摘要：针对小批量试制加工、控制加工成本的工艺要求，分析大螺距异型螺纹面的加工难点，设计刀具并优化加工参数，加工的零件满足产品图样要求、质量稳定，取得良好的经济效益。
　　关键词：大螺距异型螺纹面；数控车削刀；参数
　　1 技术背景
　　某型压缩泵为我厂试制生产的航空类低压油泵类产品。导流器零件作为其重要零件，加工工艺需在兼顾降低生产成本的同时，满足小批量加工，加工周期短的要求。
　　2 技术难点
　　如图1为导流器零件的示意图。零件为大螺距异型螺旋面零件，螺纹面牙型角5.25°，导程为58mm。螺纹牙型不符合国家标准，如采用成型刀具加工，需订制专用刀具，必然造成加工成本攀升、加工周期过长。其次，螺纹面牙顶距牙底的高度为17.75mm，要求切削刃长度较大，刀具刚性受限制。牙顶厚1.4mm，零件刚性较差。如加工参数不合理，易发生振刀，表面质量难以保证。
　　3 相应的解决方案
　　3.1 自制车刀的设计
　　（1）刀具材料的选择：
　　零件材料为LY11-CZ，为高强度铝合金，材料塑性较强，被切削时易形成切削瘤，不易保证良好的表面质量。高速钢车刀（W18Cr4V）具有易磨削、切削刃锋利、加工表面质量好、成本低等的特点，在兼顾经济型的同时满足加工要求。故选用高速钢（w18Cr4V）手磨刀具。
　　（2）刀具形状的选择：
　　加工该零件时选用宏程序拟合法来加工，拟合法加工异形螺纹是通过不断改变刀具的起点位置对螺纹进行赶刀加工，逐点逼近实际螺纹轮廓。以齿高为变量控制径向进刀，通过计算确定相应半径处的齿型宽度，并以齿宽参数为轴向进给变量，以刀刃宽度减去进给增量为轴向进给增量控制轴向进给。根据此加工方法，结合零件结构特征，刀具形状如图2所示，L1为刀具宽度，L2为切削刃长度。
　　（3）刀具几何参数的选择：
　　形成螺旋面的螺旋线为双头左旋螺旋线，其导程为58mm。螺旋面螺旋升角ψ最大值为24.79°，必须考虑螺旋升角对刀具几何角度的影响。因此加工螺纹面的副后角α01=5°+ψmax=29.79°、副后角α02=5°、副偏角Kγ’01=5°、副偏角K γ‘02=5°（如图3所示）。根据零件材料，选择刀具主偏角Kγ=0°、前角γ0=8～10°、后角α0=5°。
　　3.2 确定合理的加工参数
　　转速S、进给量f的选择：
　　螺纹加工程序段中指令的螺距即为主轴每转一转刀具应均匀地移动一个导程的距离，如果机床的主轴转速选择过高则换算后的进给速度会超过机床参数所允许的最大进给量，此时会发生机床按照极限螺距（极限螺距=最大进给量/转速）来加工会造成所加工螺旋线螺距错误。针对所用设备最大进给量为12m/min，所有选取200r/min，根据公式Vf=n*f换算后得出进给量为11.6m/min。
　　进给方式、背吃刀量ap的选择：
　　大导程螺纹的车削方法分为直进法（图a）、斜进法（图b）、左右车削法（图c）、车阶梯槽法（图d）和分层切削法（图e）。采用分层切削法时刀具工作平稳，不易扎刀或产生振动，另一方面它将大导程螺旋面的切削进刀过程规律化，便于采用宏程序编制数控程序。受零件表面粗糙度Ra≯3.2的限带，ap=0.1mm。
　　3.3 取得成果
　　加工的零件合格率100%，加工周期比预期相比缩短30%；刀具成本降低90%。
　　4 结语
　　此加工案例中利用自制刀具和选择合理的加工参数，保证零件加工精度，缩短了加工周期，得到了顾客的认可和好评，并大大降低了加工成本，带来了较好的经济效益。