后一刀走刀可以是不进刀的空走刀,以消除切削过程中的弹性变形影响。实际进给量的大小和走刀次数应通过试验或根据实际情况而定,也可参照不同刀具厂商提供的切削参数进行选用。


2. 进给方式选择  螺纹车削共有三种进刀方式:径向、侧向和交替式。在实际应用中,工件材料、刀片槽形和螺距决定了进刀方式的选择。


(1)径向进刀:最常使用的进刀方式,切屑成形柔和、刀片磨损均匀,适用于小螺距螺纹。加工大螺距螺纹时,切屑控制不良,振动较大。是加工硬化材料(如不锈钢等)的首选。加工示意图如图3-63所示。

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(2)侧向进刀:该进刀方式可将切屑引向一个方向,可以较好地控制切屑。适用于切削大螺距螺纹和易发生排屑问题的内螺纹的加工。为了避免因后边缘摩擦而导致表面质量差或后刀面过度磨损,进刀角应比螺纹角小1°~5°。侧向进刀的轴向进刀量可简单地按0.5×径向进刀量计算。侧向进刀方式如图3-64所示,切屑流向示意图(见图3-65)。

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(3)交替式进刀:主要用于切削大牙形。这种方法刀具磨损均匀,刀具寿命长。交替式进刀示意图如图3-66所示。

(四)常见问题及解决方案


螺纹车削加工中常见问题及解决方案见表3-26。

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