UI设计 薇晓朵数字商城

内螺纹加工知识:退刀槽 收尾 肩距 倒角 环槽 毛刺等相关

[复制链接]
小猪哼囔 发表于 2021-9-8 08:19:52 | 显示全部楼层 |阅读模式

内螺纹的收尾、肩距和退刀槽(GB/T3-1997)

内螺纹的收尾、肩距和退刀槽(GB/T3-1997) (mm)
螺距P
收 尾x max
肩 距Amax
退 刀 槽
G1
Dg
R≈
一般
短的
一般
长的
一般
短的
0.25
1
0.5
1.5
2


D+0.3

0.3
1.2
0.6
1.8
2.4
0.35
1.4
0.7
2.2
2.8
0.4
1.6
0.8
2.5
3.2
0.45
1.8
0.9
2.8
3.6
0.5
2
1
3
4
2
1
0.2
0.6
2.4
1.2
3.2
4.8
2.4
1.2
0.3
0.7
2.8
1.4
3.5
5.6
2.8
1.4
0.4
0.75
3
1.5
3.8
6
3
1.5
0.4
0.8
3.2
1.6
4
6.4
3.2
1.6
0.4
1
4
2
5
8
4
2
D+0.5
0.5
1.25
5
2.5
6
10
5
2.5
0.6
1.5
6
3
7
12
6
3
0.8
1.75
7
3.5
9
14
7
3.5
0.9
2
8
4
10
16
8
4
1
2.5
10
5
12
18
10
5
1.2
3
12
6
14
22
12
6
1.5
3.5
14
7
16
24
14
7
1.8
4
16
8
18
26
16
8
2
4.5
18
9
21
29
18
9
2.2
5
20
10
23
32
20
10
2.5
5.5
22
11
25
35
22
11
2.8
6
24
12
28
38
24
12
3
参考值
=4P
=2P
≈(6~5)P
≈(8~6.5)P
=4P
=2P
≈0.5P
注: 1.应优先选用“一般”长度的收尾和肩距;容屑需要较大空间时可选用“长”肩距,结构限制时可选用“短”收尾。
2.“短”退刀槽仅在结构受限制时采用。
3.Dg公差为H13。
4.D为螺纹公称直径代号。

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?加入我们

x
回复

使用道具 举报

 楼主| 小猪哼囔 发表于 2021-9-8 08:23:38 | 显示全部楼层

120°或90°的螺纹孔倒角和沉头孔如何避免毛刺的形成?

120°或90°的螺纹孔倒角和沉头孔如何避免毛刺的形成?

对内螺纹孔进行倒角或沉头孔的目的通常是为了避免产生凸起的毛刺,毛刺会妨碍适配件与平整的工件表面之间固定。另外,当装配件压在毛刺上时,毛刺将被压下,从而导致内螺纹变形并增加螺纹错扣的可能性。

在零件图上绘制倒角或沉头孔也可以帮助螺栓正确对齐或插入。在待钻孔所在的位置加一个倒角或埋头孔可以帮助入钻。由于这些原因,绝大多数螺纹孔需要某种类型的倒角或埋头孔。因此,这是最常见的加工工艺之一,也是通常需要改进的地方。

螺纹孔倒角的角度通常为120°或90°,其中最常见的是90°。有时会在工程图上指定倒角的外径和深度。然而,机械师或程序员经常会自行决定倒角孔的深度或外径。


头孔和倒角可以选用多种形式,或者直接由工程师决定;

在一些经典的机械师经验法则中,最常见的做法是加工比螺纹大径大0.010英寸-0.015英寸(0.254mm-0.381mm)的倒角直径,这将消除毛刺并提供足够的深度引导即将装配的螺栓。

加 工 方 法

加工倒角或沉头孔有多种方式,这些方法的加工效率不同。过去常用的方法是在初钻之后,在待钻孔处加工一个120°或90°的倒角。

许多机床厂采用90°角的数控点钻来完成点钻、沉头孔及倒角,不仅节省了换刀时间,也降低了刀具成本。数控点钻头作为引导工具,在钻孔之前被用来加工一个90°的夹角。虽然这种方法方便,但若使用较新的高渗透率硬质合金钻头来钻孔时,则不建议采用上述方法。因为这类硬质合金钻头的顶角是140°。在使用了90°的点钻之后,再利用140°硬质合金钻头进行钻孔加工会导致在该硬质合金钻头上造成切角并使刀具更快失效。若采用硬质合金钻头钻孔,必须改变使用刀具的序列。

此时,正确的刀具序列应为:钻孔、倒角(或钻沉头孔)、点钻。在这种情况下,使用120°或90°角度的沉头钻或倒角铣刀是最佳选择。通过选择适当的刀具序列,硬质合金钻头的刀具寿命将显著增加。



在进行沉头孔或孔的倒角加工时,应特别注意对刀。错误的对刀将对零件的质量和功能产生很大的负影响。使用倒角铣刀时,可以通过圆弧插补进行圆形倒角的加工,但这可能不是直接倒角的最佳工艺。相反,传统的高速钢沉头孔是专门为倒角而设计的,但它们并不适用螺旋圆弧插补刀具路径。


合 并 操 作

对孔加工倒角的最有效、最快捷的方法是使用同时具备了钻削和沉头的功能的阶梯钻。由于该钻头具有90°的沉头阶梯角度,利用这种阶梯钻进行加工可一次性完成钻孔和沉头加工工序。将两个加工操作合并为一个,不仅可减少换刀时间、循环时间和刀具库存,而且保证倒角的与底孔同心。

如果将阶梯钻作为钻孔的首选方法,必须使用改良后的标准钻头,阶梯钻的螺纹小径磨削成一个标准的单直径钻头的直径大小。螺纹小径的钻芯厚度可能会出现过大的情况,并影响切屑排出。出于易于清理的目的,螺纹小径一般没有刃带,同时这也会引起外径上出现过大的摩擦,从而降低刀具的性能。

阶梯钻,尤其是硬质合金阶梯钻,应该是由硬质合金材料棒加工而成,而不是对现有刀具进行修磨而成,以保证钻芯和刃带符合要求。标准的阶梯钻是存在的,一些刀具制造商能够迅速的提供这些产品给最终的用户,并可用于加工具有不同螺纹孔深度的盲孔。

工艺改进是先进制造商永恒的目标。尽管攻螺纹前制备倒角和沉头孔是常见的结构,但是加工顺序并不是一个标准化的工艺,同其他大多数工艺一样,仍需要精益求精。

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?加入我们

x
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 小猪哼囔 发表于 2021-9-8 08:35:19 | 显示全部楼层
螺纹底孔内孔去毛刺倒角案例

螺纹底孔内孔去毛刺倒角案例

产品名称:蜗壳(底座)

材料:球铁

螺纹大小:M10

螺纹底孔大小:D8.5

选用刀具:SV-BW-8.5

刀具设置:为螺纹底孔倒角,倒角单边大小必须要大于螺距,才能使得攻丝后无二次毛刺产生。比如M10的螺纹底孔倒角大小必须大于1.5mm。

通过调整刀具尾部的弹力调节弹簧,往内旋转6圈,使得刀片弹力足够大。

刀刃切削时段加工参数:转速n=1200   ,进给F=150 。(非刀刃切削时段F=3000-快进快退)

攻丝结束后加工效果图片:攻丝后无毛刺产生,无二次翻边产生。 作者:18961789730 https://www.bilibili.com/read/cv7302633 出处:bilibili
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 小猪哼囔 发表于 2021-9-8 08:39:38 | 显示全部楼层


金属工件加工时,如何避免螺纹倒角处的毛刺

API 5B标准要求油井套管螺纹的起始段应有经过倒角的引扣部分。加工螺纹起始段时,在倒角面与螺纹截交处容易产生毛刺。根据毛刺的棱角效应,毛刺大小与工件端面角有关,当工件端面角增大时,工件终端部分的支撑刚度相对提高,在切削方向上就不容易产生毛刺。因此,在制定油井管螺纹切削规范时,应合理确定刀具走刀方向,使切出口位于零件棱角(即两相邻面的边棱交角)值较大的部位,以防止或减少毛刺的生成。对于65°倒角的圆螺纹油井套管,其引导面与倒角面构成的棱角为95°,小于承载面与倒角面的交角(145°),也小于倒角面与端面构成的棱角(115°),因此采用逆向走刀法(即从引导面至端面方向走刀)可有效控制引导面与倒角面交接棱角处的毛刺高度。该方法主要用于去除外翻毛刺。 采用逆向走刀法去毛刺时,为避免生成二次毛刺,需采用较小的进给量,因此加工效率较低。专利《侧切法去除螺纹毛刺的方法》(中国专利号:97103690.X)提出,顺着毛刺所在的螺纹齿顶方向按螺纹切削进给量进给加工,可大幅度提高去毛刺加工效率。如图2所示,去毛刺刀刃的两侧刃分别在不完整螺纹与倒角面的交点处切削,使该处棱角增大,不易产生毛刺。确定去毛刺刀刃的角度时,应使左侧刃与倒角面和螺纹引导侧分别形成的两个交角相等;右侧刃与倒角面和螺纹承载侧分别形成的两个交角相等。θ为螺纹牙型半角,δ为倒角面与螺纹轴线的夹角,ε为螺纹锥度半角。根据各角度间的几何关系可知,去毛刺刀刃的左边角β1和右边角β2分别为β1=45°- δ + θ 2 2 β2=45°+ δ + θ 2 2 去毛刺刀刃的进给方向与螺纹轴线的夹角ψ1为 3 偏梯形螺纹黑皮扣段毛刺的去除 加工偏梯形螺纹时,螺纹全长均以同一锥度加工,没有加工圆螺纹时的大角度退刀,因此具有较长的不完整螺纹段(如API标准规定偏梯扣套管不完整螺纹长度g均为1.984"),其齿顶为荒管状态(俗称“黑皮扣”),黑皮扣段的齿槽两侧与管体表面截交处易形成较大毛刺,该毛刺在螺纹加工后会因弹性变形作用而向齿槽内侧翻转,从而影响螺纹参数的测量,并会增大螺纹拧接力矩,因此需要去除黑皮扣段的毛刺。 采用一宽顶刀尖的去毛刺刀刃切入螺纹齿槽,刀刃顶部平行于螺纹齿底,两侧刃则靠在不完整螺纹两侧面与齿顶的交接处,侧刃左边角β11和右边角β2应大于对应的齿侧角α1和α2。去毛刺刀刃顶部宽度L的选取应确保刀刃能切入螺纹齿槽,且能切除齿底圆弧R与表面交接处的毛刺,L的最小宽度Lmin和最大宽度Lmax可分别按下式计算: 式中:ε——螺纹锥度半角 p——螺距 hn——螺纹齿高 去毛刺刀刃的切入点应在不完整螺纹开始处,切入角度应大于螺纹锥度角以避免伤及完整螺纹,然后顺着外表面方向螺旋进给切出。与螺纹起始段的毛刺相比,偏梯形螺纹黑皮扣段的毛刺轨迹很不规则(取决于管子表面状况),因此为有效去除此类毛刺,去毛刺刀刃需具备一定柔性,刀刃径向采用弹簧控制,可根据毛刺轨迹进行适当伸缩,以较恒定的切削力进行去毛刺加工。 根据几何关系和已知的不完整螺纹长度g,可计算出偏梯形螺纹黑皮扣去毛刺加工时去毛刺刀进给方向与螺纹轴线的夹角ψ2为ψ2=arctan( x1+x2+x3 ) g 4 带密封圈接箍加工中密封圈槽的毛刺控制 API 5CT标准附录中的SR13带密封圈接箍是在接箍螺纹段上加工一可放置密封圈的环槽,从而达到良好的气密封效果。如加工中产生的毛刺过大,在螺纹啮合过程中会造成密封圈发生机械破坏,影响正常使用。为此,在加工时可用切槽刀将环槽两侧的金属先行切除,然后再加工密封圈槽,此时环槽两侧与螺纹的交角大于90°,支撑刚性明显加强,不易产生毛刺,从而可达到控制毛刺的效果。 下部分表示切槽刀的切削轨迹。切槽刀的刀刃宽度大于螺纹齿宽B,首先以η1角切入螺纹,然后以螺纹锥度半角ε切过齿宽B,最后以η2角切出螺纹。η1、η2角的大小与螺纹的螺距和齿高有关,应保证将密封圈槽与螺纹相交处的1/2圈不完整螺纹切尽。η1、η2的计算公式分别为η1=arctan p -ε h η2=arctan p +ε h 式中,p和h分别为螺距和齿高。 5 结语 综上所述,在油井管螺纹的切削加工中,对于管端不同部位、因不同加工方式产生的毛刺,应通过合理设计加工工艺及切削轨迹,采用最有效的工艺方法来实现去除或控制毛刺的目的,以保证螺纹检验的准确性和螺纹连接质量。

回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 小猪哼囔 发表于 2021-9-8 08:55:27 | 显示全部楼层

相关国标:螺纹孔的倒角和环槽

http://www.nssi.org.cn/nssi/front/12764453.html
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 小猪哼囔 发表于 2021-9-8 08:56:19 | 显示全部楼层

cnc加工中心常用的几种螺纹加工方法

螺纹加工是cnc加工中心非常重要的应用之一,螺纹的加工质量和效率将直接影响零件的加工质量及加工中心的生产效率。随着cnc加工中心性能的提高及切削刀具的改进,螺纹加工的方法也在不断改进,螺纹加工的精度和效率也在逐渐提高。为了使工艺人员能够在加工中合理选择螺纹加工方法,提高生产效率,避免质量事故,现将在实际中cnc加工中心常用的几种螺纹加工方法总结如下:

cnc加工中心螺纹加工

1. 丝锥加工法

1.1 丝锥加工的分类及特点

采用丝锥加工螺纹孔是*常用的加工方法,它主要适用于直径较小(D<30),孔位置精度要求不高的螺纹孔。

在20世纪80年代,螺纹孔均采用柔性攻丝方法,即采用柔性攻丝夹头夹持丝锥,攻丝夹头可做轴向补偿,补偿机床轴向进给与主轴转速不同步造成的进给误差,保证正确螺距。柔性攻丝夹头结构复杂,成本较高,容易损坏,加工效率较低。近年来,cnc加工中心的性能逐步提高,刚性攻丝功能成为cnc加工中心的基本配置。

因此,刚性攻丝成为目前螺纹加工的主要方法。即用刚性弹簧夹头夹持丝锥,主轴进给与主轴转速由机床控制保持一致。弹簧夹头相对于柔性攻丝夹头来说,结构简单,价格便宜,用途广泛,除夹持丝锥外,还可夹持立铣刀、钻头等刀具,可以降低刀具成本。同时,采用刚性攻丝,可以进行高速切削,提高加工中心使用效率,降低制造成本。

1.2 攻丝前螺纹底孔的确定

螺纹底孔的加工对于丝锥的寿命、螺纹加工的质量等方面有较大影响。通常,螺纹底孔钻头直径选择接近螺纹底孔直径公差的上限,

例如,M8螺纹孔的底孔直径为Ф6.7+0.27mm,选择钻头直径为Ф6.9mm。这样,可减少丝锥的加工余量,降低丝锥的负荷,提高丝锥的使用寿命。

1.3 丝锥的选择

选择丝锥时,首先,必须按照所加工的材料选择相应的丝锥,刀具公司根据加工材料的不同生产不同型号的丝锥,选择时要特别注意。

因为丝锥相对于铣刀、镗刀来说,对被加工材料非常敏感。例如,用加工铸铁的丝锥来加工铝件,容易造成螺纹掉牙、乱扣甚至丝锥折断,导致工件报废。其次,应注意通孔丝锥与盲孔丝锥的区别,通孔丝锥前端引导较长,排屑为前排屑。盲孔前端引导较短,排屑为后排屑。用通孔丝锥加工盲孔,不能保证螺纹加工深度。再者,若采用柔性攻丝夹头,还应注意丝锥柄部直径及四方的宽度,应与攻丝夹头相同;刚性攻丝用丝锥柄部直径应与弹簧夹套直径相同。总之,只有合理的选择丝锥,才能保证加工的顺利进行。

1.4 丝锥加工的数控编程

丝锥加工的编程较为简单。现在加工中心一般都固化了攻丝子程序,只需将各个参数赋值即可。但要注意,数控系统不同,子程序格式不同,一些参数表示的意义是不同的。例如,SIEMEN840C控制系统,它的编程格式为:G84 X_Y_R2_ R3_R4_R5_R6_R7_R8_R9_R10_R13_。编程时只需将这12个参数赋值。
cnc加工中心螺纹铣削法

2. 螺纹铣削法

2.1 螺纹铣削的特点

螺纹铣削是采用螺纹铣削刀具,加工中心三轴联动,即X、Y轴圆弧插补,Z轴直线进给的铣削方式加工螺纹。

螺纹铣削主要用于大孔螺纹及难加工材料的螺纹孔的加工。它主要有以下特点:

⑴ 加工速度快,效率高,加工精度高。刀具材料一般为硬质合金材料,走刀速度快。刀具的制造精度高,因此铣削的螺纹精度高。

⑵ 铣削刀具适用范围大。只要是螺距相同,无论是左旋螺纹还是右旋螺纹,均可使用一把刀具,有利于降低刀具成本。

⑶ 铣削加工易于排屑、冷却,相对丝锥来讲切削情况较好,特别适用于铝、铜、不锈钢等难加工材料的螺纹加工,

尤其适合大型零部件及贵重材料的零部件的螺纹加工,能够保证螺纹加工质量和工件的安全。

⑷ 因没有刀具前端引导,适用于加工螺纹底孔较短的盲孔及没有退刀槽的孔。

2.2 螺纹铣削刀具的分类

螺纹铣削刀具可分为两种,一种是机夹式硬质合金刀片铣刀,另一种是整体式硬质合金铣刀。机夹式刀具适用范围广,既可加工螺纹深度小于刀片长度的孔,也可加工螺纹深度大于刀片长度的孔。整体式硬质合金铣刀一般用于加工螺纹深度小于刀具长度的孔。

2.3 螺纹铣削的数控编程

螺纹铣削刀具的编程与其它刀具的编程不同,如果加工程序编制错误,易造成刀具损坏或螺纹加工错误。编制时应注意以下几点:

⑴ 首先应将螺纹底孔加工好,对小直径孔用钻头加工,对较大的孔应采用镗削加工,保证螺纹底孔的精度。

⑵ 刀具切入切出时应采用圆弧轨迹,通常为1/2圈进行切入或切出,同时Z轴方向应行进1/2螺距,以保证螺纹形状。刀具半径补偿值应在此时带入。

⑶ X、Y轴圆弧插补一周,主轴沿Z轴方向应行进一个螺距,否则,会造成螺纹乱扣。

⑷ 具体举例程序:螺纹铣刀直径为Φ16,螺纹孔为M48×1.5,螺纹孔深度为14。

加工程序如下:

(螺纹底孔程序略,该孔应采取镗削底孔)

G0 G90 G54 X0 Y0

G0 Z10 M3 S1400 M8

G0 Z-14.75 进刀至螺纹*深处

G01 G41 X-16 Y0 F2000 移至进刀位置,加入半径补偿

G03 X24 Y0 Z-14 I20 J0 F500 切入时采用1/2圈圆弧切入

G03 X24 Y0 Z0 I-24 J0 F400 切削整个螺纹

G03 X-16 Y0 Z0.75 I-20 J0 F500 切出时采用1/2圈圆弧切出G01 G40 X0 Y0 回至中心,取消半径补偿

G0 Z100

M30

3. 挑扣法

3.1 挑扣法的特点

箱体类零件上有时也能遇到大螺纹孔,在没有丝锥和螺纹铣刀的情况下,可采用类似车床挑扣的方法。

在镗刀杆上安装螺纹车刀,进行镗削螺纹。

公司曾经加工一批零件,螺纹是M52x1.5,位置度是0.1mm(见图1),因为位置度要求较高,螺纹孔较大,无法使用丝锥进行加工,且没有螺纹铣刀,经过试验,采用挑扣方法保证了加工要求。

3.2 挑扣法的注意事项

⑴ 主轴启动后,应有延时时间,保证主轴达到额定转速。

⑵ 退刀时,如果是手磨的螺纹刀具,由于刀具不能刃磨对称,不能采用反转退刀,必须采用主轴定向,刀具径向移动,然后退刀。

⑶ 刀杆的制造必须精确,尤其是刀槽位置必须保持一致。如不一致,不能采用多刀杆加工。否则就会造成乱扣。

⑷ 即使是很细的扣,挑扣时也不能一刀挑成,否则会造成掉牙,表面粗糙度差,至少应分两刀。

⑸ 加工效率低,只适用于单件小批、特殊螺距螺纹和没有相应刀具的情况。

3.3 具体举例程序

N5 G90 G54 G0 X0 Y0

N10 Z15

N15 S100 M3 M8

N20 G04 X5 延时,使主轴达到额定转速

N25 G33 Z-50 K1.5 挑扣

N30 M19 主轴定向

N35 G0 X-2 让刀

N40 G0 Z15 退刀

4.总结

综上所述,cnc加工中心加工螺纹的方法主要有丝锥加工、铣削加工和挑扣法,以丝锥加工、铣削加工为主要加工方法,挑扣法只是临时应急采用的一种方法。只有正确选择螺纹加工方法和加工刀具,才能有效提高螺纹加工效率和质量,提高cnc加工中心使用效率,降低加工成本,每个数控加工工艺人员都应熟练掌握。

回复 支持 反对

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 加入我们

本版积分规则 返回列表 发新帖

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

微信扫一扫打赏

快速回复 返回顶部 返回列表