小孔攻絲的問題與對策
發布時間:
2024-11-01
來源:
1 問題的提出
小孔(D<1Omm)常見于各類微小型薄板件的沖出孔、鑄鋁小機座，這類零件的材料具有較大的塑性，通常在攻絲機上采用機用絲錐一次攻出，用螺紋量規抽樣檢測產品質量，大端不通過，小端應能輕松通過或稍緊通過才算合格，合格率應大于99%。在生產實踐中，經常發生抽樣合格率不符合要求的情形，嚴重影響了生產的正常進行。
解剖測量不合格零件，發現其原因主要有兩個：
螺紋直徑偏小(底孔直徑合格)；
螺紋表面嵌著芝麻狀黑色小硬物—積屑瘤。
通過反復試驗分析可知，積屑瘤和彈復是造成不合格品的主要原因。
2 積屑油和彈復的形成及防止
在金屬切削過程中，如果切削速度不很高，又能形成帶狀切屑，工件上的金屬材料就會冷焊并沉積在前刀面上形成很硬的楔塊——積屑瘤。
在金屬切削過程中，由于前刀面的推擠以及后刀面的擠壓與津擦，使切削區域的工件材料產生彈性變形和塑性變形，切削過后由于切削力而使彈性變形恢復的現象——彈復。
積屑瘤的形成 當切屑沿前刀面流出時，在的溫度與壓力作用下，與前刀面接觸的切屑底層受到很大摩擦阻力，致使這一層金屬流速減慢，形成很薄的滯流層。當前刀對滯流層的摩擦阻力超過被切削材料的內部結合力時，就會有一部分金屬粘附在切削刃附近形成積屑瘤，積屑瘤形成后不斷長大，達到高度時，由于切削力引起的應力超過了積屑瘤附著于前刀面上的粘結強度時，積屑痛就會脫落。積屑瘤脫落后或被切屑帶走或嵌在工件表面上，上述過程是反復進行的。
積屑瘤對切削加工的影響 積屑瘤在形成過程中，金屬材料因塑性變形而被強化，因此，積屑瘤的硬度比工件材料高，能代替切削刃進行切削，起到保護切削刃的作用。同時由于積屑瘤的存在加大了刀具實際工作角，使切削輕快，但是，積屑瘤的伸出切削刃之外，而且在不斷產生和脫落，使實際切削深度和切削厚度不斷變化，影響尺寸精度，并會導致切削力的變化，引起振動，還會有一些積屑瘤或其碎片粘附在已加工表面上，使表面變得粗糙，造成次品或廢品。小孔攻絲中一方面由于積屑瘤的影響，造成尺寸誤差，另一方面由于積屑瘤嵌在螺紋表面上，使量規通端不能通過，出現不合格品。
積質瘤的控制 影響積屑瘤形成的主要因素有：工件材料的性能、切削速度和冷卻潤滑條件、刀具幾何參數等。工件材料性能中，塑性越大，越容易形成積屑瘤。例如加工低中碳鋼及鋁合金等材料時，都易產生積屑瘤，要避免積屑瘤，可將工件材料進行正火或調質處理，以提高其強度和硬度，降低塑性。在對工件材料進行切削加工時，切削速度是通過切削溫度和摩擦來影響積屑瘤的主要因素。當切削速度很低時，切削溫度較低，切屑內部結合力較大，前刀面與切屑間的摩擦系數較小，積屑瘤不易形成。當切削速度加大時，切削溫度升高，摩擦加大，則易形成積屑瘤，當切削速度很高時，摩擦較小，則無積屑瘤形成。因此，當某一速度下出現積屑瘤時，可以進一步降低或提高切削速度以避免產生積屑瘤。對于攻絲機，其速度的變化是有限的幾級，因而較難通過改變速度積屑瘤，選用適當的切削液，可降低切削溫度，減小摩擦，能明顯減少或避免積屑瘤的產生。在試驗中，采用澆水或搽油的方法、能減少摩擦，降低切削溫度避免積屑瘤的產生。但是供水設備的添置和運作，增加了生產成本，而搽油潤滑受人為因素影響較大，一旦疏忽，忘了搽油，質量便不能保證。
試驗中，通過改變刀具幾何參數從而切削條件，避免或減少積屑瘤及彈復的產生，加大刀具前角，可以減少切屑與前刀面之間的擠壓，減少切屑與前刀面之間的摩徐力，加大后角，可以減少主后刀面與工件已加工表面間的擠壓與摩擦，減少摩擦力。因此，加大絲錐前角或同時加大其后角，能減小絲錐切削刃對工件切削區域的擠壓與摩擦減小切削力，減小工件的彈性變形，從而由于彈性變形的恢復所造成的螺紋直徑不合格的問題，也由于前角的加大，使切削刃變得鋒利，擠壓與摩擦作用的減輕使切削溫度明顯降低，積屑瘤的影響。
3 結束語
生產實踐證明，受加工成本及生產條件等實際的因素的限制，對購回的材料一般不再進行熱處理，因此，外部條件，如改變切削速度，加冷卻潤滑液，改變刀具角度等就成了積屑瘤及彈復對攻絲質量影響的主要措施。其中通過刃磨絲錐前刀面以加大前角，使切削刃變鋒利，從而積屑瘤及彈復的影響，是行之、經濟便捷的重要方法。
下一條
上一條
其他資訊
小孔(D<1Omm)常見于各類微小型薄板件的沖出孔、鑄鋁小機座，這類零件的材料具有較大的塑性，通常在攻絲機上采用機用絲錐一次攻出，用螺紋量規抽樣檢測產品質量，大端不通過，小端應能輕松通過或稍緊通過才算合格，合格率應大于99%。在生產實踐中，經常發生抽樣合格率不符合要求的情形，嚴重影響了生產的正常進行。