跳齿丝锥

众所周知,用丝锥在塑性大和韧性高的工件材料中攻丝时,如图la所示,作用于螺纹齿侧面上的法向力N易使工件产生很大的挤压变形,因而摩擦加大,会使攻出的工件螺纹表面不光洁且易使丝锥损坏和卡死。为了克服上述的缺点,如图1b所示,可采用刀齿作成交错排列的跳齿丝锥,也即将丝锥刃瓣上的刀齿每隔一个去掉一齿,这样丝锥与工件之间形成单面接触,摩擦减少,转矩下降,不但可提高螺孔的加工质量,而且可防止丝锥损坏和卡死。

工件   工件

 

丝维   丝维
图1作用在丝锥螺纹上的力
a)普通丝锥   b)跳齿丝锥

 跳齿丝雄的主要缺点是,在各个刃瓣上刀齿所切除的切削层厚度均不相同,因而它们的磨损也不同。若丝锥的刃瓣数为Z,从切去刀齿的第一个刃瓣开始,沿其螺纹上升线算起,其刀齿切下的切削层厚度是其他各个刃瓣刀齿上切下切削层厚度的(Z-i)倍,式中i为刃
瓣序号,这将对丝谁使用性能产生不利影响。

为了提高丝谁的切削性能,如图2所示,可将丝维切削锥部分刀齿上的外径降低一个数值ei,其值为:

ei= (Z-i)P sinKr =(z-i)aZ

Z

式中 i──沿螺纹线从切去刀齿的第一个刃瓣开始的丝锥刃瓣序号;
Z──丝锥刃瓣数;
P──螺距;
Kr──丝推切削锥部分的偏角;
aZ──丝锥顶刃刀齿切除的切削层厚度。

图2 跳齿丝雄切削锥部分的展开图(Z=4)

若丝维的刃瓣数Z=4,根据上列公式计算可知:第三个刃瓣刀齿上减小量为e3=aZ,第二个刃瓣上刀齿的减小量 e2=2aZ,而在第一个刃瓣上刀齿的减小量则为 e1= 3aZ。这样,就能使各个刃瓣上刀齿所切除的切削层厚度都修正为2aZ(见图 3),从而减少了各个刃瓣上

切削力的差值,故可提高被切螺纹的精度和丝锥的耐用度。必须指出,根据切削图形,上述结论可推广到具有任意刃瓣数目的丝锥上。

上述切削锥部分刀齿外径修正后的跳齿丝锥,可用专用凸轮在磨削和铲磨螺纹工序中作出。图 4所示为供加工Z=4、 Kr=8°以及在1mm刃瓣宽度上切削锥部刀齿外径处铲削量为0.1mm丝锥用的铲削凸轮。

图3 切削锥部分刀齿修正后的跳齿丝锥切削图形

图4 铲齿凸轮
R1和R2──凸轮降落段上最小和最大的廓形半径;
K──降落量;
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为加工丝锥第一、第二和第三刃瓣上刀齿的凸轮工作区;
Ⅳ──加工第四刃瓣上刀齿的凸轮工作区

上述新型的跳齿丝锥适用于在低碳含金钢、不锈钢与钛合金等材料上攻丝,它不仅可使攻丝过程进行得更为平稳,提高被切螺纹的精度,而且能使丝雄的耐用度提高一倍左右。

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