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外螺纹配合件加工工艺
外螺纹配合件加工工艺
【摘要】本文结合笔者自身的知识与经验，将论述外螺纹配合件的加工的设备选择、加工分析与工艺等重要的部分，研究其加工的工艺和方法，分析合理的加工工艺方案，对于提升产品的加工质量有积极的意义。
【关键词】外螺纹配合件;加工工艺;设备
1.引言
外螺纹配合件在我国的应用十分广泛，尤其是随着加工设备与加工技术的不断进步，外螺纹配合件的加工要求也在不断的提升，考虑到配合件的材料、高精度、形状符合要求、外观美观等要求，在加工中需要对加工的设备、型号、刀具、转速、背吃刀量等进行确定，加工设备的选择与加工工艺的确定对于加工有着决定性的作用。
而在加工中的刀具、设备、主轴转速、背吃刀量等工艺要求必须和加工的外螺纹配合件的实际情况相结合。
2.加工设备的选择
随着加工技术和控制技术的进步，要达到较高精度和较高效率的外螺纹配合件的加工一般会采用数控机床来进行，数控机床是通过程序控制系统进行数字化信号的控制，加工信息可以实现程序化的操作，避免人为的干扰，其组成部分一般包含四个方面：
其一，数控装置，数控装置由I/O设备、CPU处理系统、计算机存储系统和接口电路组成;其二，控制好媒介，要建立可靠的人机交互控制，必须通过控制介质来实现，有穿孔纸带、磁带、磁盘或其他媒介;其三，设备主机，机床主机是数控只装通过伺服系统将运动控制传递到部件，使之达到准确的位移;其四，伺服系统，伺服系统的作用是将脉冲控制信号通过处理系统转化为机床的移动，其组成部分包括检测单元、放大单元、执行单元和控制对象等。
3.外螺纹配合件加工工艺分析
3.1 外螺纹配合件加工方案
(1)加工方案的选择：加工方案的选择时要注意几个方面的因素。
例如加工外螺纹配合件的类型、加工生产的现场环境、加工材料与力学性能、加工形状尺寸与精度要求、加工的表面技术要求规范。
(2)加工安排：当确定加工的方案之后，要从整个加工的要求来控制加工工序的安排，由于外螺纹配合件的加工比较复杂，因而要优化其加工的工序，制定科学合理的加工步骤非常必要，为了保证加工的技术质量，合理使用加工设备，便于安排处理工序，加工安排有粗加工、半精加工、精加工和光整加工等阶段。
(3)工序划分：为了能够更好的运用专用设备和数控机床，需要注意工序的划分，其划分的原则有工序集中原则、工序划分原则和工序分散原则。
一般工序划分时要根据生产的纲领，对外螺纹配合件的形状结构和技术要求等进行分析，一般采用工序集中的原则来进行划分，参考安装的次数、使用的刀具和加工中的粗加工、半精加工和精加工等进行分析。
加工根据其主要的精度和参照，一般是基准面先行、先粗后精、先面后孔和先主后次的原则，并且要进行热处理安排，以消除零件中存在的残余应力。
(4)辅助工序：辅助工序主要包含清洗、防锈、去毛刺、检验、去磁、平衡等操作，在辅助工序中需要注意几个方面，例如重要工序的前后安排、粗、精加工的工序安排、工件在加工过程中的工作平台的转换工作、加工完成之后的维护工作。
3.2 加工工序的设计
工序设计工作需要从几个方面进行参考：其一，加工的尺寸规格和加工表面应该与机床相互适应，机床的精度和加工精度相互适应;其二，加工中的夹紧方案和定位基准的确定，定位过程中要避免过定位，夹紧方案与零件的形状相符合;其三，刀具要保证精度高、切削性能好、可靠性高、耐用性好、断屑与排屑性能好等;其四，加工余量与尺寸偏差的确定、时间定额与切削用量的确定等。
可以分析出，零件的总长度为96mm，最大外径为60mm，零件的毛坯可以考虑采用
150mmXφ62mm的#45钢，零件中的特征有外螺纹M30X2，圆柱φ40mm、φ24mm，端面、圆弧、退刀槽等，零件的形状较为复杂，并且尺寸要求较高，加工具有一定的难度，数控车床可以满足零件的加工要求。
3.3 加工操作
加工之前采用三爪卡盘进行固定，可以保证较高的夹持效率，加工的工序基准的定位也较为方便，加工所用的刀具包含硬质合金的5mm切断刀和刀尖角为30度的硬质合金刀，零件的材料为#45钢，因而还需要注意刃磨刀具。
加工操作包含几个步骤：其一，粗车外表面，采用尖角为30度的硬质合金刀具进行粗车，得到工件的基本外形，数控车床中的程序命令为外圆循环G71指令，粗车外表面为切端面、圆弧、外圆、圆弧、外圆、退刀、回到原始位置。
其二，精车外表面，在已经得到的粗车外表面的基础上，采用尖角为30度的硬质合金刀具进行精加工。
其三，切槽，用硬质合金的5mm切断刀进行切槽。
其四，外螺纹切制，采用尖角为60度的硬质合金刀具，在加工中为了确保内外螺纹的配合性，需要确保外螺纹的尺寸比设计的图纸小0.15mm左右;其五，切断，当零件的特征加工达到需要的尺寸要求之后，采用5mm的硬质合金刀具进行切断，得到零件。
3.4 加工中的注意问题
在加工中需要注意主轴转速、背吃刀量、进给速度的控制，其切削的要素与普通的机床控制相似，在粗加工中尽量选择大的背吃刀量，以减少进给的次数，但要注意加工材料的刚性和机床的功率等。
此外，在设计工序加工中，要正选择背吃刀量、主轴转速、进给速度等参数，以提升加工效率和加工质量为综合考量的条件。
在加工中，注重零件的加工质量，由于加工上下表面的粗糙度较大，因而要适当的调整定位、夹紧和转速等条件。
刀具或主轴的装夹不当会造成较大的径向跳动，影响粗糙度;过定位或夹紧力过大会伤害到零件表面，甚至会导致定位端面的偏斜;切削用量选择时一般采用较大的切削速度和较小的进给量。
加工中必须坚持粗糙度、精度、尺寸、形状等控制原则，合理的调配刀具的几何参数、加工切削速度、切血量等都能有效的提高零件的加工质量。
4.结束语
我国的机械加工的产品非常广泛多样，外螺纹配合件作为其中较为常用的一种，研究其加工的工艺和方法，分析合理的加工工艺方案，对于提升产品的加工质量有积极的意义，相关研究值得进一步深入。
参考文献
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[2]徐嘉元.数控加工工艺[M].北京：机械工业出版社，2000.
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[4]胡家秀.机械设计基础[M].北京：机械工业出版社，2008.
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