不锈钢管件内螺纹攻丝加工要点

发布日期:[2014-06-28 14:47] 点击次数:[ ]

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不锈钢管件上的内螺纹通常采用丝锥进行攻丝加工。由于不锈钢材质的粘性较高,断屑性能差,因此在攻丝过程中容易出现切屑刮伤工件螺纹或丝锥崩刃等现象,影响加工效率和螺纹质量。为了延长丝锥使用寿命,提高螺纹加工质量,应注意以下要点。

    1 丝锥的设计与制造

(1)选用较好的丝锥材质。在普通高速工具钢中加入特殊合金元素,可以显著提高丝锥的耐磨性和韧性。
(2)在丝锥螺纹表面涂覆氮化钛涂层,可以显著提高丝锥的耐磨性、耐热性和润滑性。
(3)适当加大丝锥前角。但应注意,如丝锥前角过大,在退刀时容易造成丝锥崩刃和攻出的螺纹多棱。
(4)适当加大丝锥铲背量。但应注意,如铲背量过大,在退刀时容易产生切屑塞进丝锥后角内的现象,且攻出的螺纹光洁度不佳。
(5)合理选择刀具热处理方法,以兼顾丝锥的硬度与韧性。

    2 工件底孔的预Jjn-r

(1)应本着攻丝加工量尽可能小的原则,预加工工件的底孑L尺寸,尤其是美标NPT螺纹和英标f,r螺纹,其锥度为1:16,而多数不锈钢厂家是按螺纹的小端直径铸造出直孔作为攻丝底孑L,致使攻丝的后半部分加工量较大,容易引起以下不良后果:

①攻丝扭距较大,丝锥易断裂或崩刃;
②攻出的螺纹光洁度较差;
③攻出的圆柱螺纹用塞规检测时直径偏小,其原因并不是螺纹中径不一致,而是因切屑刮伤螺纹,存在毛刺。

(2)底孑L尺寸最好为被加工螺纹的小径尺寸加上0.1—0.2mm的余量。
(3)攻丝前的扩孑L加工最好采用定制铰刀。对于美标Nf,r螺纹和英标f,r螺纹,应加工成锥度底孑L。目前许多企业采用废旧丝锥手工磨去螺纹做成铰刀,使废丝锥得到二次利用。但在改制铰刀时应注意两个问题:①磨去螺纹时一定要磨出后角;②丝锥刃部前角面应保持平直。

    3 丝锥的合理使用

(1)加工不同类型工件时应考虑不同的切屑走向。必要时新丝锥也需要修磨,修磨原则是攻丝时尽量使切屑从容屑槽排出,防止划伤已加工螺纹。
举例说明如下:
例1.加工接箍(SPU):接箍的攻丝加工最好使用立式攻丝机(或三头攻丝机)。丝锥的修磨方法为:①加长丝锥前导向部,使丝锥逐渐进入切削,以
提高丝锥使用寿命;②在丝锥的每个刃瓣上磨出刃倾角,但首次刃磨不应太长(约3—4mm),以后可逐渐加长。判断刃倾角刃磨质量的标准为攻丝时切屑
成喇叭状从接箍端面排出,不会损伤已攻出的螺纹(见图1)。当攻丝进行一段时间后,如发现攻出的螺纹质量不佳,可以再加长刃倾角。
图1 排出的切屑成喇叭状
例2.加工盲孑L、三通和弯头:可采用螺旋槽丝锥,尽量使切屑从丝锥柄部排出。

(2)丝锥与被加工工件不同心也是影响丝锥使用寿命的重要原因,它会使丝锥在攻丝过程中受力不均,造成丝锥过早疲劳破坏甚至断裂。影响不同心的主要因素包括机床主轴、丝锥接头、丝锥柄部、被加工工件、夹具的制造质量以及夹具和机床工作台的调整质量。解决方法为使用合格的丝锥接头和夹具,仔细调整机床。此外,在加工过程中丝锥接头与机床的拉杆不要拉得太紧,使丝锥接头稍微活动一点;丝锥与丝锥接头连接时顶丝不要太紧,使丝锥能自定心。

(3)丝锥的使用寿命与丝锥的重磨质量有很大关系。重磨丝锥时应注意以下问题:

①加工弯头和三通的英标frr、美标NFF螺纹时,当攻丝到螺纹符合尺寸时,可能会出现两个丝锥端面相碰的情况,其原因是丝锥基面较长。在这种情况下需要将丝锥端面磨短,但端面磨短后可能会对丝锥的使用性能产生不利影响。由图2、图3所示丝锥端面磨短前、后丝锥与被加工工件的关系可见,端面磨短后丝锥螺纹部不能正常导入孔内,而是被端面压进去孔内,从而影响丝锥的使用性能。
图2 丝锥端面磨短前 图3 丝锥端面磨短后
为解决这一问题,有的用户只好自己对丝锥前导向部进行修磨,修磨前、后的丝锥前导向部分别如图4、图5所示。由于修磨后的前导向部形状改变,仍然会影响丝锥使用性能。解决这一问题的方法是修磨时一定要保持前导向部的原有几何形状,最好是使用丝锥铲削磨床进行修磨(也可在砂轮机上手工修磨)。解决丝锥基面较长的最好方法是根据被加工螺纹的特定要求定制基面较短的丝锥。
图4 正常的丝锥 图5
②攻丝一段时间后丝锥会变钝,此时一定要及时修磨丝锥,而修磨后的丝锥往往不好用或不耐用,原因是重磨丝锥一般是在落地式砂轮机上手工修磨(砂轮厚度一般为5~6mm或更厚),无法保证修磨后丝锥的槽型、前角和槽内光洁度。丝锥修磨前、后的槽型及攻丝时的切屑流向分别如图6、图7所示。
图6 丝锥修磨前的槽型及图7 丝锥修磨后的槽型及攻丝时的切屑流向 攻丝时的切屑流向
实践证明,加工不锈钢管件的丝锥前角最好为13。左右。如前角过大,丝锥攻完螺纹退刀时容易崩刃;如前角过小,则攻出的螺纹光洁度较差,且丝锥攻丝阻力较大。此外,修磨丝锥时易形成刃倾角,也会改变切屑流向。

    4 攻丝油的选用

对不锈钢管件进行攻丝加工时,攻丝油的选用也相当重要。攻丝油必须具有良好的冷却、润滑和防锈功能。如攻丝油润滑效果不好,则攻出的螺纹光洁度差,且丝锥攻丝阻力大。如攻丝油冷却效果不好,则丝锥容易粘牙,即在丝锥螺纹和前角面上易粘结不锈钢切屑。采用不锈钢专用攻丝油效果较好,可直接使用。此外,也可采用攻丝油精和机油自行配置,但配比 定要合适。渣浆泵行业机械加工刀具选择国内从事渣浆泵生产以及其配件加工的企业,均面临机械加工刀具选择的问题。渣浆泵最主要的特点是运输流体通路均具有很高的耐磨或耐腐蚀性能,故适用于输送磨蚀性或腐蚀性渣浆,其产品广泛应用于矿山、冶金、石油、煤炭、交通、电力、建材及市政工程等行业,用于采矿、清淤,输送尾、精矿砂、灰渣、煤泥、铁粉等强磨蚀、高浓度渣浆的运输。目前国内大部分渣浆泵的耐磨零部件材质均采用高铬铸铁,高铬铸铁铸造硬度能高达65HRC左右,是当前性能最好的耐磨材料之一,其合金用量多,生产工艺复杂,自20世纪8o年代开始在我国应用。到90年代,其机械加工一般采用硬质合金刀具,加工工艺复杂,成本高而效率低下,其高难度的机械加工一直困扰着众多的机械加工厂家。陶瓷刀具是现代金属切削加工中的一种新型材料刀具,其特点为高硬度、高强度、高红硬性、高耐磨性及优良的化学稳定性和低摩擦系数,不仅能加工某些普通刀片所不能加工的超硬材料,而且能提高生产效率。陶瓷刀具在众多的渣浆泵生产厂家的使用证明,其确实能解决高铬铸铁的机械加工难点,不但能有效降低生产成本,而且能大幅度提高生产效率。目前国内有不少生产陶瓷刀具的厂家,刀具材质种类较多,性能差异较大,要很好解决高铬铸铁的切削加工,对陶瓷刀具的正确选择极其重要。若选择不当,不但影响陶瓷刀具的推广使用,还会影响用户的生产,从而导致用户对陶瓷刀具失去信心,一直采用普通刀具加工,影响公司的发展