車削大螺距外螺紋加工誤差分布特性及其工藝設(shè)計(jì)方法.pdf

1、大螺距外螺紋的大徑、小徑、螺距、牙型半角和中徑是反映螺紋面質(zhì)量的重要指標(biāo)，采用分層切削法車削大螺距外螺紋時，受工件及機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差、刀具磨損和振動等因素的影響，螺紋面形成過程不穩(wěn)定，其加工誤差沿軸向分布具有多樣性，造成零件尺寸精度下降，螺紋面加工誤差的頻繁變動嚴(yán)重影響零件的互換性和設(shè)備的工作性能，同時存在螺桿螺母配合時軸向配合間隙過小或者過大等問題，會產(chǎn)生二者旋合過松或過緊的現(xiàn)象，使傳遞動力的可靠性和傳遞位移的準(zhǔn)確性得不到保證，因此，

2、保證大螺距螺紋組件在加工過程中的螺紋面加工精度一致性，并提供相應(yīng)的工藝設(shè)計(jì)方法變得至關(guān)重要。
　　課題來源于黑龍江省應(yīng)用技術(shù)研究與開發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“高品質(zhì)大螺距螺紋高效切削技術(shù)“GC13A404”和國家自然科學(xué)基金“基于廣義動力學(xué)空間的高進(jìn)給切削刀具振動磨損機(jī)理（51575148）”，針對現(xiàn)場加工過程中的螺紋面誤差分布一致性的問題，螺距螺紋面加工誤差分布一致性為目的，采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，灰色系統(tǒng)理論及螺紋面仿真的方法在系統(tǒng)誤差、刀具振動

3、及磨損特性等方面對車削大螺距螺紋面加工誤差進(jìn)行了如下研究：
　　針對誤差最大值和最小值的方法檢測和評價螺紋面加工誤差，不能反映其分布水平和變化趨勢等問題，通過對螺紋面特征點(diǎn)的提取，計(jì)算出沿軸向不同位置的螺紋面特征參數(shù)誤差值，以螺紋面牙型半角、螺距和中徑誤差最小值構(gòu)建等值標(biāo)準(zhǔn)序列，以上述誤差沿軸向分布序列為比較序列，采用灰色關(guān)聯(lián)分析的方法，評價實(shí)驗(yàn)后的螺紋面加工誤差沿軸向分布的穩(wěn)定性。
　　建立了左右螺紋面的參數(shù)方程，并確定了

4、左螺紋面和右螺紋面的位置及矢量關(guān)系，分析了切削刃發(fā)生變化時，左右螺紋面間的法向矢量和軸向距離受到的影響情況，螺紋面徑向加工誤差受工件安裝誤差和刀具安裝誤差的影響，刀具切削刃偏置和機(jī)床刀架位移誤差會引起螺紋面軸向和徑向的加工誤差，為后文進(jìn)行螺紋面加工誤差的仿真分析，提供了理論依據(jù)；采用彈簧刀桿和刀頭組合成的成型車刀，進(jìn)行了大螺距螺紋車削的精加工實(shí)驗(yàn)，對實(shí)驗(yàn)后的工件表面進(jìn)行特征點(diǎn)的提取，并進(jìn)行螺紋面的擬合，發(fā)現(xiàn)左右螺紋面均偏離了理論的位置。

5、
　　根據(jù)大螺距外螺紋形成條件，建立螺紋面仿真模型，結(jié)合大螺距螺紋實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行螺紋面的仿真，利用與實(shí)驗(yàn)相同的螺紋面特征點(diǎn)提取方法獲取加工誤差并評價仿真結(jié)果，進(jìn)行螺紋面形成過程的影響因素分析，揭示加工過程中不同因素對螺紋面尺寸精度的影響特性。
　　對螺紋面仿真結(jié)果進(jìn)行影響因素的顯著性分析，以螺紋面加工誤差分布的水平、平穩(wěn)性以及一致性作為控制目標(biāo)，確定關(guān)鍵控制變量，改進(jìn)工藝參數(shù)并進(jìn)行車削大螺紋距螺紋的工藝方案設(shè)計(jì)，優(yōu)化后的工藝