i化油器本体盲孔螺纹的加工工艺

　　摘要：采用改造的平底端螺旋槽丝锥加工及微乳化液的冷却、清洗,解决了化油器PZ19本体盲孔螺纹加工的难点,对盲孔螺纹的加工质量及丝锥寿命有明显影响,大大提高了合格率。经实践证明,该工艺改进具有很好的使用性,可使加工综合成本明显降低。
　　关键词：化油器盲孔螺纹加工丝锥切削液合格率
　　化油器本体盲孔螺纹的加工虽然简单（即用丝锥进行高速攻丝）,但加上的可靠性、高效性差异,会给整条生产线的运行带来很大影响。
　　1化油器本体盲孔螺纹加工的难点
　　化油器本体材料是铝合金,质软、易粘刀,尤其是进行盲孔加工时,最容易出现粘渣断刀现象。现以图1所示的我厂生产的化油器PZ19本体柱塞调节螺钉孔螺纹加工为例进行讨论,螺纹长度要求公差为：到底时一2扣,不到底时+2扣。螺纹孔径要求用标准的螺纹塞规M4×0.7-6H（T/Z）来检查。
　　
　　2盲孔螺纹加工及改进过程
　　2.1用直槽丝锥加工盲孔螺纹
　　早先，我厂是用直槽丝锥进行盲孔螺纹加工的,
　　批量生产中,每年都会出现丝锥折断的情况,严重时,一批丝锥在不同生产线都会出现连续折断现象。
　　由于批量生产时,对螺纹孔均是采用抽检方式,因此,很多丝锥折断情况会被遗漏,给生产线的质量控制和保质保量的生产带来较大影响,丝锥的总体平均寿命也不长,一般加工5000个孔就必须更换刀具。
　　针对此现象,虽然技术人员调整了加工参数,降低了攻丝速度,增加了乳化液的浓度,但质量问题并没有明显改善,仍有丝锥折断现象出现。
　　外协刀具公司也多次派出技术人员协助分析,同时企业也将出现折断情况的丝锥批次返回外协公司总部进行详尽的刀具材质、制造工艺过程等分析,但都没有发现明显异常,其硬度、材质、热处理金相组织均正常。对因丝锥折断而报废的化油器本体进行检查,将折断的螺纹孔沿轴线方向破开,发现大部分丝锥与校正齿之间部位均有严重的切屑堆积现象,如图2所示,这说明用直柄丝锥加工时,铝合金切屑排出状况不良。在高速攻丝时,切屑来不及排出形成堆积,并将外部冷却用乳化液堵住,不能进入到丝锥的切削锥部位,从而更加剧了切屑堆积现象。当堆积的切屑体积超过丝锥容屑槽一定幅度（切屑可以一定程度地压缩）时,加工丝锥所承受的扭矩会急剧增大,超过丝锥截面的承受能力,从而出现折断情况。
　　
　　2.2用挤压丝锥加工盲孔螺纹
　　为改善加工工艺,改用挤压丝锥加工盲孔螺纹,是一种无屑式冷挤压攻内螺纹的刀具它要求被加工工件材料至少具有10%的延展率。首先由下列公式求出螺纹底孔的直径：
　　do=d一0.43P
　　式中：do—螺纹底孔直径
　　d—螺纹大径
　　P—螺距
　　将数值代入,计算出的螺纹底孔直径do=3.7,根据经验,要求螺纹底孔直径do=3.73±0.01（冷却后螺纹底孔的收缩量能够抵消这部分的加大量）。同外螺纹的滚轧加工相似,化油器铝合金材料被挤压丝锥的螺纹齿向四周挤压而成型,但不会破坏铝合金的晶相纤维。
　　挤压丝锥采用高强度设计,减小了丝锥断裂的危险；应用范围广,同一把挤压丝锥既可用于通孔加工又可用于盲孔加工；无切屑形成,因此不存在排屑问题；加工精度高；被加工螺纹表面质量好、强度高；丝锥使用寿命长；高速成型,切削速度比切削丝锥提高约2倍。挤压丝锥与切削丝锥相比有如下优点：
　　a)无屑加工：因为挤压丝锥是通过冷挤压、工件塑性变形来完成的,尤其在盲孔加工中不存在排屑问题,也就没有挤屑发生,丝锥不易折断。
　　b)强化所攻牙的强度挤压丝锥不会破坏被加工材料的组织纤维,挤压出来的螺纹强度要比切削丝锥加工出来的螺纹高。
　　c）产品合格率高由于挤压丝锥为无屑加工,加工出来的螺纹精度及丝锥的一致性好;而切削丝锥是通过切削来完成的,在切削铝屑过程中,铝屑或多或少总会存在,合格率会降低。
　　d)丝锥自身强度高由干挤压丝锥没有排屑槽,自身强度较切削丝锥会高很多。
　　e)更长的使用寿命由于挤压丝锥不会出现切削刃口钝化、崩刃等问题,正常情况下,使用寿命是切削丝锥的3~20倍。
　　f)更高的生产效率正因为有了更长的使用寿命,更快的加工速度,缩短了更换丝锥和待机时间,从而提高了生产效率。
　　g)无过渡牙螺纹挤压丝锥能通过自身来引导加工,更适合CNC加工,同时也使无过渡牙加工成为可能。
　　虽然挤压丝锥有众多优点,但在化油器盲孔螺纹加工过程中,一定要先将盲孔底孔加工时产生的积屑清理干净后,才能用挤压丝锥加工,否则会把积屑压缩到孔底,很难取出积屑而影响合格率,使生产效率降低,如图3所示。
　　
　　2.3为排屑通畅，用改造的平底端螺旋槽丝锥加工
　　螺旋槽丝锥适合加工不通孔螺纹,加工时切屑向后排出。由于螺旋角的缘故,丝锥实际切削前角会随螺旋角增大而加大。加工黑色金属时,螺旋角可选小一点,一般在30°左右,保证螺旋齿的强度Μ加工有色金属时,螺旋角要选大一点,一般在45。左右,切削锋利一些。由此,笔者选用的是45。螺纹角丝锥。
　　由于螺旋槽丝锥不能加工到孔底，达不到“到底时—2扣、不到底时+2扣”的要求。所以,将螺旋槽丝锥进行了平底端改造,为了能达到螺纹长度要求,改造后的底端倒角约为P3/4（P为螺距）,即底端倒角C为P3/4=0.7×3/4=0.525，,取C0.5(倒0.5×45。角),如图4所示。
　　
　　将改造后的螺旋槽丝锥加工出来的螺纹,用螺纹塞规M4×0.7-6H(T/Z)抽检时,发现有螺纹孔偏大情况。经研究发现,原来是螺旋槽内细小的屑渣进人了螺纹牙间隙后未被及时清除掉,造成加工时螺纹受挤压而变大,如图5所示。
　　
　　为提高表面硬度、耐磨性和耐热性,减小摩擦系数,防粘结等,以上所用的各种丝锥均经过涂层处理,丝锥表面涂层厚度为1~3μm。通过处理后,出现的问题还是没有完全解决,因此再考虑对切削液进行改进。
　　2.4用微乳化液作为攻螺纹的切削液对于以往采用的乳化液和合成切削液来说,乳化液润滑性能较好,但清洗功能差；合成切削液虽有良好的冷却、清洗功能,但润滑性能差,导致攻螺纹质量不能满足设计要求,刀具寿命也短。改用微乳化液作为攻螺纹的切削液后,在加工效率、清洗等方面,比用乳化液和合成切削液时性能有明显改善,在大批量加工螺纹孔、特别是盲孔螺纹时,应大力推广使用微乳化液作为切削液。微乳化液是介于乳化液和合成切削液之间的、一种特殊性的切削液,在使用时应注意以下几个方面：
　　a)配液前应将水箱、管路清洗干净。
　　b)按规定比例配制。
　　c)不同牌号、不同厂家生产的微乳化液不能混用。
　　d)不能与乳化液混用。
　　e)补充液体时,应将水和微乳化油按比例配制好后再补充,禁止只加水不加原液。
　　f)微乳化液不得用于润滑、冷却采用同一系统的设备,仅能用于润滑、冷却分离的设备。
　　g)应定期更换。当觉察到有恶臭气味、或微乳化液分层、变色时应更换新液。
　　h)微乳化液呈弱碱性,而皮肤呈弱酸性,其中的表面活性剂对皮肤有脱脂作用,长期接触会使皮肤变得粗糙、干燥,故应加强劳动保护。
　　端螺旋槽丝锥加工化油器本体盲孔,盲孔螺纹质量有了很大改善,合格率明显提高。目前用微乳化液做切削液再用改造后的平底由图6看出,使用改造的平底端螺旋槽丝锥和微乳化液组合,合格率最高,总体使用成本也未增加。合格率的提高,废品率下降,大大减少了废品再回炉的成本,提高了整体加工效率。
　　
　　4结束语
　　经过实践,采用改造的平底端螺旋槽丝锥加工,及微乳化液的冷却、清洗,解决了化油器PZ19本体盲孔螺纹加工的难点,使PZ19本体盲孔螺纹加工效果得到明显改善,加工质量及丝锥使用寿命明显提高,取得了良好效果。该工艺是通过不断探索及反复实践总结出来的工艺方案,丝锥结构的改进经实践证明,具有很好的实用性,可使加工综合成本明显降低。

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