數控車削中心的機床主軸具有******分度的C軸功能（néng），利用C軸功能和刀架的X軸控製，配合（hé）動力旋轉刀具，可以進行偏離主軸軸心線的鑽孔、銑削等。在加工電磁閥銜鐵時，利（lì）用該功能實現（xiàn）了多工序的複合加工，提高了（le）生產效率。
1. 提出問題
在批量加工如圖1所示的電工純鐵材料的銜鐵時，原加工工藝：數控車半精車外圓並鑽孔→銑工（gōng）鑽兩（liǎng）處對稱孔→鉗工攻螺紋→磨工磨外圓。由（yóu）於多次定位（wèi）裝夾，零件的位置精度不易保（bǎo）證。多道工序加工周期較長（zhǎng），電工純鐵較軟、易生鏽，零件的夾傷、生鏽現象時有發生。鉗工攻螺紋所采用的普通切削絲錐在攻（gōng）深螺紋（wén）孔（kǒng）時，會粘住切屑或排屑不暢，增加切削阻力，絲錐易折斷（duàn）或（huò）爛牙。零件外圓尺寸公差0.012mm、表麵粗糙（cāo）度值Ra=0.4μm，較為嚴格，原加工工藝采用磨削加工，效率較低。
圖1 銜鐵零件圖
2. 解決問題
新的加工工藝：首先把零件外圓精加（jiā）工到尺寸要求，然後鑽左端小孔，切（qiē）斷。掉頭軟爪裝夾外圓，平總長，鑽螺紋底孔，鑽（zuàn）端麵兩處對稱孔，***後攻螺紋。
（1）外圓的精加工采用車削的方式，在批量的加工中滿足表麵粗糙度（dù）值Ra=0.4μm。電磁純鐵的硬度較低為100HBW，強度較低，塑性（xìng）、韌性較高（伸長率=38.8%，斷麵（miàn）收縮率（lǜ）=75.5%）。普通硬質合（hé）金塗層的精（jīng）車刀具（jù）在加工電工純鐵材料時容易出現粘刀現象（xiàng），切削過程中刀具磨損較為嚴重。外圓表麵粗（cū）糙度達不（bú）到要求，需要經常更換精車刀片。現選（xuǎn）用PVD塗層金屬陶瓷刀片，耐磨性（xìng）與耐破損性更佳，可長時間保證高質量的加工表麵。零件的尺寸要求和表麵質量穩定，達（dá）到了圖樣要求，比磨削的效率高。
公司（sī）發展（zhǎn）至今已擁有一批******的進口設備 : 進口高精密CNC加工銑床，CNC高精密加工（gōng）車床，北京精密零件加工，進口模型批量真空製作機， 高亮度uv機（jī），噴漆房，烤（kǎo）漆櫃，圖標文字絲印機，鐳雕激光機，噴砂機，打孔攻絲機、火花機、線（xiàn）切割設備等等。
（2）利用車削中心的C軸定（dìng）位功能和動力刀具，進（jìn）行零（líng）件（jiàn）端（duān）麵的多處鑽孔和攻螺紋。先鑽三處中（zhōng）心孔，然後鑽兩處對稱的φ1.5mm孔和中心M4的螺紋底孔。省去了銑（xǐ）工鑽對稱孔的工序，減少了裝夾次（cì）數，位置精（jīng）度也得以保證。
（3）切（qiē）削絲錐和擠壓絲（sī）錐的加工比較。由於切屑不易從另一端的小孔排出，首先采用上排屑的螺旋（xuán）切削絲錐攻螺（luó）紋，轉速為800r/min。經過試加工，M4的內螺紋太深，有效距離＞18mm，一次攻到底部，切（qiē）屑無法順利排出，容易導致絲（sī）錐折斷。後采用分段加工的方法攻螺紋，就像在（zài）攻（gōng）螺紋機上手（shǒu）動攻螺紋那樣，來回進退（tuì）地排屑。這種方法不易導致絲錐折斷，但有時（shí）仍會有切屑纏在絲錐上，出現爛牙（yá），導致零件報（bào）廢（fèi），並且（qiě）要時常清（qīng）理絲錐上的切屑。
擠壓絲錐（zhuī）與傳統切削絲錐的不同（tóng）之處是：擠壓絲錐螺紋部分（fèn）沒有切削刃，依靠絲錐的螺（luó）旋槽擠壓螺紋底孔，使（shǐ）其產生塑性變形而產生螺紋（wén），而不是靠傳統的切削動作。與（yǔ）切削絲錐相比的有利之（zhī）處：擠（jǐ）壓絲錐（zhuī）的切削速度高（gāo）於切削絲錐，可以提升生（shēng）產效率，由於無切屑產生，刀具切削刃不會受到切屑的不（bú）利影響（xiǎng），攻螺紋時可一次攻到螺紋（wén）底部。擠壓加工螺（luó）紋的表麵粗糙度質量要（yào）優於切削加工螺紋，並且具有較高的抗拉強度，抗斷裂強度提高約20%。用擠壓絲錐（zhuī）加工（gōng）出的螺紋截麵（miàn）、牙頂有溝槽存在（見圖（tú）2）。
圖 2
（4）有效（xiào）采用擠壓攻螺紋的條件（jiàn）。工件材料有足（zú）夠的延展性，抗拉（lā）強度（dù）≤1 200N/mm，伸長係（xì）數＞10%，如鋁合金、銅合金、低碳鋼及不鏽鋼等。
******的預鑽孔直（zhí）徑。兩種絲（sī）錐預鑽孔的區別如圖3所示（shì），預（yù）鑽孔直徑太大，會導致螺紋小徑增大，螺紋的牙型高度不完整；預鑽孔直徑太小，攻螺紋時會產生較大的轉矩，增大絲錐磨損、折斷的風險。擠壓絲錐攻螺紋具有較高的轉矩，比普通攻螺紋高30%。據經驗公式（shì）：預鑽孔直徑d0=公稱直徑d–0.45×螺距p，如M4螺紋（wén）底孔3.7mm≈4mm–0.45×0.4mm。***終的預鑽（zuàn）孔直（zhí）徑需要用（yòng）擠（jǐ）壓絲錐攻螺紋以後，測量螺（luó）紋底孔直徑來確定，以免造成（chéng）螺紋小徑和牙型高度的尺寸超差。部分預鑽孔尺寸（cùn）參考如附表所示。
圖 3
（5）擠壓絲錐的應用。在數控（kòng）車床攻螺紋時通常采用主軸旋轉（zhuǎn），控製刀架上的絲錐根據螺紋導程直線進給的方法。由於刀架上的絲錐和主軸軸線不可能完全重合，總有些細微誤差，容（róng）易造成螺紋精度的超差，甚至螺紋塞規（guī）止端進入。在車削中心上帶有動力的刀具，可以（yǐ）實現絲錐的旋轉運動，攻螺紋時主軸靜止（zhǐ），絲錐旋轉並根據（jù）導程做直線進給運動，不會因絲錐和主軸軸線不重（chóng）合的細微誤差引起螺紋的超差。在車削中心上采用剛性攻螺紋功能，剛性攻螺紋用於主軸上裝有脈衝編碼器的機（jī）床，其主軸旋轉（zhuǎn）運動與攻螺紋進給運動嚴格匹（pǐ）配，當主軸旋轉（zhuǎn）一周時，絲錐進給一個導程，可進（jìn）行（háng）高速、高精度的螺紋加工。經過試切後，采用某品牌的帶TiN塗層機用（yòng）擠壓絲錐，其適用於強度200～2 000N/mm或硬度36HRC的材料。該（gāi）擠壓絲錐帶導油槽（cáo），配合使用潤滑性能好的水溶性切削液（yè），可以提高絲錐的使（shǐ）用壽命。擠壓絲錐線速度為20m/min，轉速為1 600r/min，比切削絲錐（zhuī）的速度提高一倍。一支絲（sī）錐無（wú）故障加工了2 000多個零件，尺寸（cùn）合格。因為（wéi）沒有（yǒu）切屑的形（xíng）成，不會產生爛牙現象，並（bìng）減少了人（rén）為的幹預，加工效率明顯提高。
（6）電（diàn）磁閥銜鐵的關鍵部位的加工程序和介紹。機床采用的FANUC 0i-TD數控係統，使用C類G代碼。在（zài）加工（gōng）中使用了4個軸向動（dòng）力刀具，分別為φ1mm中心鑽、φ1.5mm硬質（zhì）合金鑽頭、φ3.7mm HSS鑽頭和M4擠壓（yā）絲錐。需要注意的是，由於擠壓絲錐（zhuī）是（shì）利用金屬材料的塑性成型原理擠出內螺紋，會在孔口處產生突起，如有需要可在攻螺紋前在孔口處做60°或120°倒角，以消除攻螺紋後螺紋（wén）孔口（kǒu）產生的翻邊毛刺。
3. 結語
通過對電磁閥銜（xián）鐵加工方法的改進，利用車削中心複合加工及擠壓絲錐的應用，保證了產品質量，顯著提高了生產效（xiào）率。
參考文獻：
[1] 韓鴻鸞. 數控車工（技師、高級技師）[M].北京（jīng）：機械工業出版社，2008.
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