導語：彎柄螺母絲錐設計管理論文一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

[摘要]本文從實際工藝加工問題入手，分析產生加工問題的具體原因，確定螺母絲錐的優化設計結構，從根本上解決了存在的問題。

關鍵詞：彎柄螺母絲錐切削層厚度切削錐角

1問題的提出

一汽集團公司吉林標準件廠生產的標準螺母采用如圖1所示的彎柄螺母絲錐進行內螺紋的加工，對于小直徑細牙的螺母加工一直存在著在加工過程中攻絲扭矩大、絲錐彎柄發生扭斷的現象，為此曾改進過焊接技術，確保了焊接質量，但絲錐仍只加工200多件便磨損或粘屑，造成螺母“串糖葫蘆”，使得瞬時扭矩過大，絲錐彎柄形成扭曲或折斷。最近由于原材料冷墩鋼硬度略有降低，這種現象更加嚴重，影響了生產的正常進行。

2問題分析

絲錐工作時，其主要抗力為扭矩。攻絲扭矩由三部分組成，即切削扭矩、絲錐與已加工表面之間的摩擦扭矩和切屑阻塞在容屑槽中產生的扭矩。在正常切削條件下，主要的是切削扭矩，而絲錐的切削負荷與絲錐每一刀齒切下的切削厚度Ac以及同時工作刀齒數有關。

切削厚度Ac與絲錐結構參數的關系如下：

Ac=PtgKr/Z

式中Ac─—每齒的切削厚度；

P─—絲錐的螺距；

Z─—絲錐槽數；

Kr─—絲錐切削錐角。

從上式看出，絲錐的每齒負荷不取決于機床進給機構，而是由其本身結構參數所決定。對于一種規格的絲錐來說，螺距P是常數，槽數Z受絲錐結構限制（一般Z=3～4），這時，切削厚度Ac主要取決于絲錐的切削錐角Kr。對于螺母絲錐Kr值小時，切屑薄，同時切削的總面積減小，可使扭矩下降。

但切削錐角Kr不是越小越好，當Kr較小且為細牙（螺距P較?。r，使得切削厚度Ac<0.02mm，即接近或小于刃口鈍圓半徑（一般新刀在0.015mm左右），這樣，如圖3所示，由于刀刃鈍圓半徑的存在，刀具不能產生切削作用，而是對工件加工表面造成嚴重的擠壓現象，切削熱量急劇上升，加劇了刀具磨損，同時會使螺孔表面加工質量下降，而且擠壓形成的冷硬層使后續刀齒的切削條件惡化，當擠壓積累到一定限度時，局部硬度很高的硬化層反彈，使得某個刀齒切削厚度瞬時增加，切削扭矩急劇增加，超過了刀具材料的屈服強度，就產生了塑性變形的扭曲或扭斷。

原來設計的小直徑（M8、M10）、細牙（螺距P=1左右）的彎柄螺母絲錐切削錐角設計的較小，大多在3°左右，通過計算得切削厚度Ac=0.017，而絲錐刀尖圓角實測為0.02，所以產生了非切削的擠壓刮削，扭矩大，切削溫度高，加工后的制件燙手，刀具磨損嚴重，當刀尖磨損刀尖圓角半徑增大時，形成更嚴重的擠壓，使得絲錐扭斷，實際加工的現象證實了我們的分析。

3絲錐結構設計

通過分析確定較適合的單齒切削層厚度應控制在0.03～0.06mm，由此確定的絲錐切削角度Kr=5°～10°，但由于小直徑絲錐為了保證強度，容屑槽相對較淺，若采用大的切削錐角，切削層厚度較大，容屑槽容屑就不夠，容易產生擠屑。為此，在M8、M10絲錐的設計上優化采用6°30分（切削錐部扣數為6）。

切削錐角Kr的增大，使得切削錐部長度減少了，為提高加工過程中絲錐的導向性，我們采用了如圖4所示的帶前導向結構。

根據以往試驗確定，在加工珠光體冷墩鋼（軟鋼）時，前角取2°～4°排屑較好，螺紋尺寸穩定。

為避免產生“串糖葫蘆”現象，在保證尺寸精度的情況下，采用較短的校準錐部長度，取為8倍螺距，并在刃口圓周1/3處進行鏟背，以減少螺母與絲錐間的摩擦，保證攻絲后的螺母順利后移并脫離；另外，為增加容屑空間，將容屑槽長度增加。

4改進結果

改進后的絲錐經過實際應用后，切削扭矩小，刀具正常磨損，刀具耐用度較原來提高了8倍多，加工出的螺母尺寸正確穩定，表面質量明顯提高，對于硬度控制較好的工件，加工效果更好。