2020-06-19 23:01:57 sunmedia 3270
由于軟橡膠材料的性能與切削特點(diǎn),在此種材料上切削加工螺紋或螺旋槽極為困難,加工一般小導(dǎo)程螺紋就更加困難。如果采用砂輪磨削出,就非常容易達(dá)到要求。
軟橡膠除具有一般非金屬材料所共有的強(qiáng)度低(σb=19.6~24.5MPa)、導(dǎo)熱性差[熱導(dǎo)率k=0.2W/(m·k)],分別為一般鋼材的1/27和1/350的特性外,其重要性能特點(diǎn)是在-50~150℃內(nèi)具有良好的彈性、柔順性和復(fù)原性。軟橡膠的彈性模量極小,為1.9~3.9MPa,是鋼材的1/50 000。它還有良好的延伸率(δ =500%~700%),是鋼材的30倍左右。
要在以上性能的材料上切削加工各種螺紋,是極為困難的。如果采用砂輪來(lái)磨削加工,卻是十分容易的事,而且加工效率高。磨削加工出的螺紋無(wú)毛刺飛邊,牙型表面粗糙度值也低。磨削時(shí),可在車(chē)床上安裝一個(gè)可調(diào)螺旋角的電動(dòng)或風(fēng)動(dòng)磨頭來(lái)磨削,也可在螺紋磨床或鏟齒車(chē)床上進(jìn)行磨削。
1. 在車(chē)床上磨削軟橡膠螺紋的準(zhǔn)備工作
?。?)磨頭。在車(chē)床上磨削螺紋,需要在車(chē)床刀架上安裝一個(gè)可任意調(diào)整螺旋角的車(chē)床附加磨頭。在螺紋精度較低的情況下,可制作一個(gè)夾具安裝風(fēng)動(dòng)磨頭來(lái)代替。磨頭砂輪速度vc=15~20m/s。采用磨料為白剛玉、陶瓷結(jié)合劑,硬度為中軟,粒度為60~80號(hào),直徑為80mm左右的碟形砂輪。磨頭在車(chē)床上安裝好后,按照螺紋牙型形狀要求,采用金剛石筆或金剛石復(fù)合片將砂輪形狀修整好。砂輪工作形狀應(yīng)與螺紋法向槽形形狀相符。
?。?)計(jì)算掛輪。螺紋的導(dǎo)程在車(chē)床銘牌上有的,可以直接扳動(dòng)進(jìn)刀箱手柄獲得。當(dāng)在車(chē)床銘牌上沒(méi)有時(shí),就需計(jì)算和加工新的掛輪。一般用最簡(jiǎn)便的速比計(jì)算方法,先在車(chē)床上選用近似的螺距(導(dǎo)程)P實(shí),工件螺距(導(dǎo)程)P工,按速比i=P工/P實(shí)算出,查機(jī)械工業(yè)出版社出版的《金屬切削工人手冊(cè)》或上海科學(xué)技術(shù)出版社出版的《金屬切削手冊(cè)》中的速比掛輪表,即可獲得相應(yīng)掛輪齒數(shù),作出新的掛輪。
?。?)車(chē)床主軸減速措施。當(dāng)所加工的工件直徑大于150mm、螺紋導(dǎo)程大于300mm時(shí),車(chē)床主軸的最低轉(zhuǎn)速也高,車(chē)床主軸必須減速,否則影響磨出螺紋的質(zhì)量,增加操作人員的緊張情緒及在反車(chē)時(shí)損壞車(chē)床零件。減速的方法有:改變主、被動(dòng)皮帶輪直徑;在車(chē)床電機(jī)與主軸箱之間增加減速裝置(如齒輪減速箱、渦輪減速箱和動(dòng)力頭等),使主軸轉(zhuǎn)速降至5r/min以下。
?。?)分頭方法。對(duì)于小的螺紋導(dǎo)程,可用小拖板或小拖板與大絲杠結(jié)合分頭;較大的螺紋螺距和較多的頭數(shù)時(shí),最好采用分度盤(pán)(挑多頭螺紋用的齒輪式或孔板插銷(xiāo)式)分頭。
(5)磨削時(shí),采用水作磨削液,以冷卻潤(rùn)滑,這樣不僅消除了粉塵,而且操作者也聞不到橡膠的氣味。
2. 加工實(shí)例
(1)加工大導(dǎo)程螺紋膠輥。它是一化工廠用的大型、大導(dǎo)程、多頭螺紋膠輥,如圖1所示。此膠輥的螺距為64mm,頭數(shù)正、反各20,其螺紋導(dǎo)程為1 280mm,螺旋角為63.8°。加工螺紋時(shí),采用風(fēng)動(dòng)砂輪做磨頭,做一個(gè)可左右扳大螺旋角的夾具,將風(fēng)動(dòng)磨頭安裝在夾具中,再安裝在車(chē)床方刀臺(tái)上。采用動(dòng)力頭減速,使C630車(chē)床主軸最低轉(zhuǎn)速?gòu)?4r/min減到2r/min。安裝好掛輪和螺紋分頭用的齒輪分度盤(pán),將工件安裝在車(chē)床兩頂尖上,一次走刀磨好一條螺旋槽。磨好一個(gè)方向20條螺旋槽后,將砂輪反向扳好螺旋角,再將另一方向的20條螺旋槽依次磨好。
圖 1
?。?2 ) 加工異形螺紋膠輥。該膠輥外徑為125mm,螺距為25.4mm,由兩段螺紋組成,牙深為7mm,牙型如圖2所示。為了保證牙型,除把砂輪修整成牙型槽的尺寸與形狀外,還得將車(chē)床小刀架順時(shí)針?lè)较虬?5°,砂輪軸線與工件軸線相交成5°,方向按圖2要求。進(jìn)刀與退刀,不用中拖板,而用小拖板。采用兩次走刀磨出一端螺紋后,再將工件調(diào)頭安裝,用同樣方法磨出另一端螺紋。
?。?)加工小螺距多頭螺紋膠輥。該膠輥螺距為0.5mm,螺紋為三個(gè)頭的60°三角螺紋,如圖3所示。加工時(shí),先在外圓磨上磨好外徑,再在車(chē)床上分三次走刀將螺紋磨出。
圖 2
圖 3
作者單位:北京南口軌道交通機(jī)械有限責(zé)任公司
原文刊發(fā)于:《金屬加工(冷加工)》2015年第22期,第3940頁(yè)
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