螺纹加工切入和切出螺纹时的切削力分析

一、螺纹加工重要根本学问

1. 术语定义

①牙底   ②牙侧   ③牙顶图片

螺旋升角：

螺旋升角取决于螺纹的直径和螺距。

经过改换刀垫调整刀片的牙侧后角。

刃倾角为γ。最常见的刃倾角为1°，对应刀柄中的规范刀垫。

切入和切出螺纹时的切削力：

螺纹加工工序中的最高轴向切削力在切削刀具切入和切收工件期间呈现。

切削参数过高可能招致夹紧不牢靠的刀片呈现运动。

倾斜刀片以取得间隙：

可在刀柄中的刀片下方应用刀垫设置刃倾角。可参考刀具样本中的图表选择运用哪种刀垫。一切刀柄都装备刃倾角设置为1°的规范刀垫。

依据刃倾角选择刀垫。工件直径和螺距会影响刃倾角。从下图能够看出，工件直径为40mm，螺距为6mm，所需的刀垫必需具有3°刃倾角（不能运用规范刀垫）。

二、螺纹刀片类型及夹持计划

1. 多牙型刀片

减少进刀次数

十分高的消费率

缺陷：

需求稳定装夹

在加工完螺纹之后需求足够的退刀空间

2. 全牙型刀片

优点：

更好地控制螺纹外形

毛刺更少

缺陷：

一种刀片只能切削一种螺距

3. V牙型刀片

优点：

灵敏性，同一种刀片可用于加工几种螺距。

缺陷：

会招致毛刺构成，需求去除毛刺。

夹持计划i-LOCK：

运用位置固定的刀片停止刚性极高的螺纹加工

在导轨的引导下，刀片定位于正确的位置

螺钉将导轨上的刀片压回至刀片座中一个接触面（红色接触面）处的径向挡块处

牢靠的刀片接口可确保更长的刀具寿命和更高的螺纹质量

三、3种不同类型的进刀办法

进刀办法可对螺纹加工过程产生严重的影响。它会影响：切削控制、刀片磨损、螺纹质量、刀具寿命。

1. 改良式侧向进刀

大多数数控机床都能经过循环程序运用这种进刀办法：

切屑与传统车削类型-更易成形和引导

轴向切削力可降低振动风险

切屑较厚，但仅与刀片的一面相接触

传送至刀片的热量减少

大多数螺纹加工工序的首选

2. 径向进刀

最常用的办法-较早的非数控车床可以运用的独一办法：

产生坚硬的“V”形切屑

平均的刀片磨损

刀片座暴露于高温下，从而限制了进刀深度

合适加工巧牙螺纹

在加工粗牙螺纹时可能产生振动且切屑控制差

加工硬化资料的首选

3. 交替式进刀

引荐用于大牙型

在加工螺距十分大的螺纹时可以完成平均的刀片磨损和最长刀具寿命

切屑被沿着两个方向引导，因而难以控制

四、改良加工结果的办法

切深逐层递加（左）、切深恒定（右）

1. 切深逐层递加（切屑面积不变）

可以完成恒定的切屑面积,这是数控程序中最常用的办法。

第一次走刀最深

遵照样本中进刀表上的引荐值

愈加“均衡”的切屑面积

最后一次走刀实践约为0.07mm

2. 切深恒定

无论走刀次数的几，每次走刀深度都相等。

对刀片有更高的请求

确保最佳切屑控制

不应用于螺距大于TP1.5mm 或 16TP时

应用额外余量精修螺纹牙顶：

加工螺纹之前，不用将胚料车削至准确的直径，应用额外余量/资料精修螺纹牙顶。关于精修牙顶刀片，前面的车削工序应留出0.03~0.07mm的资料，以使牙顶正确成形。

外螺纹进刀值引荐（ISO公制）：

确保工件和刀具对中：

运用最大中心线偏向±0.1mm。切削刃位置过高，后角将减小，切削刃将遭到剐蹭（决裂）；切削刃位置过低，螺纹牙型可能不正确。

五、螺纹车削应用技巧胜利

1）在螺纹车削前检查工件直径能否有正确的加工余量，增加0.14mm作为牙顶余量。

2）在机床中准确定位刀具。

3）检查切削刃相关于中径的设置。

4）确保运用正确的刀片槽型（A、F或C）。

5）经过选择恰当的刀垫确保足够大且平均的间隙（刀片-倾斜刀垫），以取得正确的牙侧间隙。

6）假如螺纹不合格，则检查包括机床在内的整个装夹。

7）检查螺纹车削可用的数控程序。

8）优化进刀办法、走刀次数和尺寸。

9）确保正确的切削速度以满足应用请求。

10）假如工件螺纹的螺距错误，则检查机床螺距能否正确。

11）在切入工件之前，倡议刀具应以3倍螺距的最小间隔开端。

12）高精度冷却液可以延长刀具寿命并改善切屑控制。

13）快换系统可确保简单快速的装夹。

为螺纹车削工序选择刀具时，应思索：

检查悬伸和所需的任何间隙（例如台肩、副主轴等）

最大限度地减少刀具悬伸以完成快速装夹

关于刚性差装夹，选择切削力更小的刀片

高精度冷却液可以延长刀具寿命并改善切削控制

运用即插即用冷却液接杆可轻松接通冷却液

为了确保消费率和刀具寿命，首选多牙型刀片，次要选择为单刃全牙型刀片，消费率最低，刀具寿命最短的选择是V牙型刀片。

刀片磨损和刀具寿命：

进刀办法，优化进刀办法、走刀次数和深度；

刀片倾角，确保足够大且平均的间隙（刀片-倾斜刀垫）；

刀片槽型，确保运用正确的刀片槽型（A、F或C槽型）；

刀片材质，依据资料和韧性请求选择正确的材质；

切削参数，必要时，改动切削速度和走刀次数。