一种气瓶锥螺纹底孔铰刀的设计方法0螺杆压缩机

一种气瓶锥螺纹底孔铰刀的设计方法

一种气瓶锥螺纹底孔铰刀的设计方法 2011年12月04日 来源： 摘要：介绍了一种加工钢质无缝溶解乙炔气瓶锥螺纹底孔的铰刀设计方法，对铰刀的主要参数和特点做了简要分析。 在使用液化石油气瓶、氧气瓶、乙炔气瓶等溶解气瓶时对其密封性要求很高。根据国家标准GB 835-87，钢质气瓶的瓶口与瓶阀间的连接采用圆锥螺纹。气瓶口部螺纹的密封性与螺纹的加工精度有着密切的关系，而螺纹底孔的加工质量直接影响螺纹的精度，影响气瓶的密封性。笔者在进行钢质无缝溶解乙炔气瓶加工工艺的研究中，改变了气瓶原口部螺纹加工时钻孔—镗孔—攻螺纹的工艺方案，采用了新的钻、扩孔—粗、精铰螺纹底孔—攻螺纹的工艺，并专门设计了气瓶锥螺纹底孔加工用铰刀。经生产验证，可保证气瓶锥螺纹底孔的加工质量。 1 瓶口圆锥螺纹的基本尺寸根据GB 8335-87，可知PZ27.8、PZ39两种圆锥螺纹的基本尺寸和牙型见图1与表1。

图1 圆锥螺纹的基本尺寸和牙型

表1螺纹代号每寸牙数螺距t基面直径螺纹长度螺纹光度Lra(/°)D(d)D2(d2)D1(d1)L1L2L3PZ39122.11739.00037.64336.28617.6726>211.3550.29155PZ27.8141.81427.80026.63625.4721.1620.249

2 PZ27.8 锥螺纹底孔铰刀的设计本文以锥螺纹PZ27.8为例，介绍锥螺纹底孔铰刀的设计方法。 2.1 PZ27.8锥螺纹尺寸及加工精度要求 PZ27.8锥螺纹尺寸及加工精度要求如图2所示。

图2 PZ27.8锥螺纹加工要求

2.2 铰刀各部分尺寸的确定 1) 铰刀直径的确定 ·精铰刀基面上直径 采用S20A(优质深冲钢)作为气瓶材料，考虑到加工后孔径会有扩张，因此精铰刀直径按以下公式计算：D刀max=dmax-PmaxD刀min=dmax-Pmax-G （1）式中D刀max——基面上精铰刀最大直径； dmax——基面上孔径上限； Pmax——孔的最大扩张量(一般在0.003～0.03mm 之间选取)，本文根据试验取Pmax=0.007mm D刀min——基面上精铰刀最小直径； G——铰刀制造公差：按IT8～IT9 级取G=0.015mm。 由于基面上锥螺纹底径为Ø25.472+0.025mm，则dmax=25.472+0.025=25.497mm代入式(1) D刀max=25.497-0.007=25.49mmD刀min=25.497-0.007-0.015=25.475mm所以，精铰刀基面上直径为 D刀精=25.472+0.018+0.003mm·粗铰刀基面上直径D'刀max=d-D1D'刀min=D'刀max-D2 （2）式中D’刀max——基面上粗铰刀最大直径； d——基面上孔的公称尺寸； D’刀min——基面上粗铰刀最小直径； △1，△2——铰刀的制造公差，取△1=0.05mm，△2=0.021 mm 因此，粗铰刀基面上直径 D’刀max=d-△1=25.472-0.05=25.422mm D’刀min=D’刀max-△2=25.472-0.021=25.401mm 则粗铰刀基面上直径为 D刀粗=25.4+0.022mm2) 铰刀基本尺寸的确定 铰刀的基本尺寸见表2。

表2d01Lll2d1d0d4r4lc基本尺寸偏差基本尺寸偏差基本尺寸偏差粗25.41700-2.5400-2.23026.5621.81+0.07023150精25.4721700-2.5400-2.23026.6621.88+0.07023150

3) 莫氏锥柄尺寸的确定 莫氏锥柄的尺寸见表3。

表3莫氏锥度号D1d2d3cl1ber2r1基本尺寸偏差324.05119.13118.613987.90-0.222072324.05119.13118.613987.90-0.222072

4) 铰刀齿形尺寸的确定 ·前角γ0 由于铰刀是在已加工出的孔的表面上进行半精加工和精加工，因此，与车刀一样，铰刀的前角对切屑变形及孔的表面粗糙度有直接影响。由于工件材料S20A的塑性较大，为了减少变形，采用高速钢W18Cr4V作为铰刀刀头材料，取粗铰刀前角γ0为8°、精铰刀前角为3°。·后角α0及刃带ba1 后角α0的作用是在铰刀轴向进给时减少刀体圆柱部分与孔壁的摩擦。对于粗铰刀，为了防止后角齿背和孔壁发生摩擦，采用折线型后角，取αp1=10°，副后角αp2=20°，并将αp1保持在整个刃带宽度ba1=2mm 上(见图3)。对于精铰刀，取后角αp=10°(见图4)。

图3 粗铰刀前角及后角 图4 精铰刀前角及后角

·锥角αk 等参数的选取见表4。

表4偏差锥角akr后角a1前角g齿数zqFrd01直径处d0直径处基本尺寸偏差基本尺寸偏差粗6°50'34"±25"20°8°680°1.4+0.402.0+0.401精6°50'34"±25"10°3°880°1.4+0.402.0+0.401

5) 断屑槽尺寸的确定 铰刀断屑槽尺寸见表5。

表5Sr3≤b1t基本尺寸偏差基本尺寸偏差粗80.152.50.301.2+0.20

6) 中心孔尺寸的确定 铰刀中心孔尺寸见表6。

表6D≤dl4D4粗525.87.5精525.87.5

2.3 铰刀工作图 根据以上步骤确定铰刀的各部分参数和尺寸后，作出铰刀工作图。粗铰刀工作图见图5，精铰刀工作图见图6。

图5 粗铰刀工作图

图6 精铰刀工作图

3 结语通过锥螺纹底孔铰刀的设计，将气瓶原口部螺纹加工工艺中的镗孔变为铰孔，提高了气瓶口部螺纹的加工质量和生产率，具有一定的实用价值。(end)

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黎秀芳