《机械制造工艺》任务3-2-滚花螺母零件机械加工工艺规程编制与实施

项目3套筒类零件机械加工工艺规程编制与实施

《机械制造工艺》XXXX淄博职业学院智能制造学院

项目3套筒类零件机械加工工艺规程编制与实施项目3套筒类零件机械加工工艺规程编制与实施任务3.2滚花螺母零件机械加工工艺规程编制与实施项目3套筒类零件机械加工工艺编制与实施

滚花螺母本任务课程目标

知识目标1.分析套类零件的结构工艺。2.掌握套类零件孔的加工方法。3.掌握套类零件的工艺编制。4.掌握套类零件的装夹方法。5.套类零件使用的量具。严格执行相关标准、工作规范、工艺文件和安全操作规程,文明生产。

能建立质量、安全、环保及现场管理的理念。培养与设计人员、工艺人员、操作人员沟通的能力。树立正确的工作态度，培养团结协作的能力。培养善于观察、思考、自主学习的能力。素质目标能力目标1.能分析套类零件的结构工艺。2.会合理选用内孔车刀、钻刀、铰刀。3.能在车床上进行车孔、钻孔、铰孔。4.会使用量具，检验尺寸、形状和位置精度。5.会使用心轴装夹套类工件6.能操作机床，加工套筒零件

一二三六布置工作任务相关知识学习

工艺文件编制加工零件检测四工作任务实施

五工作结果评估

任务3.2

滚花螺母零件机械加工工艺规程编制与实施编制如图3.63所示的滚花螺母零件的机械加工工艺规程并实施。材料为45#钢，毛坯采用热轧圆钢，小批生产，技术要求：调质235

HBS。滚花螺母任务3.2

滚花螺母零件机械加工工艺规程编制与实施一、布置工作任务

3.2.1任务引入★分析图样。（1）功用和技术要求分析：调质235HBS。加工数量100件（2）结构分析：套类零件（3）精度分析：

滚花螺母M16螺纹轴线为基准。Φ40mm外圆端面对M16螺纹轴线的垂直度0.05mm；滚花网纹的模数m＝0.4。（4）材料和毛坯分析：45钢，毛坯为热扎圆钢。任务3.2

滚花螺母零件机械加工工艺规程编制与实施★1.套螺纹和攻螺纹除车螺纹外，对于直径和螺距较小的螺纹，可以用板牙套螺纹、用丝锥攻螺纹。板牙和丝锥是一种成形、多刃螺纹切削工具。使用板牙、丝锥加工螺纹，操作简单，可以一次切削成形，生产效率较高。★2.滚花滚花是用滚花刀挤压工件，使其表面产生塑性变形而形成花纹。有些工具和机器零件的捏手部分，为了增加摩擦力和使零件美观，常常在零件表面上滚出不同的花纹，如千分尺上的微分筒、各种滚花螺母和螺钉等。这些花纹一般是在车床上用滚花刀滚压而成的。二、相关知识

任务3.2

滚花螺母零件机械加工工艺规程编制与实施3.2.2相关知识（1）套螺纹。

用板牙在圆柱件上套螺纹，一般用于≤M16或螺距<2

mm的外螺纹。

①板牙类型。板牙有固定式和开缝式（可调式）两种。

★1.套螺纹和攻螺纹

（a）固定式板牙

（b）开缝式板牙图3.64板牙结构形状（1）套螺纹。

用板牙在圆柱件上套螺纹，一般用于≤M16或螺距<2

mm的外螺纹。

②套螺纹工具，如图3.65所示。车床用套螺纹板牙架如图3.65（b）所示，在板牙架左端孔内可装夹板牙，螺钉用于固定板牙，套筒上有长槽，套螺纹时板牙架可自动随着螺纹向前移动。销钉用来防止板牙架切削时转动。

★1.套螺纹和攻螺纹（a）手用板牙扳手

（b）车床套螺纹板牙架

图3.65套螺纹工具

板牙相当于一个具有很高硬度的螺母，螺孔周围制有几个排屑孔，一般在螺孔的两端磨有切削锥。

板牙分为圆板牙、方板牙、六角板牙和管形板牙等类型。其中以圆板牙应用最广，规格范围为M0.25～M68mm。

铰杠板牙1234图1.132车床套螺纹工具1—螺钉；2—工具体；3—销钉；4—套筒★1.套螺纹和攻螺纹（1）套螺纹。（1）套螺纹。

①螺纹大径应车到下偏差，保证在套螺纹时省力，且板牙齿部不易崩裂。②工件的前端面应倒小于45°的倒角，直径小于螺纹的小径，使板牙容易切入。③装夹在套螺纹工具上的板牙的两平面应与车床主轴轴线垂直。④尾座套筒轴线与主轴轴线应同轴，水平偏移不应大于0.05mm。

★1.套螺纹和攻螺纹（2）套螺纹。套螺纹时，装有套螺纹工具的尾座拉向工件，不能跟工件碰撞，然后固定尾座；开动车床，转动尾座手柄，当工件进入板牙后，手柄就停止转动，由工具体自动轴向进给。当板牙切削到所需要的长度尺寸时，主轴迅速倒转，使板牙退出工件，螺纹加工即完成。★1.套螺纹和攻螺纹（2）攻螺纹。

用丝锥加工内螺纹，称攻螺纹。直径较小或螺距较小的内螺纹可以用丝锥直接攻出来。

①丝锥的结构形状。丝锥是加工内螺纹的标准刀具。常用的丝锥有机用丝锥、手用丝锥、螺母丝锥和圆锥管螺纹丝锥等。

机用丝锥

手用丝锥

★1.套螺纹和攻螺纹

通常M6～M24的丝锥一套为两支，称头锥、二锥；M6以下及M24以上一套有三支、称头锥、二锥和三锥。（2）攻螺纹。

②机用丝锥的安装。将丝锥装夹在攻螺纹工具上。攻螺纹工具与套螺纹工具相似，只要将中间工具体改换成能装夹丝锥的工具体即可（见图3.67）。在车床上攻螺纹前，先进行钻孔，孔口倒角D1>内螺纹大径尺寸（见图3.68）。图3.67攻螺纹工具图3.68钻螺纹孔和孔口倒角★1.套螺纹和攻螺纹（2）攻螺纹。

③手用丝锥攻螺纹。手用丝锥在车床上攻螺纹时，一般分头攻、二攻或三攻，依次攻入螺纹孔内。如果攻不通孔内螺纹，由于丝锥前端有段不完全牙，因此钻孔深度要大于螺孔深度，即孔深=螺孔深度+（0.7～1.0）×螺纹大径。铰杠是手工攻螺纹时用的辅助工具，可分为普通铰杠和丁字铰杠两类，每类铰杠又可分为固定式和活络式两种，如图3.69所示。攻制M5以下的螺孔，多使用固定式。活络式铰杠方孔尺寸可调节，规格以柄长表示（见表3-7），常用于夹持M6～M24的丝锥。★1.套螺纹和攻螺纹

铰杠是手工攻螺纹时用的辅助工具，可分为普通铰杠和丁字铰杠两类，每类铰杠又可分为固定式和活络式两种，如图3.69所示。攻制M5以下的螺孔，多使用固定式。活络式铰杠方孔尺寸可调节，规格以柄长表示（见表3-7），常用于夹持M6～M24的丝锥。

普通铰杠丁字铰杠★1.套螺纹和攻螺纹④攻螺纹前钻底孔的钻头直径确定（附录C中表C-6）★1.套螺纹和攻螺纹15:15★1.套螺纹和攻螺纹④攻螺纹前钻底孔的钻头直径确定（附录C中表C-6）滚花是用滚花刀挤压工件，使其表面产生塑性变形而形成花纹。有些工具和机器零件的捏手部分，为了增加摩擦力和使零件美观，常常在零件表面上滚出不同的花纹，如千分尺上的微分筒、各种滚花螺母和螺钉等。这些花纹一般是在车床上用滚花刀滚压而成的。（1）花纹的种类。花纹一般有直纹和网纹两种，并有粗细之分。花纹的粗细由花纹模数m决定，模数小，则花纹细。（2）滚花刀。滚花刀可做成单轮和双轮。图3.70（a）所示单轮滚花刀是滚直纹用的。图3.70（b）所示双轮滚花刀是滚网纹用的，由一个左旋和一个右旋的滚花刀组成一组。滚花刀的直径一般为Φ20～Φ25

mm。★2.滚花(a)(b)图3.70滚花刀的种类图1.144滚花方法滚花刀的种类（3）滚花方法。①滚花时会产生很大的径向挤压力，因此滚花前，根据工件材料的性质，须把滚花部分的直径车小（0.8～1.2）m。②在滚花刀接触工件时，必须用较大的压力使工件刻出较深的花纹，否则就容易产生乱纹。为了减少滚花开始时的径向压力，可先把滚花刀表面宽度的一半与工件表面相接触，然后停车检查花纹符合要求后，再纵向机动进给反复滚压1～3次，直到花纹凸出为止（见图3.71）。③在滚压过程中，还必须经常加润滑油并清除切屑，以免损坏滚花刀和防止滚花刀被切屑滞塞而影响花纹的清晰程度。④滚花时应选择较低的切削速度（一般为5～10

m/min），纵向进给量为0.3～0.6

mm/r。⑤滚花时工件必须装夹牢固，还要防止工件顶弯，对薄壁零件要防止其变形。★2.滚花（1）内螺纹车刀（2）装刀要求（3）车内螺纹方法（4）车螺纹时乱牙的产生

★补充：车内螺纹硬质合金内螺纹车刀车内螺纹时的对刀方法（1）滚花螺母的内径、外径、长度均用游标卡尺测量。（2）滚花螺母的内螺纹用螺纹塞规进行综合精度检验。

★3.滚花螺母零件精度检验1．滚花螺母零件机械加工工艺规程编制2.滚花螺母零件机械加工工艺规程实施3.2.3任务实施项目3套筒类零件机械加工工艺编制与实施任务3.2

滚花螺母零件机械加工工艺规程编制与实施3.2.3任务实施任务3.2

滚花螺母零件机械加工工艺规程编制与实施★工艺过程（1）分析滚花螺母零件的结构特点和技术要求。滚花网纹的模数0.4。40

mm外圆端面对M16螺纹轴线的垂直度公差为0.05

mm。根据内螺纹标记，M16×1.5-7H的中径尺寸D2=16−0.649

5P=15.026（mm），小径尺寸D1=16−1.082

5P=14.376（mm），中径尺寸及其公差D2=15.026，小径尺寸及其公差D1=14.376。由于内螺纹的直径及螺距都较小，因此可用丝锥加工，攻螺纹前的螺纹底孔可用钻头钻出。但因为钻削精度较差，所以需要再采用车孔保证精度。（2）明确毛坯状况。毛坯选择45#圆棒料，调质钢，规格Φ40

mm×180

mm。（3）选择定位基准。滚花螺母零件的M16螺纹轴线为定位基准。

（4）拟订工艺路线。滚花螺母的机械加工工艺路线为下料→（调质）→车端面→钻中心孔→车外圆→滚花→钻孔→车孔→倒角→攻内螺纹→车端面→切断；换软爪，车另→端面→倒角→检验。三、制定实施计划3.2.3任务实施★1.滚花螺母零件机械加工工艺规程编制★工艺过程（5）设计工序内容。①确定各表面加工余量、工序尺寸及其公差。②选择设备、工装。a.

设备、夹具。选用CA6140型普通车床，三爪自定心卡盘分别选用硬爪与软爪装夹。b.

刀具。选用Φ13

mm麻花钻，丝锥M16×1.5，90°外圆车刀，45°外圆车刀，Φ2.5

mmA型中心钻，75°内孔车刀，3

mm切断刀等。c.

量具。选用游标卡尺、螺纹环规。d.

辅具。选用三爪卡盘，选用硬爪与软爪装夹；钻夹头、扳手等。（6）填写工艺文件。滚花螺母机械加工工艺过程见表3-8。三、制定实施计划3.2.3任务实施★1.滚花螺母零件机械加工工艺规程编制（1）在车床上攻螺纹。

①机用丝锥攻螺纹。先装夹好丝锥，然后找正尾座套筒轴线与主轴轴线同轴，移动尾座向工件靠近，根据攻螺纹长度，在丝锥上做好长度标记。开车攻螺纹时，转动尾座手柄，使套筒跟着丝锥前进，当丝锥已攻进数牙时，手柄可停止转动，让攻螺纹工具自动跟随丝锥前进直到需要尺寸，然后开倒车退出丝锥。图3.67攻螺纹工具

图3.68钻螺纹孔和孔口倒角★2.滚花螺母零件机械加工工艺规程实施（1）在车床上攻螺纹。②手用丝锥攻螺纹。在车床上手动攻螺纹时，其操作方法如下。a.

用铰杠套在丝锥方榫上锁紧（见图3.72），用顶尖轻轻顶在丝锥尾部的中心孔内，使丝锥前端圆锥部分进入孔口。b.

将主轴转速调整至最低速，以使卡盘在攻螺纹时不会因受力而转动。c.

攻螺纹时，用左手扳动铰杠带动丝锥做顺时针转动，同时右手摇动尾座手轮，使顶尖始终与丝锥中心孔接触（不能太紧或太松），以保持丝锥轴线与机床主轴轴线基本重合。攻入1～2牙后，用手逆时针扳铰杠半周左右以做断屑，然后继续顺时针扳转攻螺纹，顶尖则始终随进随退。随着丝锥攻进的深度增加而逐渐增加反转丝锥断屑的次数，直至丝锥攻出孔口1/2以上，再用二攻重复攻螺纹至中径尺寸。攻螺纹时应加注切削液润滑，以减小螺纹的表面粗糙度值。

★2.滚花螺母零件机械加工工艺规程实施（1）在车床上攻螺纹。②手用丝锥攻螺纹。在车床上手动攻螺纹时，其操作方法如下。d.

手工攻丝时，将丝锥头部垂直放入孔内，转动铰杠，适当加些压力，直至切削部分全部切入后，即可用两手平稳地转动铰杠，不加压力旋到底。为了避免切屑过长而缠住丝锥，操作时，丝锥每顺转1圈后，轻轻倒转l/4圈，再继续顺转，如图3.73所示。对钢料攻丝时，要加乳化液或机油润滑；对铸铁件攻丝时，一般不加切削液，但若螺纹表面要求光滑时，可加注煤油润滑。e.

攻不通孔内螺纹时，螺纹攻入深度的控制方法有两种：一种是将螺纹攻入深度预先量出，用线或铁丝扎在丝锥上作记号（见图3.74）；另一种是测量孔的端面与铰杠之间的距离。

★2.滚花螺母零件机械加工工艺规程实施

图3.73

攻丝操作

图3.74

攻螺纹长度控制（1）在车床上攻螺纹。

（2）滚花刀的装夹。把滚花刀装夹在刀架上，使滚花刀的表面与工件平行接触，如图3.70所示，注意滚花刀与工件对准中心，或把滚花刀装得与工件表面有一很小的夹角（3°～5°），这样比较容易切入。★2.滚花螺母零件机械加工工艺规程实施★10下料★20热调质★30车（1）在三爪自定心卡盘上夹住Φ40mm毛坯外圆。①车端面，用45°外圆车刀，车平即可。②钻中心孔，在尾架上安装A2.5中心钻。（2）一夹一顶装夹工件①车Φ35mm外圆，滚花外圆尺寸应比图样中实际外圆尺寸Φ35mm小(0.3～0.5)mm。②滚花，滚花刀的模数m是0.4网纹。三、制定实施计划★2.滚花螺母零件机械加工工艺规程实施（3）滚花螺母零件的加工。按表3-8所示的机械加工工艺过程执行。★30车（3）只用三爪卡盘装夹①钻孔，用Φ13麻花钻钻孔，深度大于18mm。②车孔，用内孔车刀车孔，尺寸至Φ14.5mm③倒角C2。④攻螺纹，用M16x1.5丝锥。⑤切断。

★40车用三爪自定心卡盘软爪夹住滚花外圆。①校正外圆。②车端面，取总长15mm。③内外圆倒角C2。

三、制定实施计划★50检验（3）滚花螺母零件的加工。按表3-8所示的机械加工工艺过程执行。★2.滚花螺母零件机械加工工艺规程实施四、工作任务实施学生按确定的工作计划，各自独立完成自己工作任务。★采用演示性实训★普通机床零件加工综合项目实训★2.滚花螺母零件机械加工工艺规程实施3.2.3任务实施用螺纹塞规检验工件内螺纹；

五、加工零件检测

3.2.3任务实施六、工作结果评估

（1）内螺纹加工方法有哪几种？加工注意事项有哪些？（2）滚花加工的目的是什么？问题讨论★2.滚花螺母零件机械加工工艺规程实施项目小结

本项目选取较为典型的套筒类零件，通过两个工作任务，详细介绍了常用的孔加工方法，如车孔、钻孔、扩孔（锪孔）、铰孔、拉孔、磨孔等的工艺系统（机床、套筒零件、刀具、夹具），加工操作、机床维护以及螺纹、滚花的加工方法。在此基础上，从完成任务角度出发，认真研究和分析在不同的生产类型和生产条件下，工艺系统各个环节间的相互影响，然后根据不同的生产要求及机械加工工艺规程的制订原则与步骤，结合常用孔加工方案，合理制订轴承套、滚花螺母零件的机械加工工艺规程，正确填写工艺文件并实施。在此过程中，学生会懂得机床安全生产规范，体验岗位需求，培养职业素养与习惯，积累工作经验。此外，通过了解内孔的精密加工方法和套筒类零件特种加工方法等基础知识，可以进一步扩大知识面，提高分析问题、解决问题的能力。★1、误差分析（1）中径尺寸不正确①中滑板刻度不准，精车时，应检查刻度盘是否松动。②高速切削时，切入深度未掌握好，应及时测量工件。（2）螺距不正确交换齿轮在计算或搭配时错误和进给箱手柄位置放错。应在车削第一个工件时，先车出一条很浅的螺旋线，停车后，用钢直尺测量螺距的尺寸是否正确（3）局部螺距不正确①车床丝杠和主轴的窜动较大。②溜板箱手轮转动时轻重不均匀。③开合螺母间隙太大。六、工作结果评估

★1、误差分析（4）牙型不正确①车刀装夹不正确，产生螺纹的牙型半角误差，一定要使用螺纹样板对刀。②车刀刀尖角刃磨得不正确。③车刀磨损，应合理选择切削用量和及时修磨车刀。（5）牙侧表面粗糙度①高速切削螺纹时，切削厚度太小或切屑倾斜方向排出，拉毛牙侧表面。高速切削螺纹时，最后一刀切削厚度一般不小于O.1mm，切屑要垂直轴线方向排出。②车刀产生积屑瘤，用高速钢车刀切削，应降低刃削速度，切削厚度小于0.07mm．并加注切削液。③刀杆不要伸出过长，刀杆刚性不够，切削时易引起振动。④车刀刃口磨得不光洁，或在车削中损伤了刃口。六、工作结果评估

★1、误差分析（6）牙型纹乱①车床丝杠螺距不是工件螺距的整数转时，直接起动开合螺母车削螺纹。②开倒顺车车螺纹时，开合螺母抬起。（7）“扎刀”和顶弯工件①车刀背前角太大，中滑板丝杠间隙较大。②工件刚性差，而切削用量选择太大。六、工作结果评估

1从工作过程、实训效果，以及职业素质等方面进行多元化过程考核评价2通过学生自评、教师评价二个角度，对学生的考勤、岗位工作表现、工作绩效、职业活动记录、实习报告等内容进行考核3对有创新想法和设计、承担组长工作的学生有鼓励加分4对学生的敬业精神，团队精神，安全环保意识，吃苦耐劳等职业素质和道德等也纳入考核范畴重点考查学生操作的规范性、熟练程度、安全防范意识、质量分析、问题处理能力★2、考核评价六、工作结果评估

加工如图所图所示的螺母。料35钢,加工数量10件。.......拓展训练——螺母★分析图样（1）结构分析：连接件（2）材料分析：35钢，毛坯为冷拉六角钢。加工数量10件.（3）精度分析：根据螺纹标记，M30×1.5一6g的大径公差带与中径公差带相同。中径尺寸d2＝d－0.6495P＝29.026,查螺纹公差表得：螺纹大径及中径的上、下偏差为；

M14×1.5-7H螺纹的中径尺寸D2＝14－0.6495P＝13.026,小径尺寸D1＝14－1.0825P＝12.376及其中径及小径的上、下偏差拓展训练——螺母★工艺过程（1）落料35冷拉六角钢，规格S36mm×38mm。（2）车端面——车M30×1.5大径——车外沟槽——倒角——调头车端面——车外圆Φ28mm——倒角——钻中心孔——钻内螺纹底孔——倒角——攻螺纹——调头车螺纹——扩孔——车孔——倒角。（3）检查拓展训练——螺母★工艺准备（1）材料准备材料35冷拉六角钢，规格S36mm×38mm（2）设备准备CA6140普通车床（3）刃具准备螺纹车刀、Φ12.5mm麻花钻，Φ22mm麻花钻，丝锥M14X1.5，90°外圆车刀，45°外圆车刀，3mm车槽刀，A型Φ3mm中心钻，内孔车刀（4）量具准备游标卡尺，螺纹量规。（5）辅具准备三爪卡盘，选用硬爪与软爪装夹，钻头夹拓展训练——螺母★加工步骤（1）三爪自定心卡盘，夹住六角表面，夹住长度不大于10mm。①车端面，毛坯车平即可②车M30×1.5大径至d=Φ30一般Φ29.82,长度12mm。③车外沟槽3mm×1.1mm至尺寸。④倒角Φ27mm×45°

拓展训练——螺母（2）换软爪，夹住Φ30mm外圆。①车端面，取总长尺寸为35mm②车外圆Φ28mm至尺寸，长度10mm。③倒角Φ34.2mm×30°。④倒角C1。拓展训练——螺母（3）按工步2装夹方法。①用