45°锯齿形螺纹研究

刘 兵

（齐齐哈尔二机床（集团）有限责任公司，黑龙江 齐齐哈尔 161000）

2400t单点单动机械压力机是我公司自主研制的新产品，调整螺杆及调整螺母的主要功能是调整滑块装模高度，调整滑块与工作台面的平行。调整螺杆及调整螺母的精度直接影响滑块的精度。虽然调整螺杆不经常运动，只在调整封闭高度时才运动。但是如果螺纹表面粗糙度不好，会使润滑条件恶化，严重损伤传动件表面易造成调整螺母的研伤。

调整螺杆材料35CrMo，重量4285kg，最大外圆直径为979mm，总长度为1572mm，其中45°锯齿形螺纹部长度为 1160mm，45°锯齿螺纹中径587.76mm。该零件中锯齿形螺纹精度要求高，螺纹粗糙度要求为Ra1.6，螺纹单一节距允差和全螺纹节距允差均为0.03/300。调整螺母材料CuAl11NiF75，重量2097kg，最大外圆直径为1055mm，总长度为725mm，技术要求同调整螺杆。要求调整螺杆与调整螺母配合间隙0.2mm～0.4mm。保证这些精度要求是该零件的加工难点之一；另外一个检测难点是45°锯齿螺纹检测。

我公司之前没有加工过如此大规格且精度要求高的45°锯齿形螺纹，过去对于精度要求不高的45°锯齿形螺纹通常在普通车床采用车工自磨的高速钢车刀车削，精度高的45°锯齿形螺纹主要依靠外委加工。普通车床丝杠精度误差大、车工自磨的高速钢车刀本身精度不能保证且易磨损，其加工出的45°锯齿形螺纹牙侧面粗糙度最好可达Ra3.2，节距误差应该在0.10mm～0.15mm之间，显然在普通车床用自磨高速钢车刀车削该零件的45°锯齿形螺纹难以满足零件的精度要求，外委又无厂家可承担该45°锯齿形螺纹加工，因此有必要对该45°锯齿形螺纹的精加工展开研究。加工及检查时我公司用螺纹环规及螺纹塞规控制，如此大规格的螺纹环规和螺纹塞规制造困难且成本很高。因此，工艺要对加工机床、刀具、加工控制及测量手段进行研究和试验。

通过工艺方案论证，决定采用数控卧车及数控立车进行加工，采用瓦尔特机卡刀片的切槽刀，样板控制齿形及螺纹配合间隙。精加工螺纹如下。

图1 调整螺杆45°锯齿形螺纹

调整螺杆螺纹加工（螺纹尺寸如图1所示）：采用2m数控卧车（CK61200×60/32）加工，采用瓦尔特机夹刀片的切槽刀，机夹刀片安装方便，定位精度高，互换性好。按数控程序插补车削，所设置机床主轴转速为60r/min，每次径向进给量为0.20mm，加工过程中用样板控制。加工时记录调整螺杆外螺纹外径实测值（加工调整螺母用），齿形间隙按样板塞塞尺控制并记录实测值（加工调整螺母用）。螺距及齿形均按样板控制。

调整螺母螺纹加工（螺纹尺寸如图2所示）：采用4m数控立车（CKJ5240×35/32）加工。调整螺母内螺纹内径与外调整螺杆外螺纹外径的尺寸相同，配合为H8/f8。因为内螺纹内径不便于测量，在挑扣时利用端面余量，先在端面余量上加工出一段与内螺纹内径尺寸相同的尺寸，挑扣时按此对刀再根据加工调整螺杆时的外螺纹外径尺寸及配合间隙进行挑扣，采用瓦尔特机夹刀片的切槽刀，按数控程序插补车削。所设置机床主轴转速为60r/min，每次径向进给量为0.20mm。齿形间隙按样板塞塞尺控制配合间隙0.2～0.4mm（根据加工调整螺杆时齿形间隙）。螺距及齿形均按样板控制。

图2 调整螺母45°锯齿形螺纹

在加工时控制调整螺杆和调整螺母的配合间隙为0.35，装配试装后用百分表测量螺纹配合间隙为0.3，符合图纸要求。加工大直径螺纹时，通过用样板控制螺纹齿形及配合间隙，节约了螺纹环规和螺纹塞规的成本，提高了生产效率。采用数控设备及外购刀具，提高产品质量及生产效率。此工艺方法也可以在我厂其他产品螺纹加工进行有效推广，提高了企业的工艺水平。