在车削细长丝杠时,使用了中心架,使支承间的距离缩短了一半,可提高工件的刚性。采用跟刀架车削细长丝杠时,缩短切削作用点和支承点之间的距离,工件的刚性得到很大的提高,切削作用点和支承点之间的距离约为5~10mm在车床上加工细长丝杠时,一来容易产生振动,不利于切削;二来不易保证零件的质量精度。
解决这个难题的方法大致有两方面:其一是在切削时改善刀具的切削角度,选合理的切削用量;其二是增设辅具,即装上跟刀架,用以消除振动,以保证零件的质量和精度。车速也可以相应提高,进给量也可以增大,振动小,车出的零件弯曲度小,提高了生产率,同时也提高了零件的加工精度在加工细长丝杠时,普遍存在的问题是质量差、效率低。前面已经介绍过提高刚性的方法,但由于切削热的影响,丝杠必然产生热伸长。而此时卡盘和顶尖之间的距离是固定的,则工作轴向就没有伸缩的余地,使丝杠产生弯曲变形。
不锈钢丝杠相关刀具参数设计与普通结构钢材料应具有较大的不同,其具体不锈钢丝杠加工工艺如下:
1.钻孔加工 在钻孔加工时,由于不锈钢丝杠材料导热性能差,弹性模量小,孔加工起来也比较困难。解决此类材料的孔加工难题,主要是选用合适的刀具材料 镗孔加工
(1)刀具材料选择 因加工不锈钢丝杠零件时切削力大、切削温度高,刀具材料应尽量选择强度高、导热性好硬质合金。 对于此类材料淬火零件的加工,可以采用CBN(立方氮化硼)刀片,CBN硬度仅次于金刚石,硬度可达7000~8000HV,因此耐磨性很高,与金刚石相比,CBN突出优点是耐热性比金刚石高得多,可达1200℃,可承受很高的切削温度。此外其化学惰性很大,与铁族金属在1200~1300℃时也不起化学作用,因此非常适合加工不锈钢丝杠材料。其刀具寿命是硬质合金或陶瓷刀具的几十倍。
在车削加工中,一般走刀方向都是从尾座向床头方向,俗称正走向走刀。车削细长杠时需改用反向走刀,走刀的抗力方向使工件受拉应力。反向切削使工件受到拉伸作用,能消除振颤,使切削平稳,尤其是在车削丝杠外圆和粗切螺纹工序中,由于切削力大,更需要采用反向切削,尾座需装可伸缩的活顶尖。值得一提的是,在安装刀具时,刀尖应稍高于工件中心线0.1~0.15mm,使切削过程中刀具的切削前角增大,减少切削力,也就减少切削力对工件的压缩。同时,在切削过程中,刀尖还起着托起工件的作用,用以抵消跟刀架支承块对工件的反作用力,相当于跟刀架的第四个支承块。 为了减少跟刀架支承块与工件的摩擦而造成支承块严重磨损,减少工件温度升高,同时冷却刀刃,在随时注意调整跟刀架松紧程度的同时,还需在切削过程中进行充分冷却和润滑,使切削顺利进行,保证粗车后螺纹的表面粗糙度。六、合理选择车刀的几何形状