于慧敏

（哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司，哈爾濱 150040）

0 引言

在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中一般的加工采用標(biāo)準(zhǔn)工具就能滿足生產(chǎn)要求，但也有一些產(chǎn)品由于它的特殊性，其結(jié)構(gòu)不能采用通用的標(biāo)準(zhǔn)工具來完成，因此就需要借助于設(shè)計(jì)并制造非標(biāo)準(zhǔn)工具來完成。8.93°非標(biāo)準(zhǔn)錐管螺紋絲錐就是為加工非標(biāo)準(zhǔn)錐管螺紋而設(shè)計(jì)的專用工具。

由于8.93°螺紋為非標(biāo)準(zhǔn)的，市場上購買不到這種規(guī)格的螺紋絲錐。而我廠現(xiàn)有設(shè)備也不能完成這種錐度螺紋的加工，因此需要設(shè)計(jì)制造出專用的工具錐度絲錐來完成這種錐度螺紋的加工。

1 螺紋設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的分析

改型的惠氏螺紋如圖1所示，這種螺紋不同于傳統(tǒng)的英國惠氏螺紋或美國國家標(biāo)準(zhǔn)螺紋，傳統(tǒng)的英國惠氏螺紋或美國國家標(biāo)準(zhǔn)螺紋的錐度為1∶16，而這種螺紋錐度為1.875∶12。加工這種螺紋的絲錐存在很多困難；在設(shè)計(jì)方面無現(xiàn)成資料和標(biāo)準(zhǔn)可參考，在制造方面機(jī)床沒有可利用的標(biāo)準(zhǔn)工具，操作者沒有這方面的加工經(jīng)驗(yàn)等。改型的惠氏錐管螺紋與標(biāo)準(zhǔn)的圓柱管螺紋計(jì)錐管螺紋齒形的區(qū)別主要有以下幾點(diǎn)：錐度不同，齒形不同，因而各參數(shù)的選取也就不同，因此這類絲錐的設(shè)計(jì)各部分尺寸需要計(jì)算確定。

圖1 改型惠氏螺紋的齒形

絲錐主要參數(shù)公差是參照普通錐螺紋確定的。

2 對機(jī)床結(jié)構(gòu)的分析

由于我公司為非專業(yè)工具制造廠家，沒有專用工具制造非標(biāo)準(zhǔn)工具，只能利用通用機(jī)床來加工，屬于單件小批量生產(chǎn)，需求量少，購買不到，訂做費(fèi)用高，只能自己生產(chǎn)。

在螺紋磨床上加工錐度是靠稍板來完成的，在機(jī)床配件中，稍板的原有配件為1∶16稍板，而8.93°非標(biāo)準(zhǔn)錐管螺紋絲錐的錐度為1.875∶12。因此原有的1∶16的稍板不能滿足這種錐度的加工要求，所以我們就需要制造一個(gè)稍板來滿足加工要求。

為此設(shè)計(jì)并制造出一個(gè)滿足要求的稍板：

1）首先對機(jī)床配件中的原有配件1∶16稍板進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)用1∶16的稍板加工出工件的角度與稍板的角度并不一致，1∶16 稍板的理論角度為 3°34′34.8″，而實(shí)際測量的 1∶16 稍板角度為 5°24′30″，說明稍板與機(jī)床的床頭運(yùn)動存在一定的傳動關(guān)系。2）首先制造一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣棒，通過對標(biāo)準(zhǔn)樣棒的多點(diǎn)及反復(fù)測量計(jì)算出1∶16稍板與床頭進(jìn)給的傳動比。3）根據(jù)傳動比計(jì)算出加工非標(biāo)絲錐所需稍板的大致角度。4）通過對試件的加工、檢測，來調(diào)整、修正稍板的角度。5）確定稍板角度后對工件進(jìn)行加工，經(jīng)過計(jì)量檢測驗(yàn)證工具是否滿足圖紙要求。

3 稍板角度的計(jì)算

對原機(jī)床配件稍板進(jìn)行檢測。1∶16斜度稍板理論角度為 3°34′34.8″，但經(jīng)過檢測其實(shí)際角度為 5°24′30″，我們將1∶16稍板安裝在機(jī)床上，將百分表分別固定在床頭上和床身上，記錄床頭進(jìn)給距離及稍板徑向進(jìn)給距離，經(jīng)過多次測量，將床頭進(jìn)給的距離與稍板之間的平均傳動比計(jì)算出來 i＝2.83。

由傳動比計(jì)算出稍板角度 ɑ＝12°19′57.15″。用此稍板在試件上試磨角度，然后計(jì)量試件角度，并根據(jù)試件角度調(diào)整稍板角度，經(jīng)過多次修磨、計(jì)量，最終將稍板角度調(diào)整為 ɑ＝12°51′45.90″（圖 2），用此稍板加工的試件經(jīng)計(jì)量檢測與圖樣要求工件的外圓角度一致。正式加工前調(diào)整砂輪的速度，調(diào)整砂輪的圓周線速度應(yīng)小于35 m/s，否則由于螺距的誤差會造成砂輪飛裂的危險(xiǎn)。

表1 進(jìn)給距離測量及傳動比計(jì)算值

圖2 稍板

4 掛輪的選用

根據(jù)外徑、螺距、螺旋槽角度及齒輪的速比通過計(jì)算選定所需齒輪。

選擇調(diào)整螺距用的交換齒輪，根據(jù)機(jī)床上的表格安裝螺距調(diào)整可換齒輪。

調(diào)整公式180/i＝（I×Ⅲ）/（Ⅱ×Ⅳ），其中i＝S/T，S＝πdcp（中徑）cotω，K=πd/Z·tanɑ，ɑ＝5°～10°。

米制：掛輪＝6×螺距/25.4＝（I×Ⅲ）/（Ⅱ×Ⅳ）。

英制：掛輪＝6/1′牙數(shù)＝（I×Ⅲ）/（Ⅱ×Ⅳ）＝（48×80）/（80×96）。

齒輪選定后還要對磨削的螺距進(jìn)行校正。

5 結(jié)論

通過對機(jī)床加工性能的研究及分析，對機(jī)床備件的重新設(shè)計(jì)及改制，不但能加工常用標(biāo)準(zhǔn)工件，而且對非標(biāo)準(zhǔn)工件的加工也得到實(shí)現(xiàn)。