四线方牙螺纹加工刀具的设计

图1 四线方牙螺纹参数

我厂外接加工J53-300摩擦压砖机的床身螺母。该螺母由外套(材质为ZG45)及铜制螺母组装而成。螺母外套由M265×4 的螺纹与铜螺母连接，并打入销钉。铜螺母内孔有长630mm的四线方牙螺纹，螺纹参数为(见图1)：螺距44mm，导程176±0.07mm，螺纹外径Ø227D7
^{+0.6mm，螺纹内径Ø191D4^{+0.09mm，螺旋升角14°25。}}

四线方牙螺纹是一种非标螺纹，加工难度较大。为此，我们设计制造了一种采用切削+挤压方式加工螺纹的成形车刀(见图2)。该刀具有以下特点：

为适应大孔径螺纹的加工需要，刀杆头部装有一个滑动支承。径向进刀时，刀杆可在滑动支承的扁孔内移动。由于切削过程中滑动支承与内孔保持接触，因此可增强刀杆刚性，消除刀杆振动；

1.刀杆 2.后压板 3.滑动支承 4.刀具 5.前压板
6.压紧螺钉(M16) 7.沉头螺钉(M10)
图2 四线方牙螺纹成形车刀结构
该刀具为最终精加工刀具，刀头两刃的前角部分(约3mm)起切削作用，后面的修光部分则起挤压修光作用；
两个侧刃在加工中形成约1°的负后角(宽度约0.5mm)，使刀具后刀面与工件的螺纹表面紧密贴合，从而可减小振动，增加切削平稳性。同时它又具有一定的压光作用，可提高工件表面质量；
刀具的顶刃有3°的负前角，因此两个侧刃均具有3°的负刃倾角，切削时可迫使切屑向顶刃方向流动，使已加工表面不被划伤；
后边的侧刃处(右边刃顶面上)磨有月牙槽，使该刀刃前角增大，切削时可使两个侧刃的工作前角趋于相等，从而保持切削平稳，避免啃刀现象。加工铜螺母时，工件转速为50r / min，分三把刀进行切削：第一把粗切刀宽度为8mm，前角较大，每次进刀量1.5mm；第二把粗切刀宽度为15mm，每次进刀量1.5mm；第三把为精切刀(见图3)，宽度为16^{+0.2mm，每次进刀量3mm。}

图3 精切刀

切削前应用刀在工件上划出沟槽，将第一把刀正对沟槽中间，以保证两侧余量相等；开始切入和将要切完时为单面受力，导致第一扣和最后一扣螺纹偏大，为解决这一问题，可在制备毛坯料时使其尺寸比工件尺寸稍大，然后将两端切去。

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四线方牙螺纹加工刀具的设计

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