在钻床上用大型丝锥攻螺纹

西安泵阀总厂有限公司（陕西 1006497）费友谊

在日常生产加工中，我们用丝锥攻内螺纹的方法仅限用于小于M42内螺纹的成形，而大于M42的内螺纹，因螺纹螺距大，攻制时丝锥承受的切削力较大，常出现操作力矩不够致无法切削，或力矩过大致螺牙崩碎，甚至折断丝锥的情况。如我厂型号为专200J547Y320Nb阀门的阀体，材料是耐热钢10MoWVNb，热处理后硬度为160～190HBW，抗拉强度为550～612MPa，需攻螺纹M56×5.5-6H共16个，阀体的螺纹尺寸如图1所示。若按原方法：需由4～5人通过加力杠用手用丝锥进行“推磨式”攻螺纹，劳动强度大，生产效率低，所以我们决定进行工艺试验，寻找新的加工方法解决这一难题。

1.设备的选用

通过在《机械加工工艺手册》查表并计算，得出攻螺纹M56×5.5时丝锥所需的转矩约650N·m，故选用普通摇臂钻床Z3080，该钻床主轴传递最大转矩1600N·m，能够满足丝锥切削转矩的需要。

2.量刃具的选用

图1

根据标准GB968、GB3463规定，适用于螺纹6H等级的机用丝锥公差代号是H2，故选用细柄机用成组（不等径）丝锥M56×5.5-H2，丝锥分为粗锥和精锥两支，粗锥用于切除大量加工余量，精锥主要用于螺纹牙形的修整及提高表面粗糙度，保证螺纹精度。

量具的选用：依据零件螺纹的设计要求，选用JB3934标准螺纹塞规M56×5.5-6H。

3.辅具的选用

将专200J547Y320Nb阀门的阀体平稳放置在摇臂钻床的工作台上，确定位置后用螺纹拉杆、压板固定，防止零件活动。

攻螺纹丝锥用专用夹具夹持，此夹具是在通用快换卡头基础上做了改进，增强了快换卡头的使用刚性，保证丝锥切削过程稳定，且省去制作全套夹具的许多麻烦，结构如图2所示。

图2

4.试验过程

试验一：先用钻头φ40mm钻小孔，再用扩孔钻φ50.5mm钻螺纹小径孔至尺寸，深87mm，锪孔口锥面2×120°。然后在钻床主轴上装夹粗锥，选取主轴转速16r/min，目测转动丝锥无跳动，攻螺纹过程中不断加注润滑液，很顺利地完成了粗锥攻螺纹过程。接着将粗锥更换为精锥，进行同样的工艺过程，攻螺纹深75mm时，快换卡头柄部折断，丝锥齿形崩碎，螺纹孔底部螺牙碎烂。

试验二：在前一次工艺试验的基础上，进一步优选操作过程，用精锥攻螺纹过程中进行了两次停车，退出丝锥清除干净切屑，当攻螺纹至根部时同样将快换卡头柄部折断，且螺纹孔底部螺牙碎烂。

这样经过多次反复试验，不断地分析总结，发现螺纹小径孔深不能满足螺纹有效深度的需要，因为粗锥的切削部分较精锥长，用粗锥攻螺纹后，再用精锥攻至接近螺纹要求深度时，精锥同时还要完成粗锥未能进行的切削，使精锥所受的切削力突然增大，致精锥齿形崩碎或快换卡头柄部折断，但受零件结构的限制，螺纹小径孔深不能改变。

所以我们决定对标准螺纹粗锥进行改制，将粗锥前端的切削部分在线切割机上切去约10mm，并修磨刀具切削角度。重新试验后结果表明：用螺纹塞规测量改进刀具攻制的螺纹均合格，且保证了螺纹有效深度。

最后，我们根据工艺试验操作过程，编写了攻螺纹的指导性工艺文件，让大家走出大直径、大螺距螺纹加工难的误区，大大减轻了人的劳动强度，节约了生产时间，提高了生产效率，保证了产品质量的稳定，为以后加工此类有大型螺纹的零件做好铺垫。