一种模数大、导程大的螺纹加工方法

摘要

本发明涉及螺纹加工技术领域，尤其是一种模数大、导程大的螺纹加工方法，通过对螺纹切削刀结构进行研究，并对螺纹槽的结构进行研究，进而结合螺纹槽的结构和螺纹切削刀的结构，对螺纹切削加工工艺步骤进行了调整，并对加工过程中的进刀尺寸、切削方式以及尺寸进行控制，使得切削过程中降低了切削刀的震动，避免了崩刃打刀现象，提高了加工效率。

说明书

技术领域

本发明涉及螺纹加工技术领域，尤其是一种模数大、导程大的螺 纹加工方法。

背景技术

螺纹加工是将工件在车床上进行切削加工而成，尤其是对于梯形 螺纹和模数螺纹的加工，由于传统的加工方法是将螺纹进行初始螺纹 加工而成后，按照双边切削的方法进行加工，使得切削刀在切削加工 过程中，其所受到的阻力较大，使得对螺纹加工的难度较大；而对于 导程大、模数大的螺纹，按照这种加工方法，其由于加工的工作长度 较长，使得在切削过程中发生震动，造成崩刃打刀的现象；如果采用 切槽刀切槽成型后，再采用成型刀修饰加工，其导致加工周期较长， 效率较低。

鉴于此，本研究者结合现有螺纹加工工艺以及进刀方法进行研究 和尝试，并对现有技术中的大导程、大模数的螺纹切削刀的结构进行 研究和分析，对螺纹切削刀进行大导程、大模数的螺纹切削成型处理 的工艺进行探索，为大导程、大模数的的螺纹加工方法提供了一种新 思路。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种模数 大、导程大的螺纹加工方法。

具体是通过以下技术方案得以实现的：

一种模数大、导程大的螺纹加工方法，将螺纹加工刀向工件径向 切削，形成深度为b的初始螺纹槽；待螺纹加工刀退出后，先将深度 为b的初始螺纹槽按照B方向移动螺纹加工刀加工至螺纹口距离达到 L时，完成第一层的加工；再将螺纹加工刀按照A方向移动切削深度 为b的第二层螺纹槽，并且在向A方向移动螺纹加工刀开始切削第 二层之前，将螺纹加工刀顶向螺纹右侧壁移动水平距离c后，切削， 待螺纹加工刀退出后，再将其按照B方向移动螺纹加工刀加工至距离 达到完成第二层的加工；依次按照上述方法，按照B 方向移动螺纹加工刀加工至距离达到a，并且第n层加工过程中，始 终满足按照B方向移动螺纹加工刀加工至距离达到即可完成模数大、导程大的螺纹加工。

所述的d为螺纹底与螺纹左侧壁的夹角。

所述的按照B方向移动螺纹加工刀，移动的距离为螺纹加工刀的 刀顶宽度a的0.6-0.8倍。

所述的A方向为向工件的径向方向移动；所述的B方向为向工 件的轴向方向移动。

所述的按照B方向移动螺纹加工刀，其在移动前还将螺纹加工刀 接触点进行软化处理。

所述的软化处理，是采用中性氧-焰炔加热至700～800℃，快速 水冷至室温。

所述的按照A方向移动螺纹加工刀，其在移动前还将螺纹加工 刀的刀顶接触点进行软化处理至深为0.1～0.5mm。

所述的软化处理，是采用中性氧-焰炔加热至700～800℃，快速 水冷至室温。

所述的深度b为1mm～1.5mm。

所述的软化处理还可以采用软化剂涂抹处理。

上述的软化剂，其原料成分以重量份计为聚乙二醇2-3份、纳米 二氧化硅1-3份、油酸3-5份、硼酸1-2份、磷酸二氢钾0.1-0.5份、环氧 乙烷3-7份、铬酸叔丁酯1-3份、磷酸酯3-5份。

上述的软化剂的制备方法是在温度为80-130℃，将聚乙二醇、纳 米二氧化硅、油酸、硼酸、磷酸二氢钾混合后，采用超声波频率为 30-300Hz处理10-20min，使得在纳米二氧化硅的作用下发生微观化学 反应，再结合将超声处理后的混合物料在温度为3-7℃中静置3-5min 后，再将环氧乙烷、铬酸叔丁酯、磷酸酯加入，并调整温度为50-70℃， 搅拌速度为1000-3000r/min搅拌处理10-20min，使得获得软化剂能够 改善金属材料表面的活性，达到除锈润滑的效果，使得金属表面层被 软化，降低切削难度；同时，还能对切削刀的刀头进行保护处理，避 免过高的温度导致刀头断裂或者软化，使得能够根据需要对螺纹进行 自由的切削处理，降低加工成本。

与现有技术相比，本发明的技术效果体现在：

本发明通过对螺纹切削刀结构进行研究，并对螺纹槽的结构进行 研究，进而结合螺纹槽的结构和螺纹切削刀的结构，对螺纹切削加工 工艺步骤进行了调整，并对加工过程中的进刀尺寸、切削方式以及尺 寸进行控制，使得切削过程中降低了切削刀的震动，避免了崩刃打刀 现象，提高了加工效率。

除此之外，本发明在加工处理前，还对切削刀刀顶接触点进行软 化处理，降低了切削刀进刀难度，降低了加工难度；本发明采用中性 氧-焰炔加热至700～800℃，避免了工件在软化处理过程中的变形， 提高了工件的精准度，确保了工件的质量和品质，降低了加工难度。

除此之外，本研究者还采用软化剂对切削刀接触点进行涂抹处 理，使得切削刀在接触点处能够容易进刀，防止了进刀过程的打滑或 者崩刃打刀现象，提高了对工件加工成大导程、大模数的准确度以及 效率，降低了加工难度。

本发明还结合对软化剂的原料进行筛选，并对其配比进行控制， 使得获得软化剂能够除锈润滑，提高金属工件表面的活性，软化金属 工件表面层，降低进刀难度，提高加工效率。并且结合对软化剂的制 备工艺以及工艺参数的控制，使得软化剂中的各原料能够准确的进行 生化作用，提高各原料成分之间的相互接触度，改善了软化剂的品质， 提高了对金属工件表面的除锈润滑功效，改善了对金属工件表面的软 化效果，并且还能避免加工完成后的螺纹发生生锈现象，提高了螺纹 的品质。

附图说明

图1为本发明模数大、导程大的螺纹加工方法的加工示意图。

1-刀顶2-螺纹底3-螺纹右侧壁4-螺纹左侧壁5-刀右侧壁6-刀 左侧壁。

a-刀顶宽度b-切割的层深c-开始切割第二层时刀顶向螺纹右侧 壁移动的水平距离d-是螺纹底与螺纹左侧壁的夹角L-螺纹口的螺 距A-是下一层切割时刀的移动方向B-是切割同一层时刀移动方向。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一 步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。

如图1所示，该方法在加工螺纹过程中，先通过螺纹加工刀的刀 顶1接近工件开始螺纹的第一刀加工，螺纹加工刀的刀顶1向螺纹底2 端移动，即向A方向移动，移动的深度为b，进而通过采用传统的螺 纹加工方法进行加工完成第一刀螺纹的加工，获得初始螺纹槽；待螺 纹刀退出来后，再将螺纹刀的刀顶1紧贴着初始螺纹槽的槽底，并将 螺纹加工刀向B方向移动，使得螺纹加工刀将螺纹进行单边切削处理， 即螺纹加工刀的刀左侧壁与螺纹的侧壁相接触，进而达到对螺纹加工 的目的，并且使得螺纹加工刀在这次加工过程中的受力方向为螺纹刀 的刀顶1和螺纹刀的刀左侧壁6，而螺纹刀的刀右侧壁5不受力，减小 了螺纹刀切削处理螺纹的阻力，提高加工效率。

通过对螺纹加工刀向B方向移动的距离进行限定，进而能够将螺 距的最大距离确定为L，再结合进行第二层加工的时候，将螺纹加工 刀的刀顶1在距离螺纹左侧壁4或者螺纹右侧壁5的c距离处开始第一 刀，并将这一刀向A方向移动，使得其进刀深度为b后，再将其按照 向B方向或者向B的反方向进行移动，并控制移动距离为 使得在螺纹左侧壁4以及螺纹右侧壁5上不会留下台 阶，完成螺纹槽中的加工，提高对螺纹加工的准确度；并且，依次将 上述工艺按照第三层、第四层到第n层的加工，使得每次在向A移动 进行加工下一层之前，将螺纹加工刀的刀顶均向远离螺纹左侧壁4或 者螺纹右侧壁5的方向移动距离为c的距离后，开始第一刀，并进刀深 度为b，待第一刀退刀后，按照B方向上移动，移动的距离满足在加工 n层时为使得加工出来的螺纹左侧壁4和螺纹右侧壁5 光滑无台阶现象，提高螺纹的合格度。

实施例1

一种模数大、导程大的螺纹加工方法，将螺纹加工刀向工件径向 切削，形成深度为b的初始螺纹槽；待螺纹加工刀退出后，先将深度 为b的初始螺纹槽按照B方向移动螺纹加工刀加工至螺纹口距离达到 L时，完成第一层的加工；再将螺纹加工刀按照A方向移动切削深度 为b的第二层螺纹槽，并且在向A方向移动螺纹加工刀开始切削第 二层之前，将螺纹加工刀顶向螺纹右侧壁移动水平距离c后，切削， 待螺纹加工刀退出后，再将其按照B方向移动螺纹加工刀加工至距离 达到完成第二层的加工；依次按照上述方法，按照B 方向移动螺纹加工刀加工至距离达到a，并且第n层加工过程中，始 终满足按照B方向移动螺纹加工刀加工至距离达到即可完成模数大、导程大的螺纹加工。

所述的d为螺纹底2与螺纹左侧壁4的夹角。

所述的按照B方向移动螺纹加工刀，移动的距离为螺纹加工刀的 刀顶宽度a的0.6倍。最优为0.8倍，较优为0.7倍。在移动0.8倍时， 能够有效的确保将每一层的螺纹底加工的平滑度提高，而且还能够降 低退刀次数，提高加工效率。

所述的A方向为向工件的径向方向移动；所述的B方向为向工 件的轴向方向移动。所述的深度b为1.5mm。深度最优为1mm，较 优为1.3mm。

实施例2

在实施例1的基础上，其他均同实施例1，所述的按照B方向移 动螺纹加工刀，其在移动前还将螺纹加工刀接触点进行软化处理。所 述的软化处理，是采用中性氧-焰炔加热至700～800℃，快速水冷至 室温。

实施例3

在实施例1的基础上，其他均同实施例1，所述的按照A方向移 动螺纹加工刀，其在移动前还将螺纹加工刀的刀顶1接触点进行软化 处理至深为0.1～0.5mm。所述的软化处理，是采用中性氧-焰炔加热至 700～800℃，快速水冷至室温。

实施例4

在实施例2的基础上，其他均同实施例2，所述的软化处理还可以 采用软化剂涂抹处理。上述的软化剂，其原料成分以重量计为聚乙二 醇2kg、纳米二氧化硅1kg、油酸3kg、硼酸1kg、磷酸二氢钾0.1kg、 环氧乙烷3kg、铬酸叔丁酯1kg、磷酸酯3kg。

上述的软化剂的制备方法是在温度为80℃，将聚乙二醇、纳米二 氧化硅、油酸、硼酸、磷酸二氢钾混合后，采用超声波频率为30Hz 处理10min，使得在纳米二氧化硅的作用下发生微观化学反应，再结 合将超声处理后的混合物料在温度为3℃中静置3min后，再将环氧乙 烷、铬酸叔丁酯、磷酸酯加入，并调整温度为50℃，搅拌速度为 1000r/min搅拌处理10min，使得获得软化剂能够改善金属材料表面的 活性，达到除锈润滑的效果，使得金属表面层被软化，降低切削难度； 同时，还能对切削刀的刀头进行保护处理，避免过高的温度导致刀头 断裂或者软化，使得能够根据需要对螺纹进行自由的切削处理，降低 加工成本。

实施例5

在实施例3的基础上，其他均同实施例3，所述的软化处理还可以 采用软化剂涂抹处理。上述的软化剂，其原料成分以重量计为聚乙二 醇3kg、纳米二氧化硅3kg、油酸5kg、硼酸2kg、磷酸二氢钾0.5kg、 环氧乙烷7kg、铬酸叔丁酯3kg、磷酸酯5kg。

上述的软化剂的制备方法是在温度为130℃，将聚乙二醇、纳米 二氧化硅、油酸、硼酸、磷酸二氢钾混合后，采用超声波频率为300Hz 处理20min，使得在纳米二氧化硅的作用下发生微观化学反应，再结 合将超声处理后的混合物料在温度为7℃中静置5min后，再将环氧乙 烷、铬酸叔丁酯、磷酸酯加入，并调整温度为70℃，搅拌速度为 3000r/min搅拌处理20min，使得获得软化剂能够改善金属材料表面的 活性，达到除锈润滑的效果，使得金属表面层被软化，降低切削难度； 同时，还能对切削刀的刀头进行保护处理，避免过高的温度导致刀头 断裂或者软化，使得能够根据需要对螺纹进行自由的切削处理，降低 加工成本。

实施例6

在实施例2的基础上，其他均同实施例2，所述的软化处理还可以 采用软化剂涂抹处理。上述的软化剂，其原料成分以重量计为聚乙二 醇2.5kg、纳米二氧化硅2kg、油酸4kg、硼酸1.5kg、磷酸二氢钾0.3kg、 环氧乙烷5kg、铬酸叔丁酯2kg、磷酸酯4kg。

上述的软化剂的制备方法是在温度为120℃，将聚乙二醇、纳米 二氧化硅、油酸、硼酸、磷酸二氢钾混合后，采用超声波频率为100Hz 处理15min，使得在纳米二氧化硅的作用下发生微观化学反应，再结 合将超声处理后的混合物料在温度为5℃中静置4min后，再将环氧乙 烷、铬酸叔丁酯、磷酸酯加入，并调整温度为60℃，搅拌速度为 2000r/min搅拌处理15min，使得获得软化剂能够改善金属材料表面的 活性，达到除锈润滑的效果，使得金属表面层被软化，降低切削难度； 同时，还能对切削刀的刀头进行保护处理，避免过高的温度导致刀头 断裂或者软化，使得能够根据需要对螺纹进行自由的切削处理，降低 加工成本。