1. 絲錐崩牙、打牙的主要原因
在日常攻螺紋中,絲錐崩牙、打牙的主要原因大體總結(jié)如下:①反轉(zhuǎn)時,切削根部高點把切削刃擠掉的稱“崩牙”。②反轉(zhuǎn)時,切削碎粒擠在絲錐與工件之間把切削刃擠掉的稱“崩牙”。③由于工件材質(zhì)太黏硬,若潤滑不好,把切削刃粘掉,稱“崩牙”。④由于工件材質(zhì)太硬,將牙頂?shù)?,稱“打牙”。⑤遇工件有砂眼、材質(zhì)不均的硬塊,將牙頂?shù)簦Q“打牙”。⑥不合理操作造成的碰撞,如斷續(xù)切削的速度快、出入頭碰撞等,造成的掉牙稱“打牙”。
原因①是由于大多數(shù)人沒發(fā)覺其破壞能力的嚴重性。例如威海職業(yè)技術(shù)學(xué)院的實習工廠——天諾數(shù)控機械有限公司,生產(chǎn)的數(shù)控刀桿,刀桿尾部均有一個絲孔,分別為:型號40系列對應(yīng)M16、型號45系列對應(yīng)M20、型號50系列對應(yīng)M24,就出現(xiàn)了絲錐使用壽命不長的問題,大部分是因為崩牙而導(dǎo)致的報廢。這個問題同時也在其他兄弟單位中普遍存在,甚至在全國機械制造業(yè)中均存在這一問題。因為這個問題在手工攻螺紋、普通機床攻螺紋、數(shù)控機床攻螺紋都存在,對絲錐的破壞極大,應(yīng)該引起大家的重視。下面分析問題產(chǎn)生的原因及對策。
2. 解決措施
首先通過圖1所示進行說明:圖1中工件固定,絲錐旋轉(zhuǎn),主切削刃標記為E,背去屑刃標記為F。圖1a是絲錐切削,絲錐倒轉(zhuǎn),把切削碎斷,以便于排出;圖1c是絲錐背去屑刃F,把切削切斷,留下高點G,高度為絲錐后角差值(EF弧長的后角差高度);圖1d是因高點G而導(dǎo)致的絲錐崩齒。
大部分材質(zhì)的工件,當背去屑刃F后退至切削根部附近,就能把切削頂斷(見圖1b),但會留有高點,如果繼續(xù)后退,用背去屑刃F把高點鏟矮或把切削切斷(見圖1c),再繼續(xù)后退,就是過盈的強制性后退,因為絲錐后面是帶有6°~8°后角的斜面,到主切削刃E附近過盈最大,最容易過盈擠壓,使主切削刃崩齒(見圖1d)。現(xiàn)在的機用絲錐切削刃較短,主要以二扣半絲左右進行切削,特別是大一點直徑絲錐,單刃切削余量大,遇到的工件材質(zhì)稍微黏硬,高點G的抗力就增大,此時絲錐最容易崩齒,因為這個高點的頂抗作用力與切削時的作用力,對切削刃是雙向疲勞交替破壞,大大降低了絲錐刃部的持久極限,圖2所示是剖開的M12絲錐(沒攻通),反轉(zhuǎn)后主切削刃過高點的照片。凸起處即為高點G,主切削刃過高點后,高點處有明顯摩擦發(fā)亮痕跡,但凸起仍然很明顯,極易造成絲錐崩齒。
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關(guān)于數(shù)控機床因為程序固定,普通操作者無法改變使用程序,所以無法解決該問題,在此向數(shù)控機床生產(chǎn)廠家建議,對數(shù)控機床程序進行調(diào)整,使機床操作者能夠自主設(shè)定絲錐前后旋轉(zhuǎn)行程。機動攻螺紋時,也盡量控制好后退行程,努力避免主切削刃退過高點,這樣能大大提高絲錐的壽命。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn),數(shù)控機床攻螺紋對絲錐的損壞大部分為崩牙,若不崩牙,鈍了可以簡單修磨一下絲錐前端,使之鋒利再用,若崩牙就不值得修磨。
3. 結(jié)語
以前之所以沒有重視上述問題,是因書本中普遍告訴我們絲錐每前進一定量后,倒轉(zhuǎn)1/4~1/2,使切削碎斷,容易排出即可。通過查閱一些書籍,發(fā)現(xiàn)其中對于攻螺紋的描述均屬于這種說法。故通過實踐,建議教材應(yīng)根據(jù)實際情況有所變動:四刃絲錐倒轉(zhuǎn)應(yīng)少于1/4,三刃絲錐倒轉(zhuǎn)應(yīng)少于1/3,使切削碎斷,容易排出就可。所以,機械同仁應(yīng)該到用絲錐多的工廠調(diào)研一下,了解數(shù)控機床攻螺紋時絲錐損壞過多的原因,努力調(diào)整現(xiàn)有工藝,提高絲錐的使用壽命,為節(jié)約型社會貢獻一份力量。