螺纹短轴零件机械加工工艺设计分析

发表时间:2021/4/6   来源:《科学与技术》2020年34期   作者:马彦明
[导读] :对于一个国家来说,其综合国力的高低在很大程度上取决于其制造业水平
        马彦明
        烟台富准精密电子有限公司  山东烟台264006
        摘要:对于一个国家来说,其综合国力的高低在很大程度上取决于其制造业水平,而且制造业也是一个国家在航空、航天、生物、医学、能源、交通等诸多领域得以不断发展的重要基础。制造业的飞速发展,对社会生产及人类生活都产生了极为深远的影响。现阶段,信息化时代的来临,使各种高新技术,如计算机技术、微电子技术、物联网技术等得以不断涌现,这些高新技术为制造业的发展带来了强力的技术支持。例如,CIMS的产生,便促进了其相关制造技术的革新,从而形成了并行工程、柔性制造、敏捷制造等一系列的全新工业概念。数控机床则是众多先进制造技术得以实现所不可或缺的基础设备,对数控机床进行技术创新与优化,也正日益引起人们的广泛关注。
        关键词:螺纹轴;机械加工;工艺设计
引言
        现代社会发展中,制造业有着极其重要的地位。要想促进制造业的发展,就需要应用先进技术,比如数控机床。而机械零部件中,螺纹是非常重要的连接形式,所以需要充分重视螺纹加工精度,以保证连接部位的精密度达标,也能够促进整体的加工质量提升,满足不同使用工况的要求。因此,数控机床在进行机械螺纹类零件加工时,应该给予足够的重视,做好技术的总结和分析,以提升综合技术水平,满足现代社会的应用需要。
1背景
        机械制造产业衡量一个国家科技发展水平以及在国际上的影响力。机械制造业产品,已经广泛地应用在多种领域,比如工业领域、农业领域、国防医疗领域、交通领域以及军事和民用领域,这也使得机械制造业成为了一个国家重点支持和发展的主要产业。在这些机械产品中,轴类零件是机械加工设计中经常碰见的典型零件之一,正是因为轴有以下作用:支承回转体、传递扭矩、受载,所以轴在机械制造工业发挥了重要的作用。
2机械加工工艺
        制造业生产过程一个重要环节就是机械加工,其主要是借助多种方法将毛坯件、机械工件及零散部件等向预想数据方面进行加工改造。在机械加工过程,往往会涉及较多工艺流程,首先需要初加工零部件,这一方式能够把零部件向预想数据逐步靠近提供保障;其次应用高精度仪器,确保零部件与预设计标准相符,在精加工完成的后期,需要开展检验工作,保障加工零件与合格产品相符。
3机械加工精度
        常用的机床有车床、铣床、刨床、铣镗床、磨床、插床、钻床,可以加工圆柱面、端面、平面、槽、螺纹、孔等。通过各种工序的组合,可以形成轴、联轴器、带轮、齿轮、轴套等零件,再通过各种零件的组合、装配,可以形成符合设计要求的产品。加工精度是指零件加工后的尺寸、形状、位置、表面质量与设计要求的符合程度。符合程度越高,加工精度就越高;符合程度越低,加工精度就越低。加工精度通常包括尺寸精度、形状精度、位置精度以及表面质量等。零件的加工精度并不是越高越好,而是在保证其用途的前提下,还要考虑经济性。也就是说,在充分权衡零件的用途和制造成本后确定合适的加工精度。加工精度的高低往往由零件的用途、装配等因素决定。一般情况下,系统传动链越长,则系统中的零件(尤其是传动链末端的零件)的精度要求越高。例如,机械传动系统中的齿轮、轴、蜗轮、蜗杆等。若长传动链系统中的某个零件精度达不到要求,则势必造成系统末端的累积误差过大,导致系统末端输出件的运动达不到理想效果,从而影响整个系统的精度。当然,有些重要的配合以及重要的联接,虽然结构很简单,但精度要求也很高。例如,重要配合中的轴和孔、曲柄滑块机构中的滑块、重要螺纹联接中的螺纹等。


4螺纹类零件在数控生产加工技术中的具体处理方式
        在对机械螺纹类零件进行工艺加工处理中,主要是进行坐标尺寸的各种数据的确定和标志,并且在整个零件各种点、线、面的尺寸和具体位置的确定过程中,都应该以这个坐标为基础,以坐标原点为出发点。因为数控加工技术以精确度较高而闻名,因此整个数控加工生产过程中不会出现较大的数据误差,从而可以通过计算控制实现局部数据的修改和尺寸的改变。并且在具体的数控加工过程中,对其刀具的路线也应该选择尽量简单的路线进行加工生产,按照经验,可以使刀具按照0b或者90b的方向进行来回切割。另外,因为机械螺纹类零件在整个加工生产过程中,并不存在着轮廓上的误差,所以在数控加工过程中,应该保证零件所具有的直线型轮廓平行于设计之初所选择的坐标轴,这样能够提高整个螺纹类零件生产加工的精确度。另外,在整个数控加工过程中,螺纹类零件中拐点的加工处理也不应该选择直角过渡的方式,并且对刀具运行路线中材料数量的去除,也必须选择均匀的方式来减小冲击,从而提高整个零件的精确度。
5机械螺纹类零件的数控机床加工技术研究
        5.1螺纹切削加工技术
        其中,切削螺纹通常采用模具或成型刀具来对工件螺纹进行加工,包括车削、攻丝、旋风切削,铣削、套丝、研磨等。在对螺纹进行车削、磨削以及铣削时,工件每转一转,需确保机床传动链能够按照工件轴的方向进行均匀、准确的移动,在进行套丝或攻丝时,需要确保板牙或丝锥能够相对于工件采取相向旋转运动。同时,由螺纹沟槽来对刀具进行轴向移动引导。在数控机床对螺纹进行车削时,需要采用螺纹梳刀或成形车刀来实现。在使用成形车刀来对螺纹进行车削时,考虑到刀具在结构上较为简单,因此,成形车刀非常适合对机械螺纹类零件进行单件加工或小批量的加工。而在应用螺纹梳刀对螺纹进行车削加工时,因其刀具有着较为复杂的结构,但其生产效率却极高,因此,该刀具非常适用于对短螺纹工件进行一般批量或大批量的生产与加工。通常而言,普通的数控车床对机械螺纹零件的车削螺距精度可在8~9级。而对于专业高效的特殊类数控机床来说,其对螺纹的加工精度以及生产效率都能够得到显著提高。
        5.2设置较为精确的切削参数,保证加工工艺精度
        机械加工过程中免不了切削工序,而切削过程也是最容易影响加工工艺精度的,因此,机械设计加工企业应该在进行切削之前充分考虑各种影响因素,并对切削参数进行精确的计算和设置,无论是切削工具的选用还是切削速度和深度都要恰到好处,从而减少对加工工艺精度的不利影响。在选择切削工具的时候,每种零部件的刚度不同自然需要的切削工具也会有所差异,因此,选用切削工具应该主要以零部件的刚度为依据。而切削的速度和深度也需要进行严格的把控,在切削的时候可以使用切削液来平衡温度和摩擦,尽可能将影响加工工艺精度的因素降低。
结束语
        总而言之,随着全球经济一体化的不断推进,各国在经济、技术等方面的交流变得日益密切,这也使越来越多的新技术、新工艺、新设备得以不断涌现,在此过程中,数控机床加工技术在机械螺纹类零件加工生产中的技术优越性也变得愈发明显,随着数控机床加工技术的发展与进步,其必将使机械螺纹类零件的加工效率及加工质量得到进一步提高。可以说,数控机床在现代工业中的应用,不仅使产品的综合性能大幅提高,也使螺纹零件的生产与制作变得更加细致,有效优化了现代工业的生产程序,相信在不久的将来,我国现代工业的发展必将更加依赖于数控机床,而数控机床也将促使我国现代工业迎来更加美好的明天。
参考文献
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[2]杨胜达.浅析机械螺纹类零件的数控机床加工工艺[J].科技经济导刊,2019,27(15):94.
[3]夏平.机械螺纹类零件的数控机床加工技术探讨[J].产业科技创新,2019,1(12):58-59.
[4]张元元.机械螺纹类零件的数控机床加工技术研究[J].现代制造技术与装备,2019(01):52+55.
[5]陆茜.基于机械螺纹类零件的数控机床加工工艺分析[J].内燃机与配件,2018(21):113-114.
       
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