螺纹质量范文（精选12篇）
螺纹质量 第1篇
螺纹加工方法中，最常见的就是车削螺纹。除专用螺纹车床外，普通车床加工螺纹最常用，因为普通车床使用很普遍，几乎所有的机加厂都有普通车床，数控车床加工螺纹也经常用到。在加工工件的其它部位同时将螺纹加工完成。
车床加工螺纹原理很简单，螺纹就是在圆柱盘螺旋线为外螺纹，在内孔上盘螺旋线为内螺纹，单线的为一条螺旋线，多线的为多条螺旋线。一条螺纹线在轴向中经线上相邻对应两点距离为导程，单线的导程与螺距相等，多线的导程等于螺距与线数的乘积。在螺纹中经上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面的夹角为螺纹升角。螺旋线展开后为一斜线。如图λ为螺旋升角，A为理论螺旋线。d为螺纹中经、n为螺纹线数，P为螺距。车床要将工件外圆柱面或内孔圆周上加工出所须的螺旋线、就是利用车床构造来完成的、即主轴驱动工件旋转，安装在刀架上的螺纹车刀在进给系统的驱动下完成进给运动。当工件每转一周时，车刀相对工件轴线移动一个导程的距离。由于车刀已按牙型要求磨削出相应的形状，所以车出的螺旋线既是所需的螺纹，从上面说的三种不同车床加工出的螺纹质量比较，质量好、效率高当属螺纹专用车床，次之是数控车床，质量最差当属普通车床。当车削螺纹精度要求高工件量大时首推螺纹专用车床，车削螺纹质量问题有以下几点：
1 中经加工质量控制
螺纹配合中经尺寸非常关键，如果中经尺寸质量偏差将无法使用，所以必须控制螺纹中经尺寸达到质量要求，螺纹中经是指一个假想的圆柱或圆锥的直径，该圆柱或圆锥的素线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方，同规格外螺纹的中经和内螺纹中经的公称尺寸应相等。
(1)中经质量失控主要原因是车刀切入深度不正确或刻度盘使用不当，普通车床车削时中经误差较多，而数控车床精度要较高一些。(2)中经误差出现主要是操作者技能和责任心差，如果能认真操作还是能防止的。
预防办法就是：(1)树立较强的责任心，尽职尽责的完成车削工作。(2)经常测量中经尺寸及早发现及早解决。其检测方法如下;a.用螺纹千分尺测量螺纹中经，但误差较大一般只能达到0.1mm左右，用来测精度不高，螺距(或导程)为0.4～6mm以下的三角形螺纹。b.三针测量螺纹中经，该方法测量精度较高。三角形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹的中经可用该法测量。c.用单针测量螺纹中经，这种方法比三针测量法简单。
2 导程（或螺距）的质量控制
导程的质量问题比较复杂，原因多方面。导程质量问题表现有：局部误差、周期误差、累积误差和综合误差、下面就每个误差问题加以论述。
2.1 局部误差；
该误差出现没有一定规律，随机性很大，在某一小的部位出现误差而其它部位都很好，很难找到误差间联系性，因此产生的原因也难确定，如主轴轴承间隙引起的不规则轴向、径向移动。刀具位置受力的变化，材料局部硬点，机床受外界振动等。都可能产生局部的随机误差。
2.2 累积误差；
误差的表现与工件螺纹长度成正比，始端误差小越到末端误差越大。出累积误差的规律性原因分析，主要为工件加工中热量散发不出去，工件变形，车削时尺寸正确，冷却至常温时出现累积误差、另外当车床前后顶尖不同心，齿轮传动误差大也可出现累积误差。
2.3 周期误差；
误差按距离或其它方式出现，具有某种周期有规律的出现。产生原因主要是车床传动链的误差。如电动机床与主轴间传动系统中的轴、齿轮、轴承紧固件等误差，使工件周期性跳动或窜动。进给系统中传动链的轴、齿轮、轴承紧固件出现误差。使刀具周期性跳动或窜动。使工件螺纹螺距(或导程)出现周期性误差。
2.4 综合误差；
前三种误差迭加或单独出现，通常情况下，螺纹导程的误差都是以这种形式出现的。在分析误差时虽然能按前三种形式进给分类，而同时出现，但对于具体工件的质量功能要求不同，总是有主有次。针对不同机床状况操作者技能不同，对某种误差出现的频率也不同。在解决出现误差时，应根据具体情况，具体分析，有主有次的解决质量问题。使螺纹加工质量达到要求、成本低和生产效率较高。
2.5 产生导程质量问题的主要因素：
(1)机床误差;机床进给丝杠的导程误差，该误差直接影响刀具的运动。按要求工件转一周。刀具应走相等的距离，即与导程相等，如丝杠误差则导程误差，丝杠导程因制造使用磨耗、安装、温度变化、螺母间隙等原因都可出现误差，在使用前应检测丝杠导程误差。如误差较小时，可用校准装置来清除丝杠误差带来的影响，如出现丝杠轴向窜动或径向跳动，车削的螺纹将出现周期性误差，应修理机床清除窜动和跳动。丝杠轴向窜动要求应小于0.002mm。(2)从主轴到丝杠的进给系统中，当齿轮有制造误差，安装误差造成传动的角度误差，最终通过丝杠、开合螺母、传给刀具造成车削螺纹的导程误差。精密螺纹车床的交换齿轮精度不低于5级，齿轮与轴配合间隙尽量要小，最后传给丝杠的一对齿轮的速比应尽量小。即;主动轮直径小，从动轮直径大，使转角误差缩小。(3)机床安装水平度误差影响，在机床安装后要作精度检，导轨纵向在任意250mm长度上测量误差小于0.0075mm。导轨横向平行度在1000mm范围内测量误差应小于0.04mm。(4)机床前后顶尖的不同心，造成工件轴线与主轴轴心线不吻合，使得工件旋转时转速不均匀，引起导程周期性误差。其误差大小与顶尖主轴的偏差有关，还与装卡装置的构造有关。(5)主轴径向跳动和轴向窜动，主动径向跳动和轴向窜动直接造成工件的径向跳动和轴向窜动，使得工件与刀具间发生相对移动，使得工件转一周，刀具走的相对距离不等，车削出的螺纹导程产生误差。
2.6 车削过程中工件的变形。
a.在切削力作用下，工件发生变形，出现刀具与工件的位置变化，而且工件长度不同，在不同位置变动量不同，车削螺纹的误差量也不同。b.工件在切削时产生热量，使工件温度上升造成工件变形。刀具和工件的位置发生变化，车削螺纹产生误差。
3 螺纹牙型（或齿型）质量控制
螺纹牙型的质量问题主要是牙型不正确，牙型角度不对。产生原因;(1)车刀刃磨不正确。(2)车刀装卡不正确。(3)车刀磨损。
控制的方法：(1)正确刃磨和测量车刀角度。在刃磨时，要用对刀样板与车刀对，用透光法检测达到标准方能使用。(2)正确装刀，车刀装卡时用样板放在车刀与工件之间，保证车刀中线与工件轴线达到标准角度。(3)车削时合理选择切削用量，并浇切削液，将切削热带走，冷却车刀，使车刀寿命延长。并根据车刀磨损情况，及时修磨车刀。
4 螺纹表面粗糙度大
螺纹质量 第2篇
各区县质监站：
近日，我站在市管项目的监管过程中，发现部分钢筋机械连接直螺纹套筒长度，比企业通过套筒型式检验时的套筒长度短的质量问题（如：重庆奇甫机械有限责任公司生产供应的HRB400D16、D18、D25、D28四种规格的套筒，其型式检验套筒长度为40.1mm、44.9mm、60.3mm、64.9mm，实测套筒长度为36mm、41mm、56mm、62mm)。钢筋机械连接套筒通过钢筋螺纹与套筒螺纹的机械咬合力传力至套筒本体截面，套筒长度决定了套筒丝数既套筒与钢筋的咬合力，套筒强度满足要求但咬合力不足会产生钢筋从套筒拔出的质量问题，套筒的咬合力是否满足传力要求涉及套筒设计长度，需通过型式检验给予证明。针对目前工地现场检查发现的套筒规格尺寸严重质量问题，提示如下：
一、因各套筒生产厂家在生产套筒时所采用的原材料及生产工艺不同，套筒的外径及长度尺寸是各厂家进行产品设计时重要参数，并经型式检验后定型确认。各厂家生产的套筒规格各不一致，其合格判定要求规则应满足以下条件：
1、应符合《钢筋机械连接用套筒》（JG/T163-2013）（产品标准）附录A的最小外径和长度尺寸要求。
2、应符合厂家提供的型式检验报告中套筒样品外径和长度的要求。直螺纹套筒的外径和长度允许偏差应符合《钢筋机械连接用套筒》（JG/T163-2013）第5.3.1条的规定。
二、严格钢筋机械连接直螺纹套筒进场质量验收。
1、套筒进场质量保证资料应齐全，应包括符合新标准JGJ107-2016的型式检验报告、厂家出具的产品质量证明书、随包装的套筒合格证、生产套筒的原材料质量证明文件。
2、按照JGJ107-2016第7.0.4条的要求，对套筒标识、套筒适用钢筋等级、进场套筒与型式检验报告的套筒尺寸和材料的一致性进行抽检，并形成记录。
3、按照JGJ107-2016第7.0.2条的要求，对不同钢筋生产厂家的钢筋进行接头工艺性检测。
三、质量监督应重点关注：
1、核查产品进场报验程序及质量保证资料
2、抽查套筒产品质量
重庆市建设工程质量监督总站
螺纹质量 第3篇
【关键词】：内螺纹，退螺纹机构，注塑模
引 言：注射成形是现在成形热塑性制品的主要方法，因此应用范围很广。它是把塑料原料（一般为经过造粒、染色、加入添加剂等处理后的颗粒料）放入料筒，经过加热融化，使之成为高粘度的流体——称为“熔体”，用柱塞或螺杆作为加压工具，使熔体通过喷嘴以较高的压力注入模具的型腔中，经过冷却、凝固阶段，而后从模具中脱出，成为塑料制品。注射成形过程分为：塑化过程——充模过程——冷却凝固过程——脱模过程组成。塑件在型腔内固化后，必须用机械的方式把它从型腔中取出。这个动作要由“脱模机构”来完成。不合理的脱模机构将造成塑件滞留型腔，塑件受到损伤，影响塑件质量，且塑件的几何形状是千变万化的，所以必然要采用最有效的和最适当的脱模方式。因此，脱模机构的设计也是注射模设计中的一个主要环节。对于内螺纹回转体，脱模机构的难点和关键点就是退螺纹机构。
1 塑件结构分析
图1 所示塑件为某包装盒盒盖，材料为PE（ 聚乙烯）。盒盖主体外侧均布4个侧凸防滑筋，盒盖顶部有凹下一平面用于后工序商标编号标示。瓶盖与包装盒体连接采用三头完全内螺纹（螺纹深度至根部），有效达到密封的同时，实现了安装的便捷。是典型的带侧凸的
内螺纹回转体注射件。见图1。此类零件的注射模设计不同其他的特点：1）内螺纹，这种结构必须要在模具中增加螺纹镶嵌件，模具设计中必须考虑镶嵌件与零件的分离问题。2）一模四腔，如果要达到自动卸料的目的，模具设计中必须解决各螺纹型芯的同步协调。螺纹孔相当于侧凹结构，常采用旋出机构脱模，即退螺纹，本文主要研究其退螺纹机构的设计。
2 常规退螺纹机构简介
2.1手动退螺纹
即作螺纹型芯，在注射完成后，塑料制品包裹在螺纹型芯上，随塑件制品一并由顶出机构从模具型腔中被顶出，然后手工卸螺纹。这种方法的特点是：模具结构相对简单，加工容易，成型各过程相互协调简便，工人容易操作，但是靠手工卸螺纹型芯，生产效率较低，从经济成本上来看，模具成本适宜，但是单件劳动力工时偏高，不利于产品成本控制。所以这种结构在大批量生产中不宜采用。
2.2自动退螺纹
自动退螺纹机构常见也有两种方式，一是模具运动带动的退螺纹机构即借助一个中心螺纹轴和与顶杆相连的螺旋套（环）退出螺纹芯杆的退螺纹机构，即自力退螺纹；另一种是动力退螺纹机构，即用一个单独的驱动机构来退螺纹（例如，在需要退多个螺纹时，在一个模塑制件上有几个螺纹时，或必须在模具闭合状态下退螺纹时）。在本文中提到的就是一模四腔即需要退多个螺纹的情况。这通常要在模具设计中加入驱动机构（齿轮—齿条；齿轮—链条等），在附加电机等外动力的帮助下，使螺纹型芯自动与塑料制品脱离，即外力退螺纹
自动退螺纹省去了手工装、取型芯的操作，生产效率较高，但是不足在于模具结构庞大复杂，加工困难，注射各过程动作协调复杂，工人的安装调试技能需大幅度提高，才能保证正常生产。此外要增加注射机之外的动力机构。从经济效益上看，这种结构的模具成本偏高，由于塑料件种类繁多，机构又不能实现互换性，亦不能满足塑料件厂家控制成本的目的。
3 退螺纹机构创新设计
鉴于以上两种常用方式的优缺点，再充分利用注射机上的液压循环系统，我们将带内螺纹塑料件的注射模具进行改进创新，使之尽可能满足以下特点：模具结构简单；成本适宜；安装调试过程便于掌握；零件能自动拆卸。按此思路，参考上述两种常用模具结构，创新设计图见图2。
图2 内螺纹回转体塑件注射模具
1.定位圈 2内六角螺钉 3.浇口套 4.定模板 5.凹模套 6.凹模板7.芯套8.动模板9.螺纹芯杆10.夹板11.大齿轮12.单列向心推力球轴承13.固定板14.平键15.单列推力球轴承16.水嘴17.小齿轮18.平键19.主轴20.导柱21.皮带轮22.支板23.限位导柱24.垫板25.垫圈26.内六角螺钉27.平键28内六角螺钉
该结构采用的是最简单的注射模具通用结构，在此基础上增加两套机构完成一模四腔结构的自动卸料。一套是齿轮机构，运动过程：件19主轴连接皮带轮（或者链轮）带动件11主齿轮转动，从而带动与主齿轮啮合的件17四个从动齿轮转动，小齿轮通过平健件14带动四个螺纹芯杆转动。从而达到螺纹芯杆与塑件脱离的目的。另一套是液压动力传动系统。即液压系统（即动力源）—皮带轮—皮带（或者液压系统—链轮—链条）带动主轴转动。从而达到螺纹芯杆与零件自动脱离的目的。
这中间涉及到的一个难点是：新型注射机自带的液压传动系统与注射行程中的合模--射程-开模等动作不能同时完成。要达到螺纹芯杆自动转动的目的，常规解决方法是开模一段距离，完全利用液压传动的力量推开模具，件6，件5，件4，件3，件2，件1，塑件最终留在件4凹模套中，人工直接从凹模套中取零件。实际操作中发现，从凹模中扣出零件的动作危险，而且经常发生塑件打滑不容易出模的现象。此外液压动力传动用的皮带—皮带轮（或链轮—链条）受力太大，容易疲劳报废，要经常更换。模具的使用和维修成本增加。
在此针对该塑件外圆有四处凸沿的结构特点，可以利用一“机械手”（见图3）
解决这个问题。当合模注射保压完成后，完全开模。将机械手深入模具分模面，机械手上面型腔的四处突出R与凹模板完全一致，既与开模后包裹在螺纹芯杆上的塑件上的凸沿一致。这样机械手可一次卡住四个塑件，四处凸沿刚好卡住保证零件在机械手中不发生自传打滑。这时启动液压循环装置，件11大齿轮带动件9螺纹芯杆转动，螺纹芯杆与塑件发生相对转动，塑件被机械手牢牢握在手心，螺纹芯杆自然作退螺纹位移，向右平稳移动机械手，则塑件自然停在机械手中，与模具分离。机械手移出模具。对准零件箱翻转，塑件自然脱落入零件箱，完成自动卸料动作。（见图4，下页）
4 结束语
经生产实践证明，该模具制造容易操作便利，退螺纹机构简单可靠，工人掌握便利，很大程度上提高了生产率，投入使用后塑件质量稳定达到用户要求。随着塑料制品的增加和产品种类的多样化，塑料模具的设计成本和使用便利性已经成为厂家追求的根本，所以，针对塑件外圆周有突沿的内螺纹回转体塑件，这种机构简单，成本低廉，操作便利的结构必将越来越受欢迎。
参考文献
[1]《实用注塑模设计手册》 作 者：贾润礼 程志远 出 版 社：中国轻工业出版社；
滚轧直螺纹钢筋连接接头质量控制 第4篇
一、滚轧直螺纹钢筋连接接头的相关概念
1. 滚轧直螺纹钢筋连接接头。
将钢筋端部用滚轧工艺加工成直螺纹, 并用相应的连接套筒将两根钢筋相互连接的钢筋接头。
2. 丝头。经滚轧加工的带有螺纹的钢筋端部。
3. 连接套筒。用以连接钢筋并有与丝头螺纹相对应内螺纹的连接件。
4. 完整螺纹。牙顶和牙底均具有完整形状的螺纹。
5. 不完整螺纹。牙顶和牙底不完整的螺纹。
6. 螺尾。向钢筋表面过渡的牙底不连续的螺纹。
7. 有效螺纹。由完整螺纹和不完整螺纹组成的螺纹。
二、影响滚轧直螺纹钢筋连接接头质量的因素
影响滚轧直螺纹钢筋连接接头质量的因素包括钢筋原材质量、丝头质量、连接套筒质量、丝头与套筒的连接质量等方面。
1. 连接套筒。
连接套筒通常由专门的生产厂家提供, 由于出厂检验合格率低、进货检验把关不严、运输存放不当等原因将影响连接套筒质量。
2. 丝头。
实际操作时丝头均为现场加工, 由于钢筋端面不规则、套丝刀具损坏、套丝机没有安装限位装置、操作方法不当、丝头运输存放不当等原因均会对丝头质量产生影响。
3. 连接。墩身钢筋多为竖向连接及高空作业, 由于套筒位置不居中、丝头未顶紧、接头拧紧力矩值不足等会影响连接质量。
三、滚轧直螺纹钢筋连接接头质量的控制措施和方法
1. 连接套筒质量控制。
(1) 连接套筒上应标明生产厂家标志, 其保护盖上应标有被连接钢筋的规格。
(2) 连接套筒出厂时应有包装, 包装上应标明产品的名称、规格型号、产品批号、生产厂家等相关信息。
(3) 连接套筒装箱前应有保护端盖, 套筒内不得混入杂物, 在运输过程中及存储时应妥善保护, 避免雨淋、沾污或损伤。
(4) 连接套筒尺寸应满足产品设计要求, 重要尺寸 (外径、长度) 及螺纹牙型、精度应经检验。
(5) 连接套筒螺纹牙型应饱满, 表面不得有裂纹, 表面及内螺纹不得有严重的锈蚀及其他肉眼可见的缺陷。内螺纹尺寸应用专用的螺纹塞规检验, 其塞通规应能顺利旋入, 塞止规旋入长度不得超过3倍螺距。
2. 丝头质量控制。
(1) 钢筋下料时不宜用热加工方法切断, 不宜用切断机切断而应选用砂轮切断机切断;钢筋断面宜平整并与钢筋轴线垂直;不得有马蹄形或扭曲;钢筋端部不得有弯曲, 有弯曲时应调直或重新切头。
(2) 丝头加工时应使用水性润滑液, 不得使用油性润滑液。其剥肋、套丝刀具应每加工6000~7000个接头更换一次。根据丝头长度在套丝机上应设置自动限位装置。
(3) 丝头中径及牙型角应符合设计规定, 丝头有效螺纹长度应不小于1/2连接套筒长度, 且允许误差不于大于2倍螺距。
(4) 丝头表面不得有影响接头性能的损坏及锈蚀。应用专用的螺纹环规对丝头尺寸进行检验, 其环通规应能顺利地旋入, 环止规旋入长度不得超过3倍螺距。
(5) 加工的丝头应逐个进行自检, 不合格的丝头应切去重新加工。自检合格的丝头, 应由现场质检员随机抽样进行检验。以一个工作班加工的丝头为一个检验批, 随机抽检10%, 且不少于10个, 抽检合格率不应小于95%。
(6) 丝头检验合格后应套上保护帽或拧上连接套筒, 按规格分类码放整齐。雨季或长期码放情况下, 应对丝头采取防锈措施。在运输过程中应妥善保护, 避免雨淋、沾污、遭受机械损伤。
3. 钢筋连接质量控制。
(1) 在进行钢筋连接时, 钢筋规格应与连接套筒规格一致, 并保证丝头和连接套筒内螺纹干净、完好无损。
(2) 钢筋连接时应用工作扳手将丝头在套筒中央位置顶紧。拧紧后应用力矩扳手按下表拧紧力矩值进行检查, 并加以标记。
(3) 钢筋连接完毕后, 连接套筒外应有外露有效螺纹, 且连接套筒单边外露有效螺纹不得超过2倍螺距。
(4) 钢筋连接接头应逐个自检, 不符合要求的钢筋连接接头应及时调整或采取其他有效的连接措施。自检合格的应由现场质检员随机抽样检验。同一施工条件下采用同一材料的同等级同型式同规格接头, 以连续500个头为一个检验批进行检验和验收, 不足500个按一个检验批计算。对每一检验批的钢筋连接接头, 于正在施工的工程结构中随机抽取15%, 且不小于75个接头, 检验其外观质量及拧紧力矩。抽检合格率不应小于95%。
4. 钢筋连接接头力学性能控制。
(1) 套筒生产厂家应按有关规定进行接头工艺检验, 并向使用单位提供有效的型式检验报告。
新型的螺纹紧固件－螺纹丝套的应用 第5篇
主要应用
1装入金属或非金属材料(如铝、镁等轻合金工程材料)的机械零部件上，能形成高强度、耐磨损、高精度的标准内螺纹。
典型应用：高压开关设备、液力机械、焊接设备|、烟草机械、微波通讯、汽车零部件、空分设备、煤机、动力机械、纺织化纤机械等，
2在螺纹加工错误或对已损坏的内螺孔修复时，螺纹丝套(钢丝螺套)可作为修复手段，可得到快速有效地修复
典型应用：各种重要零部件螺纹孔脱扣后修复，如：注塑机模板螺纹孔的修复。
3利用螺纹丝套进行公制←→英制螺纹孔转换，非常方便、快速。
加工中心铣削螺纹 第6篇
关键词：加工中心 铣削螺纹 宏程序
中图分类号：TG547文献标识码：A文章编号：1674-098X（2014）01（c）-0128-01
1 螺纹铣削的原理和优点
铣削螺纹必须选择能实现三轴联动功能的数控铣床或加工中心。三轴联动铣削螺纹，实质是XY平面内加工整圆同时，Z轴每加工一个整圆下降一个螺距。
螺纹铣削的优点：
（1）加工精度、加工效率高
使用三轴联动数控机床进行铣削螺纹加工，它的加工线速度可达80～200 m/min，而且不受材料的影响。
（2）加工表面质量好
由于在螺纹铣削的过程中，主轴高速旋转，背吃刀量较小，并且螺纹铣刀刀刃锋利，铣削时所产生的切削力使铁屑可以快速飞离工件表面，故可以获得较高的表面质量。根据不同进给量，不同转速等铣削参数，也可以人为的控制表面质量的高低。
（3）加工范围广、成本低
同一把螺纹铣刀又即能加工右旋螺纹，也能加工左旋螺纹，即能加工内螺纹，也能加工外螺纹。由于仅有刀尖部分参加铣削，在刀具发生磨损后，仅仅进行更换到头刀块的方式就可以进行再次加工，节约刀具成本。
（4）尺寸精度易保证
在螺纹铣削的过程中，每一把刀都有相应的刀具半径补偿值。在进行加工时可以通过修改刀具补偿值来达到粗加工、半精加工和精加工，获得较好的螺纹尺寸精度、表面质量。
（5）机床的功率要求低
采用丝锥加工螺纹，由于切削速度较低，刀具全部参与切削螺纹，造成切削力较大，对于机床提供的扭矩要求较高。一旦切削速度较高、较低，都易造成丝锥折断。因为螺纹铣削时仅刀尖部分与工件做局部接触，切削力小，铣削螺纹所需的扭矩较小，所需要的机床功率小得多。
（6）刀具折损容易处理
使用丝锥时，由于切削力较大、排屑不畅、磨损等原因易造成丝锥折断，如果是大孔，从工件中将折断的丝锥取出还稍微容易些，如果是小孔则非常麻烦。而采用螺纹铣刀，很少发生刀具折断现象。一旦发生，由于其直径一定小于孔的直径，取出坏刀片也是相对容易。
（7）盲孔加工全尺寸螺纹
传统的丝锥加工螺纹时，由于丝锥在制造时，丝锥底部要负责螺纹的粗加工，所以丝锥的底部在攻丝时，加工出的螺纹牙型较粗。而使用螺纹铣刀进行螺纹铣削时，由于螺纹铣刀的刀片形式，刀尖点与刀杆底部相差不大，这样在进行盲孔加工时，加工出的螺纹是全尺寸。
2 螺纹铣刀的种类
螺纹铣刀分为机夹式和整体式两类
（1）机夹式螺纹铣刀又可以分为单齿机夹和多齿机夹螺纹铣刀
（1）单齿机夹螺纹铣刀：刀具结构同数控内螺纹车刀并且刀片与车刀可通用、互换。
（2）多齿机夹螺纹铣刀（螺纹梳刀）：刀刃上有多个螺纹加工齿，在加工过程中多个刀齿可同时进行螺纹铣削。
（2）整体式螺纹铣刀：刀刃上也有多个螺纹加工齿，是一种固定螺距螺纹铣刀。刀具由整体硬质合金制成，能有较高的切削速度和进给速度，加工范围很广。
3 螺纹铣削举例
加工如图1所示零件，在进行螺纹加工时采用单刃螺纹铣刀进行加工，编制一个通用的宏程序进行螺纹的加工，以提高加工的通用性和提升了螺纹加工效率。
采用螺纹铣刀进行内螺纹的铣削。计算螺纹M30×1.5底孔直径=公称直径-1.0825×螺距=30-1.0825×1.5=28.376 mm通孔，内孔程序略。内螺纹的铣削，编程原点选择在内螺纹孔上平面为Z零点，XY零点在各个内螺纹孔的中心处，利用G52坐标系偏移命令完成4个内螺纹的加工，单个加工内螺纹程序如下：
O0001；（程序名）
M06 T01 G54 G90 G40 M03 S1000 G0 X0 Y0 Z100.；（程序初始化）
Z5.；（快速定位到安全平面）
G01 Z0 F40；（刀具工进到工件表面）
#1=0；（将0赋值于局部变量#1）
N10 #2=#1-1.5；（将#1-1.5赋值于局部变量#2）
G42 G01 X-13.Y1.188 D01；（直线加刀具半径补偿）
G02 X0 Y14.188 R13.；（圆弧切入）
G02 Z[#2] I-14.188；（圆弧导入半径）
#1 = #1-1.5；（计算循环高度）
IF [#1GE-21] GOTO 10；（条件判别语句，如果#1大于-21，则跳转至N10继续执行程序）
G02 X13. Y1.188 R13.；（圆弧切出工件）
G40 G01 X0；（取消刀具半徑补偿）
G00 Z100.；（快速抬刀）
X0 Y0；（刀具回到零位）
M30；（程序结束）
螺纹铣削在机械制造中的应用愈加广泛，技术也日益成熟，这种加工方式表现出了其卓越的加工性能，不单单降低了加工成本，而且大幅度提高了加工效率，为生产制造提供了有力的保障。利用编制通用性强的宏程序进行螺纹的铣削，能使加工螺纹变得更加方便和高效，是螺纹的加工问题迎刃而解。
参考文献
[1]刘培跃，闫志波，王军芬.基于宏程序的螺纹数控铣削加工[J].工具技术，2008（12）：58-59.
数控车削中如何控制螺纹加工质量 第7篇
在数控机床的加工中, 零件的螺纹加工更是操作中的难点, 要想实现螺纹加工, 数控车床必须安装有脉冲编码器。为了保证螺纹加工中同一螺纹的多次切削, 每次加工要保证相同的螺距, 通过多次切削达到要求的螺纹深度, 每次螺纹切削进给起动要等到脉冲编码器零标记时才开始, 这就能保证刀具总是在工件圆周上的同一点进入工件。本文将以广州数控GSK980TDa和GSK980TDb数控系统为例进行介绍。
1 选择合理的刀具几何参数
假设要加工的螺纹属于细牙普通螺纹, 材料是Q235, 选择硬质合金三角形外螺纹车刀。车刀的几何角度有三个 (1) 刀尖角ε应等于牙型角, 车削普通三角形螺纹是60°, 管制螺纹55°; (2) 前角Υ一般为0°~15°, 螺纹车刀的径向前角对牙形角的影响很大, 螺纹径向前角小些螺纹精度会高, 对螺纹精度要求高的螺纹径向前角约取0°~5°; (3) 后角α一般为5°~10°, 因螺纹升角的影响, 两后角大小应该磨成不同, 进刀方向一面应稍大一些.但对大直径, 小螺距的三角形螺纹, 这种影响可忽略不计.由于高速切削螺纹的时候实际牙型角会扩大, 因此刀尖角应减小30′~1°, 磨成59.5°~59°较好。螺纹车刀前、后刀面的表面粗糙度必须很小, 磨刀时一定要正确修整砂轮或用油石精磨刀具。车刀的左右刀刃必须是直线, 无崩刃.刀尖角的刃磨是技术活, 为保证磨出准确的刀尖角, 在刃磨时用螺纹角度样板测量刀尖角。测量时, 把刀尖角与样板贴合, 对准光源, 仔细观察两边贴合的间隙, 并以此为依据进行修磨。另外车刀磨损过大时会引起切削力增大, 使螺纹角度增大, 出现螺纹中经增大、顶弯工件或啃刀现象。此时应对车刀加以修磨。在安装螺纹车刀时要尽量减小伸出长度, 防止刀杆刚性不够, 切削时产生振动。螺纹车刀安装高度也很讲究, 过高或过低都会出现“扎刀”现象。过高, 则吃刀到一定深度时, 后刀面顶住工件, 增大摩擦力, 造成“扎刀”;过低, 则切屑不易排出, 从而把工件顶起, 出现“扎刀”现象。正确的位置是刀尖位置比工件中心高0.1~0.3mm。螺纹车刀的几何形状与样板对刀。
现在数控机床发展迅速, 数控上用到的刀具大多都是机夹刀具, 以上的参数都是有刀具生产厂家保证的, 但是我们在生产的过程中必须对此有所了解, 才能正确地安装刀具, 知道刀具的磨损情况, 保证工件的质量。
2 选择合适的切削液
合理地使用切削液, 能降低切削时产生的热量, 减小由于温度升高引起的加工误差;能在刀具和工件表面间形成润滑膜, 冲走铁屑减少刀具与工件间的摩擦, 降低工件表面粗糙度, 减少刀具磨损;还可以防止工件生锈。根据实践经验, 加工此类零件, 一般要求使用水基切削液就可以达到要求, 如果精度要求高或材料粘度大就必须使用油基切削液, 如煤油、植物油等。
3 编辑合理的加工程序
数控车床对普通螺纹的加工需要一系列尺寸, 普通螺纹加工所需的尺寸计算分析主要包括以下两个方面:
3.1 螺纹加工前工件直径
考虑在螺纹切削时, 由于刀具的挤压使得最后加工出来的顶径处塑性膨胀, 从而影响螺纹的装配和正常使用, 考虑到这个问题, 螺纹加工前工件直径一般为D-0.1P或d-0.1P (D为外螺纹大径, d为内螺纹大径, p为螺距) , 根据材料变形能力大小取比螺纹大径小0.1~0.5mm。
3.2 螺纹加工进刀量
螺纹加工进刀量可以参考螺纹底径, 即螺纹刀最终进刀位置。螺纹小径为:大径-2倍牙高;理论牙高h=0.5413P (P为螺距) 考虑到理论和实际上的误差, 加工时按螺纹牙高h=0.6495P, 直径方向计牙深约1.3P。螺纹进刀量要递减, 具体螺纹切削用量的选择应根据工件材料、刀具和螺距的大小以及所处的加工位置等因素来决定。
3.3 编写程序的方法
在广州数控中, 螺纹切削一般有两种加工方法:G92直进式固定循环切削方法和G76斜进式切削方法, 由于切削方法的不同, 编程方法不同, 造成加工误差也不同。我们在操作使用上要仔细分析, 争取加工出精度高的零件。
(1) 两种加工方法的编程指令
说明:X、Z用于绝对编程;U、W用于相对编程;F为螺距
G92编程切削深度分配方式一般为常量值, 双刃切削, 其每次切削深度一般由编程人员编程给出。
说明:om:精加工重复次数;o r:倒角宽度;o a:刀尖角度;o△dmin:最小切削深度, 当每次切削深度 (△d·n?-△d· (n-1) ?) 小于△dmin时, 切削深度限制在这个值上;o d:精加工留量;o i:螺纹部分的半径差, 若i=0, 为直螺纹切削方式;o k:螺纹牙高;o△d:第一次切削的切削深度;o l:螺距。
G76编程切削深度分配方式一般为递减式, 其切削为单刃切削, 其切削深度由控制系统来计算给出。
(2) 加工误差分析及使用
G92直进式切削方法, 由于两侧刃同时工作, 切削力较大, 而且排削困难, 因此在切削时, 两切削刃容易磨损。在切削螺距较大的螺纹时, 由于切削深度较大, 刀刃磨损较快, 从而造成螺纹中径产生误差;但是其加工的牙形精度较高, 因此一般多用于小螺距螺纹加工。由于其刀具移动切削均靠编程来完成, 所以加工程序较长;由于刀刃容易磨损, 因此加工中要做到勤测量。G76斜进式切削方法, 由于为单侧刃加工, 加工刀刃容易损伤和磨损, 使加工的螺纹面不直, 刀尖角发生变化, 而造成牙形精度较差。但由于其为单侧刃工作, 刀具负载较小, 排屑容易, 并且切削深度为递减式。因此, 此加工方法一般适用于大螺距螺纹加工。由于此加工方法排屑容易, 刀刃加工工况较好, 在螺纹精度要求不高的情况下, 此加工方法更为方便。在加工较高精度螺纹时, 可采用两刀加工完成, 既先用G76加工方法进行粗车, 然后用G32加工方法精车。但要注意刀具起始点要准确, 不然容易乱扣, 造成零件报废。
下面用实例来说明3种格式编程的不同。
加工M24×1螺纹, 螺纹长度30 mm, 升刀段为3mm, 降刀为2mm, 由经验也知, 车螺纹时, 分3次进刀, 直径分别为0.7mm、0.4 mm、0.2 mm, 选加工螺纹主轴转速600 r/min, 工件为碳钢45, 刀位号为01, 刀补号为01, 则编程如下:
(1) G32指令编程
(2) G92指令编程
(3) G76指令编程
由上例可知3种方法中后者都比前者编程简单, 但设置参数越来越复杂。尤其G76参数需设置太多, 较容易出错, 同时计算机需要计算的时问也较长, 不够简单明了, 只有加工较大螺距的螺纹时才采用。因此, 常用螺距 (P=1~4) 的螺纹加工, 经常采用G92指令编程, 程序较简单, 参数设量清晰, 不容易出错。
4 问题和对策
在FANUC Oi系统数车上进行螺纹加工无论采取哪一种G代码编程, 因加工螺纹的精度受到诸如机床的精度、被加工材料的特性、螺纹刀具的磨损以及冷却等条件的影响, 因此加工完毕后的螺纹只有1/3左右符合质量要求, 大部分螺纹出现螺纹中径不合格 (通止规不符合旋进旋出要求) 现象。这时如果灵活地采用刀具磨耗的方法来解决这些问题, 必然取得事半功倍的效果。
5 刀补的运用
在零件的加工过程中, 刀具由于磨损而使其半径变小, 若造成工件误差超出其工件公差, 则不能满足加工要求。在数车FANUC Oi系统加工螺纹时更是如此, 在车削螺纹时, 由于是螺纹车刀分几次直接加工完成很可能造成刀具的磨损, 同时机床本身的精度、工件的特性以及冷却不及时等因素影响, 很可能使加工出的螺纹中径尺寸超出螺纹的中径公差。而此时重新编制新的程序, 重新修正已加工的螺纹。而如果将刀补磨耗界面打开, 输入对应的螺纹刀刀号上的方向的磨耗即可, 自动加工后如还不合格, 一直输入磨耗, 直至车削出满意的螺纹。
车削螺纹进给量要留一定的余量△dz, 然后在刀具磨耗补偿界面逐一输入逐渐减小的△d1、△d2、△d3直至合格, 这里设△dz=△d1+△d2+△d3?△dn, 同时△d1≥△d2≥△d3?△dn。
6 实例操作
广州数车系统的刀具补偿功能有磨耗补偿和形状补偿2个界面, 刀具形状补偿是确定刀具位置补偿的, 即对刀使用的。下面以加工螺纹为例介绍刀具磨耗补偿界面的使用。
将上述加工螺纹的程序修改后写成:
加工的螺纹直径方向留有一定的余量△d=0.1mm, 设△dz=△d1+△d2+△d3?△dn, △d1、△d2、△d3分别设为0.05mm, 0.03mm, 0.02mm。当将程序OOOO4调出, 自动循环加工到程序段N40时, 机床无条件暂停。用螺纹通止规检测, 发现不合格, 螺纹要继续加工。在机床面板上按下功能键OFFSET或软键“磨耗”打开刀具补偿界面, 选择软键“磨耗”, .将光标打到G01 x位置 (用“→”“←”“↑”“↓”功能键) 输入-0.050 (即△d1, 方向为负, X的反方向进给补偿) , 按下软键或功能键INPUT, 然后将加工程序返到程序头 (必须是从程序头开始, 才能加上螺纹刀刀补, 刀具磨耗补偿值才起作用) , 并打开“跳步”功能键, 使跳步功能有效。在当前程序下开启循环起动按钮进行自动加工, 执行N15条后跳过N20条和N25条马上执行N30条 (螺纹加工的最后一刀程序) , 回到换刀点后暂停, 用通止环规再检测, 发现合格, 往下执行。如不合格继续按上面方法打开刀具补偿界面, 输入一0.030 (即△d2) , 按相加输入软键+INPUT, 然后再将程序返到程序头, “跳步”功能键打开, 按循环起动自动加工, 直至螺纹加工合格。
7 效果
在广数系统加工螺纹过程中, 用刀具磨耗补偿方法既使用简单又便于操作, 并且使加工的螺纹中径尺寸在公差尺寸内。合格率明显提高, 起到了事半功倍作用。掌握这种方法以后, 对于数车加工工件其他项目如外圆、端面、槽等如果精车后发现最终的尺寸要比图纸尺寸大△d, 那么就用刀具磨耗补偿一的办法来修复加工项目, 使这些项目达到尺寸要求。
缺点是, 刀补磨耗不能修复比图纸尺寸小的项目, 同时这种方式并不是适用于所有刀路, 只适用于2D形状以及采用等高加工方式的3D形状刀路。
在实际的加工生产中, 以上措施有效地解决了螺纹加工精度不高、毛刺多等问题, 减轻了操作者的劳动强度, 提高了生产效率, 保证了零件的质量。其中, 使用刀具磨耗补偿功能是数车GSK980TDa/b系统加工螺纹中径尺寸保证的关键, 同时, 还可以修复整个工件的其他项目, 对提高整个工件的质量具有重要的运用价值。数控车床在机械制造业中的应用越来越广泛, 我们要善于分析, 不断总结, 掌握一定的编程技巧, 编制出合理、高效的加工程序, 多学习先进的加工技术, 使数控车床的功能得到合理的应用与充分的发挥, 保证高效率、高标准地完成零件的加工。
摘要：螺纹在机械制造业中应用广泛, 因而螺纹车削的质量是机械产品质量的重要环节。在车削加工中, 螺纹车削由于切削速度较快, 切削力较大和作用力集中, 导致毛刺较大加工难度高。本文将从两种螺纹加工方法的不同之处来阐述怎样控制螺纹加工质量。
关键词：螺纹,毛刺,车削方法,加工程序
参考文献
[1]韩加好.数控编程与操作技术 (实训版) [M]北京:冶金工业出版社, 2008.115～125
螺纹质量 第8篇
关键词：钢筋滚压直螺纹套筒,连接施工,质量控制
1 概述
钢筋滚压直螺纹套筒连接施工作为一种新的钢筋连接施工方法, 与传统的绑扎、焊接方法具有明显的优势, 目前正被广泛采用, 因而有必要对其施工工艺和质量控制采取措施, 确保工程的质量和进度。
2 施工准备
2.1 施工的技术准备
2.1.1 施工机械、机工具与设备的性能、数量满足施工要求;检验机工具齐全且在标定有效期内;
2.1.2 施工技术人员根据图纸设计、施工方
法的要求, 提出钢筋下料清单, 标明对应图纸所需的直螺纹接头数量及规格;
2.1.3 由施工技术人员对参与接头施工的操作人员、技术和质量管理人员作安全和技术交底;
2.1.4 施工组织机构健全并运转有序;施工技术、管理及作业人员持证上岗。
2.2 施工的材料准备
钢筋材质应符合国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》 (GB1499) 的要求, 规格和数量满足图纸施工要求。
套筒材料选用与连接钢筋等强度的优质碳素结构钢或合金结构钢, 规格和数量满足要求。
2.3 施工机械准备施工机械设备有:
2.3.1 加工钢筋丝头的机具设备。
2.3.2 钢筋剥肋滚压直螺纹机一至二台。
该设备集钢筋剥肋及螺纹滚压于一身, 一次装卡即可完成两道工序, 它主要由台钳、剥肋机构、滚丝头、减速机、冷却系统、电器系统、机座等组成。
2.3.3 限位挡铁:对钢筋的夹持位置进行限位, 型号划分与钢筋规格相同。
2.3.4 螺纹环规:检验钢筋丝头的专用量具。
2.3.5 力矩扳手及普通扳手:拧紧接头和检验接头拧紧力矩。
2.3.6 辅助机具:砂轮切割机, 用于钢筋断面平齐。
3 施工工艺
3.1 剥肋滚压直螺纹连接技术的工艺原理:
将钢筋待连接部分剥肋滚压成螺纹, 利用连接套筒进行连接, 使钢筋丝头与连接套筒连成一体, 从而实现了等强度连接的目的。
3.2 工艺的技术特点:
3.2.1 接头抗拉强度达到或超过母材钢筋抗拉强度标准值, 并具有高延性和反复拉压性能。
3.2.2 螺纹牙型好、精度高, 连接质量稳定可靠。
3.2.3 应用范围广。
适用于直径16-50mm HRB335、HRB400钢筋在任意方向同、异径的连接。
3.2.4 施工速度快。螺纹加工提前制作, 现场装配作业。
3.2.5 无污染、施工安全可靠。
3.2.6 节约能源。设备功率仅为3-4KW。
3.3 直螺纹常用接头方法
3.3.1 标准型接头
用于钢筋可自由转动的场合。
利用钢筋端头相互对顶力锁定连接件。
3.3.2 正反丝扣型连接
用于钢筋完全不能转动而要求调节钢筋内力的的场合, 如施工缝、后浇带等。
连接套筒带正反丝扣, 可在一个旋合方向中松开或拧紧二根钢筋, 应先用带正反丝扣的连接套筒。
3.4 套筒选择
剥肋滚压直螺纹接头所用的连接套筒采用与连接钢筋等强度的优质碳素结构钢。接头的连接套筒采用标准型套筒。
3.5 钢筋丝头加工:
3.5.1 工艺流程:钢筋端面平头→剥肋滚压螺纹→丝头质量检验→带帽保护→丝头质量抽检→存放待用
3.5.2 操作要点
a.钢筋端面平头:采用砂轮切割机平头 (严禁气割) , 保证钢筋端面与母材轴线方向垂直。
b.剥肋滚压螺纹:使用钢筋剥肋滚压直螺纹机将待连接钢筋的端头加工成螺纹。
c.丝头质量检验:对加工的丝头进行质量检验。
d.带帽保护:用专用的钢筋丝头塑料保护帽进行保护, 防止螺纹被磕碰或被污物污染。
e.丝头质量的抽检:由质量部组织对自检合格的丝头进行的抽样检验。
f.存放待用:按规格型号及类型进行分类码放。
3.6 钢筋现场连接:
3.6.1 工艺流程:钢筋就位→拧下钢筋保护帽→接头拧紧→作标记→施工检验。
3.6.2 操作要点:
a.钢筋就位:将丝头检验合格的钢筋 (丝口干净、完好无损) 搬运至待连接处。
b.接头拧紧:接头的连接用力矩扳手进行施工。将两个钢筋丝头在套管中间位置相互顶紧, 接头拧紧力矩应符合规定。力矩扳手的精度为±5%。
4 质量控制措施
4.1 钢筋端部应先调直再下料, 切口端面应与钢筋轴线垂直, 不得有马蹄形或挠曲, 不得用气割下料。
4.2 滚轧机的滚轧头冷却应采用水溶性切削冷却液, 不得使用油类冷却液套丝。
钢筋丝头的牙形和螺距与连接套的牙形和螺距一致, 且经配套的量规检测合格。
4.3 经自检合格后的钢筋丝头, 应立即戴上
防护盖或之相连接的连接套, 在连接套的另一端安上塑料防护盖保护。
4.4 安装时首先把连接套的一端安装在基
本钢筋的端头上用管钳板手将其拧紧到位, 然后对正轴线将待接钢筋拧入连接套内, 用力矩扳手拧紧到位, 完成连接。卸下工具随时检验, 不合格的立即纠正, 合格的在接套上涂上已检的符号。
5 结论
采取上述措施对钢筋滚压直螺纹套筒连接施工进行质量控制, 能有效保障施工质量, 提高结构性能, 相关经验对类似工程有一定的借鉴意义。
参考文献
[1]李名斌.浅谈钢筋滚压直螺纹套筒连接技术应用[J].山西建筑, 2009, 35 (7) .
螺纹质量 第9篇
1.1 石油工程用螺纹密封脂的质量检验标准
石油工程用螺纹脂分为两大类:钻具用螺纹脂及油管、套管和管线管用螺纹脂。从1940年美国石油学会 (API) 开发部通报225号公布了《新螺纹润滑剂的研制》开始, API一直十分重视螺纹脂规范的编写工作, 他们先后制定了多种可被用户及制造商同时接受的技术规范。这些标准包括:
1.1.1 API BUL 5A2《套管、油管和管线管用螺纹脂公报》
1947年API年会上, 石油专用管标准化委员会管子特别研究分委员会建议美国石油学会发起一项开发满足一定要求的螺纹脂研究工作。美国梅隆工业研究院接受了这一研究课题, 于1951年11月研制出油基脂螺纹脂, 并通过API学会认可, 命名为API螺纹脂, 同时发表了API BUL 5A2。该标准从1951年首次出版, 到1993年重新确认, 一共进行了7次修订。API RP 5A3出版后, API BUL 5A2作废。
1.1.2 API RP 7A1[1]《旋转台肩接头螺纹脂试验推荐作法》该标准提供了检验旋转台肩接头螺纹脂摩擦性能的方法, 由API油田设备材料标委会第7分委会 (SC7) 负责, 1992年出版, 2005年进行了重新确认。
1.1.3 API RP 5A3[2]《套管、油管和管线管用螺纹脂推荐作法》该标准规定了套管、油管和管线管用螺纹脂的性能、使用性能、试验方法和标记要求。适用于API圆螺纹和偏梯形螺纹的套管、油管和管线管连接部位使用的螺纹脂。该标准由API油田设备材料标委会第5分委会 (SC5) 负责, 1996年首次出版, 2003年根据ISO13678-2000进行了修订。
1.1.4 《石油天然气工业——套管、油管、管线管和钻柱结构用螺纹脂的评价和试验》
国际标准化组织 (ISO) 也非常重视螺纹脂标准的制定。2000年, 基于API RP 5A3 -1996制定的ISO 13678[3]出版发行。目前, ISO正准备对ISO 13678-2000进行修订, 标准名称为《石油天然气工业——套管、油管、管线管和钻柱结构用螺纹脂的评价和试验》, 该标准预计2009年3月正式公布。
1.1.5 SY 5199[4]《套管螺纹密封脂》和SY 5198[5]《钻具螺纹脂》
我国也非常重视石油工程用螺纹脂。80年代, 我国石油行业将石油螺纹脂纳入石油专用管螺纹润滑剂和密封的重要物资行列, 并于1987年出版了两个石油螺纹脂的行业标准, 分别是SY5199[4]《套管螺纹密封脂》和SY5198[5]《钻具螺纹脂》, 这两个标准对提高我国石油专用螺纹脂的水平起到非常积极的作用。后来我国石油行业紧跟国际, 积极采纳国际标准, SY/T 5199-1997和SY/T 5198-1996就是分别非等效采用API RP 5A3-1993和API RP 7A1-1992编写的。中国石油工业标准化技术委员会石油管材专标委也准备根据ISO13678-2000制定相应的国家标准。该工作目前正在进行中, 预计2008年该标准可出版发行。
1.2 石油专用螺纹脂质量检验标准的特点
螺纹脂的性能包括物理/化学性能和使用性能。物理/化学性能包括:锥入度、滴点、蒸发量、分油量、逸气量、水沥滤、密度等。使用性能包括:摩擦性能、极限表面接触压力 (抗粘着) 性能、密封性能、涂敷/粘附性能、防腐蚀性能、稳定性等。螺纹脂使用性能评价方法, 是为了适应广泛的服役条件要求进行全尺寸连接试验、油田评价和工程鉴定而提出的推荐作法。
上面提到的螺纹密封脂质量检验标准是石油行业公认的体系比较完整, 科学而严密的石油专用螺纹密封脂标准, 既有螺纹脂本身的物理/化学性能, 又有螺纹脂的使用性能, 这些标准的制定与实施, 为螺纹脂在油气田的应用奠定了良好基础, 被油田、用户和生产厂广泛采纳。
2 石油工程用螺纹脂的作用
API 5A3对螺纹脂给出的定义是:“在上扣前涂抹到管子连接螺纹上的一种物质, 它在上扣时起润滑作用, 并且在服役时可以对抗高内外压力而起到辅助密封作用。”从螺纹脂的定义可见, 其作用主要有两点:一是利用其润滑作用降低摩擦系数, 防止螺纹粘结, 二是利用螺纹脂中的固体含量 (如石墨、铅粉、锌、铜鳞片等) 来堵塞存在于螺纹啮合间的通道, 提高密封性。螺纹脂对上扣控制的主要影响有:
2.1 扭矩值
扭矩与螺纹表面的摩擦力密切相关, 而摩擦力又受螺纹脂摩擦特性的影响, 所以螺纹脂对上扣所需的扭矩、进一步上扣时所需的扭矩及卸扣时所需的扭矩值产生影响, 这意味着摩擦特性不同, 在相同的条件下, 上紧螺纹所需的上扣扭矩及卸扣扭矩是不同的。吉玲康[6]针对油田下套管作业过程中可能出现的影响油、套管粘扣因素, 在不同的条件下进行上卸扣模拟试验, 结果表明:螺纹界面在螺纹脂的保护下摩擦阻力可明显改善, 而且螺纹脂质量对粘扣倾向影响很大, 质量好的螺纹脂摩擦系数小, 可减小上扣扭矩。另外, 螺纹脂和防锈油混合使用或单独使用防锈油均会引起粘扣, 下井使用前防锈油必须清洗干净并重新涂抹螺纹脂。
2.2 抗螺纹粘结性
螺纹脂最初的用途是阻止螺纹配合面因局部表面压力引起的粘附磨损。从材料学的观点看, 两个金属表面之间的粘着倾向, 随着两表面组织的相似、相对硬度的相近而增加, 并随实际硬度的降低而增大。对石油管材而言, 配合螺纹的结构、组织和硬度是相同的, 所以易于产生螺纹粘着。合格的螺纹脂涂层起润滑膜的作用, 不合格的螺纹脂易使螺纹发生粘结。
2.3 密封性
由于API螺纹结构设计的原因, 在配合螺纹间仍可能存在泄漏通道, 这些通道仅靠螺纹的机紧程度无法克服, 必须借助螺纹脂中的固体来堵塞。张传友等[7]在详细分析了影响套管圆螺纹连接密封性能的因素后得出结论:螺纹脂中软金属颗粒大小, 强度及尺寸分布将影响牙顶与牙根之间隙的填充效果, 并影响间隙内壁与金属颗粒的接触压力和平均摩擦系数, 从而影响密封性能。套管圆螺纹牙顶与牙根之间的间隙大小与机紧情况关系不大, 若螺纹脂选用不当将成为泄露的主要原因。
3 总结
从螺纹脂的作用来看, 它不仅影响上扣控制, 更重要的是影响连接的使用性能, 所以无论哪种上扣方法都必须考虑管子实际所使用螺纹脂的种类和特征, 并根据其摩擦特性, 合理选择上扣位置和上扣扭矩。
从上述可见, 在螺纹参数确定后, 螺纹脂的使用及其质量与螺纹接头的密封性能、螺纹粘结倾向有着密切的关系。过去由于对螺纹脂的使用问题重视不够, 有的认为不用涂抹螺纹脂、有的螺纹脂涂抹不均、有的螺纹脂不经检验, 直接使用等等, 可以说给油田造成了巨大的损失, 许多失效事故如泄露、粘结、滑脱、胀裂等都和螺纹脂的使用有关。
因此, 螺纹脂的质量及正确使用应引起足够的重视, 使用前要经过全面的质量检验。中国石油天然气集团公司管材研究所国家石油管材质量监督检验中心是经国家认可委认证的具有检测螺纹脂质量资质的公正第三方检验机构, 多年来, 该中心的检测工作有效地促进了我国石油螺纹脂质量的提高。
参考文献
[1]API RP7A1-1992《旋转台肩接头螺纹脂试验推荐作法[S]》
[2]API RP5A3-2003《套管、油管和管线管用螺纹脂推荐作法[S]》
[3]ISO13678-2000《石油天然气工业——套管、油管和管线管用螺纹脂的评价和试验[S]》
[4]SY/T5199-1997《套管、油管和管线管用螺纹脂[S]》
[5]SY/T5198-1996《钻具螺纹脂[S]》
[6]吉玲康.影响圆螺纹油套管粘扣因素试验研究[J].石油工业技术监督2005, 21 (4) :14-17.
螺纹质量 第10篇
关键词：内螺纹,成形质量预测,主成分分析,神经网络
0 引言
随着航空航天、高速列车等技术的迅速发展,机械设备在高速、大负荷、动载条件下的应用越来越广泛,螺纹连接作为机械结构中最常用的连接方法之一,其性能要求也越来越高。冷挤压内螺纹成形工艺已逐渐成为螺纹构件抗疲劳制造的发展趋势,原因在于其螺纹成形精度高,表面完整性好,而且由于能保持冷挤压后内螺纹的表面和次表面的冷作硬化状态,螺纹强度和硬度得到大幅度提高[1,2,3,4,5,6]。
内螺纹的冷挤压加工是一个逐渐成形的过程,在预制好的工件底孔上,采用挤压丝锥用冷挤压的方法,使工件的金属产生塑性变形,从而形成内螺纹[7]。对于内螺纹的加工质量检测,在生产实践中,普遍采用的方法是采用螺纹量规检测内螺纹,具有经济、快速的优点,但该方法只能检测螺纹的作用中径,不能实现内螺纹的完全检测。在精密度要求较高的场合,对内螺纹的各参数,诸如作用中径、单一中径、大径、小径以及牙形半角等均有要求。对内螺纹的精密检测,一直是螺纹检测的难题。目前常用的测量和评定方法主要有螺纹扫描测量仪测量法、螺纹轮廓测量仪测量法以及三坐标测量机测量法等[8],但这些方法都普遍存在检测效率低以及检测成本高等问题,使得其使用范围受到极大限制。
内螺纹冷挤压加工工艺作为一种典型的成形加工方法,在工艺条件确定的情况下,挤压丝锥的磨损状况直接影响内螺纹的成形质量,并对挤压成形过程中的信号产生影响。本文针对内螺纹的冷挤压成形工艺,通过提取挤压成形过程中多传感器信号的特征,采用主成分分析(principal component analysis,PCA)-神经网络方法,对内螺纹冷挤压成形质量等级进行预测,从而为内螺纹质量的快速检测提供一条新的有效途径。
1 理论基础
1.1 主成分分析
主成分分析方法是多元数理统计中常用的一种数据处理方法[9,10]。在对实际问题的分析过程中,需要考虑众多影响因素,特别在神经网络预测方法过程中,由于输入节点过多而经常导致网络收敛慢,预测精度低等问题。PCA方法即是在n维原始向量空间中找出一组k(k<n)个正交向量,k个正交向量保留了原始向量的大部分信息,且互相之间不相关,避免信息重叠,从而使得在研究复杂问题时更加容易。
设X=(X1,X2,…,Xn)T为一个n维向量,一般分析对象的变量都有不同的量纲,为了消除不同量纲对分析结果带来的影响,首先需要对原始数据向量进行标准化处理,使用方法如下所示
式中,μi、σii分别为第i个变量的平均值和标准差。
Y的协方差矩阵为
A为实对称正定矩阵,可分解为
式中,P为n个特征根(λ1,λ2,…,λn)组成的对角矩阵;D为n个列为互相正交的特征向量dk(k=1,2,…,n)组成的矩阵。
选取前m个(m<n)主成分,使其累积贡献率达到一定要求(如80%~90%),以前m个主成分代替原始数据进行分析,这样便可达到降低原始数据维数的目的。本文选取了几个贡献率最大的主成分,以达到优化神经网络结构的目的。
1.2 神经网络
一般的BP神经网络包括输入层、隐层(中间层)和输出层。在网络训练过程中,一组学习样本从输入层经隐层各节点传到输出接点,每一层节点的输出只影响到下一层节点的输出,输出层神经元获得网络的输入响应,然后按照误差减少的修正原则,从输出层经中间层向输入层逐层修正层间的连接权值,这样的逆向误差传播修正不断进行,直到达到所要求的学习目标。
BP网络学习规则的核心是对网络权值和阈值的修正沿着表现函数下降最快的方向-负梯度方向进行,即
2 内螺纹冷挤压加工质量预测的主成分分析-神经网络实现
2.1 内螺纹冷挤压试验
本文进行了M22×1.5内螺纹的冷挤压试验研究,优化了冷挤压加工工艺,选取的加工工艺参数如下:工件底孔直径为21.25mm,机床转速为25r/min,润滑液选择PDMS聚二甲基硅氧烷润滑液,对冷挤压成形的内螺纹进行检测分析。加工完整的内螺纹冷挤压成形实物如图1所示。
作为典型的成形加工工艺,内螺纹冷挤压成形质量与挤压丝锥磨损量密切相关。根据冷挤压内螺纹的成形质量分析,可将不同丝锥磨损条件下的挤压成形过程划分为四个不同阶段,即初始加工阶段、正常磨损阶段、严重磨损阶段以及加工异常阶段。各个阶段对应的成形螺纹微观图见图2。
对挤压成形过程中挤压扭矩、温度、丝锥振动以及机床声音等信号进行采集与存储,得到了22组完整的试验数据。在对上述信号进行处理的基础上,选取了挤压扭矩、温度,以及振动信号中的三个特征量(均方根值、功率谱图中频率为100Hz处的峰值和小波分析总能量相对值)和声音信号中的两个特征量(功率谱图中频率为969Hz处的峰值、小波分析低频能量与高频能量比)等7个指标作为内螺纹冷挤压成形过程中的特征集合,并根据冷挤压内螺纹成形中径、螺距、牙型半角及牙高率等来综合评定内螺纹的成形质量等级。根据冷挤压内螺纹的成形质量检测结果,将得到的22组数据划分为三个不同成形质量等级,即对于图2中,图2a和图2b所示为等级一;图2c所示为等级二;图2d所示为等级三。针对神经网络的输出要求,依次设定为0.1、0.5和0.9。选取其中15组作为神经网络的训练样本,7组作为神经网络的测试样本。
2.2 主成分分析
按式(1)对15组原始数据进行标准化,处理之后的样本集合如表1所示,并以此作为神经网络的输入训练样本。
以上15组特征量矩阵求协方差矩阵,并进一步求出特征值、特征向量及其贡献率,如表2所示。
由表2可以看出,在显著性水平达到99%的情况下,选取贡献率相对较大的前三个主成分,即可代表原始数据中的大部分信息,依据各特征值对应的特征向量,即可求出经主成分分析后的新样本数据集。相对于表1所示的输入向量,新的训练样本只有三个输入值,从而降低了网络训练难度。
2.3 BP神经网络模型预测
基于主成分分析的BP神经网络思想,采用MATLAB实现BP神经网络的训练和测试。选取3层BP神经网络,隐层节点数为7,分别采用logsig和purelin函数作为该三层神经网络的激活函数。在相同训练参数条件下,分别采用传统BP神经网络模型以及PCA-BP神经网络模型对该神经网络进行训练,并采用测试样本测试神经网络的泛化能力。两种预测模型的训练收敛次数、预测结果方差以及测试结果方差等训练测试结果如表3所示。
图3所示为两种不同神经网络训练测试结果,其中,图3a为两种不同模型对训练样本的预测结果分布图;图3b为两种不同模型对测试样本的预测结果分布图。
由表3可以看出:在相同的网络结构参数条件下,对神经网络训练样本进行主成分分析特征提取后,网络的收敛速度以及预测精度都得到了显著提高;在对网络进行测试的过程中,也可以看出,PCA-BP神经网络模型的测试预测结果的方差性能要好于传统BP神经网络模型的相应结果。从图3可以看出,采用PCA-BP神经网络模型方法,训练样本以及测试样本的预测结果曲线的拟合程度在整体上都要优于传统BP神经网络。特别是在挤压丝锥进入正常磨损阶段后,PCA-BP神经网络模型方法的预测结果相当理想。
表4所示为PCA-BP神经网络对7组测试样本进行预测结果。对输出结果采用欧式距离法进行模式判别,PCA-BP神经网络能够准确预测内螺纹加工质量。
3 结束语
作为典型的成形加工方法,挤压成形过程中,丝锥的磨损程度直接影响信号的变化和内螺纹的加工质量。本文在内螺纹冷挤压成形过程多信号变化规律研究基础上,通过主成分分析对提取出的多信号特征量进行降维处理,并基于BP神经网络对冷挤压内螺纹的成形质量等级进行了成功预测。试验结果表明,PCA-BP神经网络模型相对于传统BP神经网络模型来说,具有更高的收敛速度以及更高的预测精度,能够准确预测内螺纹成形质量等级,从而为冷挤压内螺纹的成形质量检测提供了一条新途径。
参考文献
[1]Franco L A L,Lourenco N J,Graca M L A,et al.Aircraft Fracture of a Nose Landing Gear in a Mili-tary Transport Aircraft[J].Eng.Fail.Anal.,2006,13:474-479.
[2]沈志云.关于高速铁路及高速列车的研究[J].振动、测试与诊断,1998,18(1):1-7.
[3]陈锦东.飞机起落架关键部位疲劳寿命仿真机器预测系统开发[D].南京:南京航空航天大学,2009.
[4]Ossa E A.Failure Analysis of a Civil AircraftLanding Gear[J].Engineering Failure Analysis,2006,13:1177-1183.
[5]赵庆荣.35CrMo钢内螺纹冷挤压实验研究[D].南京:南京航空航天大学,2001.
[6]徐九华,王珉.高强度钢内螺纹冷挤压成形与强化实验研究[J].南京航空航天大学学报,1996,28(6):838-843.
[7]王珉.抗疲劳制造原理与技术[M].南京:江苏科学技术出版社,1998.
[8]卓小卫.内螺纹检测的定位及评测方法[J].工具技术,2010,44(7):118-119.
[9]Hotelling H.Analysis of a Complex of StatisticalVariables into Principal Components[J].Journal ofEducational Psychology,1993,24:417-441.
用专用夹具车圆锥管螺纹 第11篇
关键词：专用夹具 圆锥管螺纹 车削
专用夹具一般在企业的工具车间按单件生产方式制造。由于夹具主要元件的精度和夹具装配精度较高，故设计夹具时，必须注意夹具结构的工艺性，且在尺寸标注、形位公差等技术要求制订方面适应这一工艺特点，否则会给夹具制造、检验和维修带来困难。
一、夹具设计的步骤
1.明确设计任务，收集和研究原始资料
在已知生产纲领的前提下，研究被加工零件的零件图、工序图、工艺规程和设计任务书，对工件进行工艺分析：了解工件的结构特点、材料，本工序的加工表面、加工要求、加工余量、定位基准、夹紧部位及所用的机床、刀具、量具等。
2.构思夹具结构方案，绘制结构草图
这是极为重要的步骤，其中包括确定工件的定位、夹紧方案，设计定位与夹紧装置，同时根据需要确定其他装置、元件的结构和夹具体的结构及其在机床上的安装方式，然后绘制夹具草图并标注尺寸、公差及技术要求。
3.进行必要的分析计算
工件加工精度较高时，应进行加工误差分析。有气压、液压等机械传动装置的夹具，需计算夹紧力。
4.按国家制图标准绘制夹具装配总图
绘图比例最好采用1：1。主视图按夹具面对操作者的方向绘制。总图应把家具的工作原理、各装置的结构及其相互关系表达清楚。工件的外形轮廓用双点画线绘出，被加工表面要显示出加工余量（用交叉网纹表示）；工件可看作透明体，不遮挡后面的线条。总图上要标注必要的尺寸、公差和技术要求，并编制夹具零件明细表及标题栏。
5.绘制夹具的非标准件的零件图
在确定这些零件的尺寸、公差或技术要求时，应注意使其满足夹具总图的要求。对所选用的标准件，只需在总图的零件明细表中注明该件的主要规格及标准的编号，不必绘制零件图。
二、用专用夹具车圆锥管螺纹
管螺纹是一种英制细牙螺纹，主要应用于流通气体或液体的管接头、旋塞、阀门以及其他附件。根据螺纹副的密封状态和螺纹牙型角，管螺纹分为三种。除55圆柱管螺纹外，其他管螺纹的螺纹母体均为圆锥形，其锥度为1︰16，这是管螺纹不同于其他螺纹的显著特点。
圆锥螺纹的车削，因其螺纹母体带有锥度，比一般三角螺纹的车削困难，通常是利用手动赶刀法控制锥度的斜率，其方法是在车刀的走刀过程中，随着螺纹外形圆锥的斜率径向退刀或进刀来保证螺纹的锥度和尺寸，主要依靠观察和手的感觉随时调整进刀量的大小，精度难以保证，且效率慢，学生学习起来较为困难。为了开阔学生的创新思维，我们在学生手动车削的基础上，设计了一种夹具用于圆锥螺纹的车削方法，使车削过程变得简单易行，效率和质量得到较大的提高。
其设计思路是利用工件轴线与导轨相交一定角度而形成锥度的原理，把夹具调到所需要的角度，从而车出圆锥，结构简单，制造容易。经过实际应用，发现这种方法不但适用于圆锥螺纹的加工，而且适用于锥度不是太大的内外圆锥体的车削。
结构如图所示，夹具底座上与床身导轨用螺纹紧固，转盘座的凸体与底座的凹槽滑动配合能前后移动，找好中心后用螺纹固定，转盘体上的凸圆与转盘座上的孔滑动配合，在转盘体上刻线，找正后打好0基础，类似车床小滑板与中滑板的结构形式，可移动一定角度。
夹具的一端通过万向节与车床主轴相连，另一端装夹工件。当转盘体转过所需角度时，工件轴线与导轨相交成工件的圆锥半角，启动机床带动工件旋转，车刀沿导轨进给即车出锥体工件，车管螺纹时只需将夹具体调好，即可像车削普通三角螺纹一样方便地进行车削了。
使用时须注意，由于万向节的限制，调整角度不能过大。如果夹具尾端过斜而影响传动，可以移动夹具在导轨上的位置来进行微量调整。
图
（作者单位：淄博市技师学院）endprint
摘 要：圆锥螺纹的车削，通常是利用手动赶刀法控制锥度的斜率，学生学习起来较为困难。本文在学生手动车削的基础上，设计了一种夹具用于圆锥螺纹的车削方法，使车削过程变得简单易行。其设计思路是利用工件轴线与导轨相交一定角度而形成锥度的原理，把夹具调到所需要的角度，从而车出圆锥。
关键词：专用夹具 圆锥管螺纹 车削
专用夹具一般在企业的工具车间按单件生产方式制造。由于夹具主要元件的精度和夹具装配精度较高，故设计夹具时，必须注意夹具结构的工艺性，且在尺寸标注、形位公差等技术要求制订方面适应这一工艺特点，否则会给夹具制造、检验和维修带来困难。
一、夹具设计的步骤
1.明确设计任务，收集和研究原始资料
在已知生产纲领的前提下，研究被加工零件的零件图、工序图、工艺规程和设计任务书，对工件进行工艺分析：了解工件的结构特点、材料，本工序的加工表面、加工要求、加工余量、定位基准、夹紧部位及所用的机床、刀具、量具等。
2.构思夹具结构方案，绘制结构草图
这是极为重要的步骤，其中包括确定工件的定位、夹紧方案，设计定位与夹紧装置，同时根据需要确定其他装置、元件的结构和夹具体的结构及其在机床上的安装方式，然后绘制夹具草图并标注尺寸、公差及技术要求。
3.进行必要的分析计算
工件加工精度较高时，应进行加工误差分析。有气压、液压等机械传动装置的夹具，需计算夹紧力。
4.按国家制图标准绘制夹具装配总图
绘图比例最好采用1：1。主视图按夹具面对操作者的方向绘制。总图应把家具的工作原理、各装置的结构及其相互关系表达清楚。工件的外形轮廓用双点画线绘出，被加工表面要显示出加工余量（用交叉网纹表示）；工件可看作透明体，不遮挡后面的线条。总图上要标注必要的尺寸、公差和技术要求，并编制夹具零件明细表及标题栏。
5.绘制夹具的非标准件的零件图
在确定这些零件的尺寸、公差或技术要求时，应注意使其满足夹具总图的要求。对所选用的标准件，只需在总图的零件明细表中注明该件的主要规格及标准的编号，不必绘制零件图。
二、用专用夹具车圆锥管螺纹
管螺纹是一种英制细牙螺纹，主要应用于流通气体或液体的管接头、旋塞、阀门以及其他附件。根据螺纹副的密封状态和螺纹牙型角，管螺纹分为三种。除55圆柱管螺纹外，其他管螺纹的螺纹母体均为圆锥形，其锥度为1︰16，这是管螺纹不同于其他螺纹的显著特点。
圆锥螺纹的车削，因其螺纹母体带有锥度，比一般三角螺纹的车削困难，通常是利用手动赶刀法控制锥度的斜率，其方法是在车刀的走刀过程中，随着螺纹外形圆锥的斜率径向退刀或进刀来保证螺纹的锥度和尺寸，主要依靠观察和手的感觉随时调整进刀量的大小，精度难以保证，且效率慢，学生学习起来较为困难。为了开阔学生的创新思维，我们在学生手动车削的基础上，设计了一种夹具用于圆锥螺纹的车削方法，使车削过程变得简单易行，效率和质量得到较大的提高。
其设计思路是利用工件轴线与导轨相交一定角度而形成锥度的原理，把夹具调到所需要的角度，从而车出圆锥，结构简单，制造容易。经过实际应用，发现这种方法不但适用于圆锥螺纹的加工，而且适用于锥度不是太大的内外圆锥体的车削。
结构如图所示，夹具底座上与床身导轨用螺纹紧固，转盘座的凸体与底座的凹槽滑动配合能前后移动，找好中心后用螺纹固定，转盘体上的凸圆与转盘座上的孔滑动配合，在转盘体上刻线，找正后打好0基础，类似车床小滑板与中滑板的结构形式，可移动一定角度。
夹具的一端通过万向节与车床主轴相连，另一端装夹工件。当转盘体转过所需角度时，工件轴线与导轨相交成工件的圆锥半角，启动机床带动工件旋转，车刀沿导轨进给即车出锥体工件，车管螺纹时只需将夹具体调好，即可像车削普通三角螺纹一样方便地进行车削了。
使用时须注意，由于万向节的限制，调整角度不能过大。如果夹具尾端过斜而影响传动，可以移动夹具在导轨上的位置来进行微量调整。
图
（作者单位：淄博市技师学院）endprint
摘 要：圆锥螺纹的车削，通常是利用手动赶刀法控制锥度的斜率，学生学习起来较为困难。本文在学生手动车削的基础上，设计了一种夹具用于圆锥螺纹的车削方法，使车削过程变得简单易行。其设计思路是利用工件轴线与导轨相交一定角度而形成锥度的原理，把夹具调到所需要的角度，从而车出圆锥。
关键词：专用夹具 圆锥管螺纹 车削
专用夹具一般在企业的工具车间按单件生产方式制造。由于夹具主要元件的精度和夹具装配精度较高，故设计夹具时，必须注意夹具结构的工艺性，且在尺寸标注、形位公差等技术要求制订方面适应这一工艺特点，否则会给夹具制造、检验和维修带来困难。
一、夹具设计的步骤
1.明确设计任务，收集和研究原始资料
在已知生产纲领的前提下，研究被加工零件的零件图、工序图、工艺规程和设计任务书，对工件进行工艺分析：了解工件的结构特点、材料，本工序的加工表面、加工要求、加工余量、定位基准、夹紧部位及所用的机床、刀具、量具等。
2.构思夹具结构方案，绘制结构草图
这是极为重要的步骤，其中包括确定工件的定位、夹紧方案，设计定位与夹紧装置，同时根据需要确定其他装置、元件的结构和夹具体的结构及其在机床上的安装方式，然后绘制夹具草图并标注尺寸、公差及技术要求。
3.进行必要的分析计算
工件加工精度较高时，应进行加工误差分析。有气压、液压等机械传动装置的夹具，需计算夹紧力。
4.按国家制图标准绘制夹具装配总图
绘图比例最好采用1：1。主视图按夹具面对操作者的方向绘制。总图应把家具的工作原理、各装置的结构及其相互关系表达清楚。工件的外形轮廓用双点画线绘出，被加工表面要显示出加工余量（用交叉网纹表示）；工件可看作透明体，不遮挡后面的线条。总图上要标注必要的尺寸、公差和技术要求，并编制夹具零件明细表及标题栏。
5.绘制夹具的非标准件的零件图
在确定这些零件的尺寸、公差或技术要求时，应注意使其满足夹具总图的要求。对所选用的标准件，只需在总图的零件明细表中注明该件的主要规格及标准的编号，不必绘制零件图。
二、用专用夹具车圆锥管螺纹
管螺纹是一种英制细牙螺纹，主要应用于流通气体或液体的管接头、旋塞、阀门以及其他附件。根据螺纹副的密封状态和螺纹牙型角，管螺纹分为三种。除55圆柱管螺纹外，其他管螺纹的螺纹母体均为圆锥形，其锥度为1︰16，这是管螺纹不同于其他螺纹的显著特点。
圆锥螺纹的车削，因其螺纹母体带有锥度，比一般三角螺纹的车削困难，通常是利用手动赶刀法控制锥度的斜率，其方法是在车刀的走刀过程中，随着螺纹外形圆锥的斜率径向退刀或进刀来保证螺纹的锥度和尺寸，主要依靠观察和手的感觉随时调整进刀量的大小，精度难以保证，且效率慢，学生学习起来较为困难。为了开阔学生的创新思维，我们在学生手动车削的基础上，设计了一种夹具用于圆锥螺纹的车削方法，使车削过程变得简单易行，效率和质量得到较大的提高。
其设计思路是利用工件轴线与导轨相交一定角度而形成锥度的原理，把夹具调到所需要的角度，从而车出圆锥，结构简单，制造容易。经过实际应用，发现这种方法不但适用于圆锥螺纹的加工，而且适用于锥度不是太大的内外圆锥体的车削。
结构如图所示，夹具底座上与床身导轨用螺纹紧固，转盘座的凸体与底座的凹槽滑动配合能前后移动，找好中心后用螺纹固定，转盘体上的凸圆与转盘座上的孔滑动配合，在转盘体上刻线，找正后打好0基础，类似车床小滑板与中滑板的结构形式，可移动一定角度。
夹具的一端通过万向节与车床主轴相连，另一端装夹工件。当转盘体转过所需角度时，工件轴线与导轨相交成工件的圆锥半角，启动机床带动工件旋转，车刀沿导轨进给即车出锥体工件，车管螺纹时只需将夹具体调好，即可像车削普通三角螺纹一样方便地进行车削了。
使用时须注意，由于万向节的限制，调整角度不能过大。如果夹具尾端过斜而影响传动，可以移动夹具在导轨上的位置来进行微量调整。
图
螺纹质量 第12篇
传统的螺纹加工采用车床加工螺纹, 用丝锥、板牙手工攻螺纹或套丝。随着数控机床在中国的发展, 螺纹加工困难和费时也得到改变。螺纹铣削作为一种新型的螺纹加工工艺, 它具有加工效率高、表面质量好、尺寸精度高、稳定安全可靠、使用范围广、加工成本低等特点。
2 螺纹铣削加工的原理
螺纹铣削是在三轴联动的机床或 (加工中心) 完成的, 在X、Y轴走G03/G02一圈时, Z轴同步移动一个螺距P的量。螺纹铣削加工中, 三轴联动机床和螺纹铣削刀具是必备的。螺纹铣刀分机夹式和整体式两种。采用整体式螺纹铣刀较快, 生产效率高。但采用机夹式刀片通用性好, 可加工任意螺距和内型的螺纹。螺纹铣削运动轨迹为螺旋线, 通过三轴联动实现。
3 螺纹铣削加工的优势
3.1 大型零件上的大直径 (D>24) 螺纹孔易于加工
大型、非圆形、非对称零件上的大直径螺纹孔加工, 在车床上需要复杂装夹和平衡以避免产生振动。如在数控铣床上加工, 零件不转动, 螺纹铣刀旋转, 避免了平衡问题, 振动冲击对刀片易产生裂纹, 螺纹铣刀是逐渐切入材料断续处, 避免了大的冲击, 使刀具寿命加长。
3.2 对较大、较重零件可通过一次装夹来完成零件外形加工和螺纹加工
较重不易搬动的零件, 一次装夹加工完零件上所有外形和零件上的大直径螺纹孔, 节省大量装夹时间, 提高生产效率。
3.3 对大直径螺纹用丝锥切削力大, 而用螺纹铣刀铣削力小
用丝锥加工大直径螺纹时, 螺距大, 加工时切削力大, 机床要有足够的功率。较大的切削造成攻丝时丝锥折断, 而且还要分粗功、半精功和精功三次完成。用螺纹铣刀切削力小而且对机床的功率要求低, 加工效率高。
3.4 对不同直径的螺纹用同一把刀可加工
不同直径的螺纹用一把螺纹铣刀可通过改变插补半径来加工, 减少刀具数量, 节省换刀时间, 提高加工效率。并且一把刀可通过修改程序来加工左旋螺纹和右旋螺纹, 螺纹铣刀加工螺纹是左旋还是右旋由加工程序来决定。
3.5 螺纹铣刀铣螺纹, 能获得好的表面光洁度和螺纹精度
螺纹铣削, 很高的切削速度, 较小的切削力使切面光滑, 细碎切屑被冷却液轻松冲出工件表面, 不会伤及已加工表面。对于螺纹精度要求高的零件, 螺纹铣刀是靠螺纹插补来保证精度的, 只需调整程序就能获得高精度螺纹, 这在精密加工中拥有超前的优势。
3.6 螺纹铣刀铣螺纹不须有退刀槽
对没有过度螺纹和退刀槽的螺纹用螺纹铣刀加工很容易实现。螺纹铣刀无导向锥, 在保证加工要求的情况下, 将螺纹加工到底部。如用传统方法车削、攻丝或用板牙确很难加工。
3.7 用替换式刀片, 一把刀可加工多种螺纹
用可更换刀片的螺纹铣刀, 同一个刀夹更换刀片, 加工不同类型的螺纹, 根据不同的螺距更换不同的刀片, 刀片更换时间短, 可减少机床停止时间, 提高生产效率。
4 刀具和铣床的选择
螺纹铣削加工必须选用三轴联动数控铣床。螺纹铣刀分机夹式和整体式两种, 对整体式, 铣刀一般铣削的直径较小, 而机夹式铣刀铣削的直径范围较大, 但整体式铣刀比可分度刀片的刀具更快, 生产效率更高。但可分度刀片的铣刀更加通用, 可铣削任意螺距和类型的螺纹, 对加工数量小、种类多的螺纹, 可分度刀片是最经济实用的。
5 螺纹铣削参数计算及编程
如加工螺纹直径D0=36mm、底孔直径Di=34.38mm、螺纹长度L=20mm、螺距P=1.5mm、铣刀直径D2=20、铣刀齿数Z=1、线速度v=150mm/min、安全距离CL=0.5mm、每齿进给量f=0.1mm。
主轴转速:
进给速度:Vf=fzzn=0.1×1×1592=159.2r/min
铣刀中心进给速度:
切入圆弧半径:
切入圆弧角度:
切入圆弧时z轴位移:
切入圆弧起点坐标:X=0
Y=-Ri+CL=-17.19+0.5=-16.69mm
Z=- (20+0.375) =-20.375mm
程序如下:
6 结束语
用螺纹铣刀加工螺纹铣削速度高, 多刀槽设计增加切削刃数加工效率高、表面质量好。
尺寸精度高、稳定、安全、可靠、加工成本低, 使用范围广是一种新型的螺纹加工工艺。
参考文献
[1]成大先.机械设计手册[M].北京:化学工业出版社, 1980.
[2]郑品森, 刘文芳.机械制造工艺学[M].北京:中央广播电视大学出版社, 1988.