全牙形螺紋刀片加工預(yù)留電鍍余量螺紋

    我公司原來(lái)的螺紋加工采用不帶修光刃刀片或磨制的高速鋼刀加工，存在著許多問(wèn)題:牙型角不標(biāo)準(zhǔn)，有偏肥偏瘦的情況，螺紋連接強(qiáng)度低;螺紋牙形上毛刺大，旋合緊澀，甚至出現(xiàn)劃傷手的情況;螺紋加工過(guò)程中，大中小徑尺寸分別保證，不易控制。但在采用全牙形螺紋刀片，將螺紋牙頂修成圓弧后，大中小徑同時(shí)保證，基本沒(méi)有毛刺，連接過(guò)渡圓滑，牙型角尺寸一致，可以顯著改善螺紋的外觀效果和使用性能。

    1.全牙形螺紋加工質(zhì)量及改進(jìn)

    在實(shí)際的加工應(yīng)用中，我們也發(fā)現(xiàn)了一些表面質(zhì)量以及尺寸的問(wèn)題，簡(jiǎn)述如下:

    (1)牙頂有毛刺我們發(fā)現(xiàn)在有色金屬的加工中，有些零件并沒(méi)有理想中的光滑。造成這種問(wèn)題的原因有三:①螺紋牙頂沒(méi)有留加工余量。②螺紋加工完成后，牙頂被再次車削。③刀片修光刃已經(jīng)嚴(yán)重磨損，更換刀片。在對(duì)這些因素排除后，徹底解決了牙頂毛刺的問(wèn)題。

    (2)螺紋表面有顫紋在加工一些長(zhǎng)徑比較大的不銹鋼零件時(shí)，發(fā)現(xiàn)在螺紋上出現(xiàn)了顫紋的現(xiàn)象(見圖1)，我們針對(duì)此進(jìn)行了一些分析，認(rèn)為主要原因是全牙形螺紋刀片在車削時(shí)與零件接觸面積較大，所以徑向的阻力也更大，特別對(duì)于長(zhǎng)徑比較大的零件，在高速切削或者刀刃不夠鋒利的情況下，易出現(xiàn)此問(wèn)題。為此，我們向操作者推薦了幾種處理該問(wèn)題的辦法，①提高刀桿剛性。②提高零件剛性。③檢查刀片是否過(guò)度磨損。④調(diào)整加工余量、螺紋牙頂余量和每次進(jìn)刀量，**一刀加工余量過(guò)小時(shí)會(huì)產(chǎn)生此現(xiàn)象。⑤降低轉(zhuǎn)速。現(xiàn)在已經(jīng)解決了顫紋的問(wèn)題。

    (3)螺紋表面有積屑瘤在加工鋁制殼體零件時(shí)，很多廠家反映出現(xiàn)了表面質(zhì)量不好，特別是積屑瘤的情況(見圖2)，我們經(jīng)過(guò)認(rèn)真摸索總結(jié)分析，得出了解決這個(gè)問(wèn)題的幾種常見思路:①刀片型號(hào)使用錯(cuò)誤。②檢查刀片是否鋒利。③調(diào)整加工速度，提高加工線速度使其超過(guò)50m/min。④檢查冷卻情況，保持充分冷卻。將這幾項(xiàng)解決措施給加工者培訓(xùn)后，已經(jīng)沒(méi)有再出現(xiàn)類似問(wèn)題。

    2.預(yù)留鍍層量的鍍前螺紋尺寸驗(yàn)證

    (1)極限公差驗(yàn)證試驗(yàn)為了驗(yàn)證通用刀片能否加工鍍前螺紋，我們采用山高的16ER1.5ISOH15刀片分別按照M30×1.5的中徑上下差加工，結(jié)果顯示，當(dāng)中徑按鍍前上差加工至28.866mm時(shí)，大徑為鍍前上差29.861mm;當(dāng)中徑按鍍前下差加工至28.788mm時(shí)，大徑為29.786mm，距離鍍前下差29.652mm差0.114mm。即按照鍍前中徑上下差加工時(shí)，大徑均可落到其公差范圍內(nèi)。

    (2)常規(guī)工藝過(guò)程驗(yàn)證為驗(yàn)證常規(guī)狀態(tài)下留鍍層余量的全牙型螺紋刀的加工尺寸，我們按照Q/21EJ145－2008規(guī)定選擇3～8μm、8～17μm、18～30μm的三種鍍層余量M30×1.5的內(nèi)外螺紋各5件分為6組，共30件，再逐一標(biāo)記進(jìn)行加工和表面處理試驗(yàn)，結(jié)果顯示:加工后，30件螺紋中B1、B2、B5三外螺紋出現(xiàn)通端不過(guò)現(xiàn)象，其中B1為螺紋牙型變形所致，B2、B5應(yīng)為加工時(shí)的次品?；瘜W(xué)鍍鎳后，按照三種厚度標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)，全部合格。采用螺紋環(huán)規(guī)和塞規(guī)檢測(cè)，全部合格。

    (3)小批量驗(yàn)證試驗(yàn)我們對(duì)加工的18批零件進(jìn)行了跟蹤，要求所有相關(guān)人員按照要求填寫加工參數(shù)、鍍前檢驗(yàn)測(cè)量是否符合鍍前尺寸，電鍍車間填寫鍍層厚度，鍍后檢驗(yàn)測(cè)量是否符合鍍后尺寸，所有數(shù)據(jù)均有記錄。經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，所有批次的螺紋部分結(jié)構(gòu)合格。附表為跟蹤批次的分類匯總統(tǒng)計(jì):

    通過(guò)以上的理論計(jì)算和實(shí)際加工驗(yàn)證，按照公司關(guān)于預(yù)留鍍層余量的規(guī)定和GB/T196-2003(普通螺紋基本尺寸)、GB/T2516-2003(普通螺紋極限偏差)，均可加工出合格鍍前螺紋，工藝上不存在難題。通過(guò)樣件加工和小批量驗(yàn)證證明，全牙形螺紋在有色金屬殼體上可以大批量應(yīng)用。

    在全牙形螺紋的測(cè)試中，外螺紋可以直接用手感覺(jué)，還可以在投影儀下準(zhǔn)確計(jì)量牙型，但是對(duì)于內(nèi)螺紋測(cè)量，只能憑借手指伸進(jìn)去感覺(jué)，或者進(jìn)行破壞試驗(yàn)后觀察，沒(méi)有科學(xué)合理快速的檢測(cè)方法，給內(nèi)螺紋的控制帶來(lái)了不便。

    經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間的探索后，*終我們想到了使用牙科印牙模的方法將零件的牙形套出來(lái)測(cè)量。通過(guò)網(wǎng)上搜索，找到安徽一家硅橡膠的印模材料，可以滿足快速檢測(cè)螺紋的需要。該產(chǎn)品為兩種組分(其中一種是催化劑)用勺子舀出后在手里匯合，即可獲得和橡皮泥一樣的狀態(tài)，按入內(nèi)螺紋的內(nèi)壁上，3min后即可凝固成固化雙組份硅彈性體(見圖3)，且不收縮、不變形，柔韌抗撕扯，易于從敷涂的表面揭取。固化后的印痕，可長(zhǎng)期完好保存。每次套模時(shí)間約5min。

    這種方法為全牙形螺紋的檢測(cè)提供了方便，也使內(nèi)螺紋檢測(cè)更加具有依據(jù)，徹底結(jié)束了內(nèi)螺紋檢測(cè)僅憑手感的判斷方法。

    4.三四頭非標(biāo)螺紋刀片試驗(yàn)

    在全牙形刀片成功用于普通單頭螺紋之后，我們思考原來(lái)公司的三四頭螺紋采用不帶修光刃刀片或高速鋼刀加工，螺紋牙形上尖點(diǎn)較多，能否將這種螺紋的兩側(cè)均出現(xiàn)圓弧，以使連接光滑呢?我們通過(guò)查找美軍標(biāo)MIL－38999和國(guó)軍標(biāo)GJB599A，*終確定了螺紋的大中小徑尺寸，又在研究刀片尺寸給定原則的基礎(chǔ)上，依據(jù)螺紋尺寸和刀片加工的工藝性、預(yù)留電鍍余量的可行性，確定了刀片的牙形尺寸，共9種規(guī)格(其中三頭7種，四頭2種)，并**選定成都某廠家定制了非標(biāo)刀片。

    刀片入廠后，我們立即進(jìn)行了驗(yàn)證，通過(guò)每型號(hào)10片的小批量驗(yàn)證和近三個(gè)月來(lái)的大批量驗(yàn)證，證明這些規(guī)格的刀片完全能夠滿足三四頭螺紋加工的技術(shù)要求。

    5.螺紋及刀片的入廠檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

    因?yàn)槿佬温菁y質(zhì)量保證的關(guān)鍵是合格的刀片，為此我們專門制定了《關(guān)于全牙型螺紋刀片入廠復(fù)驗(yàn)的有關(guān)規(guī)定》，對(duì)單頭、三四頭螺紋刀片的包裝、標(biāo)記以及所有螺紋刀片修光刃R應(yīng)滿足的技術(shù)要求進(jìn)行了規(guī)定。

    針對(duì)產(chǎn)品的螺紋檢驗(yàn)，我們?cè)趩晤^螺紋和多頭螺紋推廣的階段，兩次對(duì)公司內(nèi)的《螺紋控制標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行了修改，對(duì)于螺紋必須是全牙型進(jìn)行了明確，并對(duì)其中尺寸有錯(cuò)誤的部分進(jìn)行了修正。

    6.結(jié)語(yǔ)

    本項(xiàng)目主要包括了前期的加工摸索、逐步解決由于螺紋推廣發(fā)現(xiàn)或引起的技術(shù)問(wèn)題。其中技術(shù)問(wèn)題通過(guò)所有參與人員的各階段努力試驗(yàn)攻關(guān)，已全部解決。經(jīng)過(guò)近一年的切換試用和**推廣，已經(jīng)使全牙形螺紋在公司的所有產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)了**的應(yīng)用，改善了螺紋旋合的柔和度，提高了產(chǎn)品連接強(qiáng)度和耐環(huán)境性能，為提升公司產(chǎn)品的品牌做出了貢獻(xiàn)。