论文部分内容阅读
【摘 要】梯形螺纹是应用十分广泛的螺纹,有米制和英制两种。英制螺纹在我国采用较少,我国主要采用米制梯形螺纹。本文就梯形螺纹车刀的选用、车刀的安装、工件的安装、车床的调整、车削方法的选用及螺纹的检测加以阐述如何又快又好的车削梯形螺纹。
【关键词】车削;梯形螺纹;方法
车床上长丝杠和中、小滑板的丝杠都是梯形螺纹,他们的工作长度较长,传动中精度要求高,同时梯形螺纹牙型两侧面表面粗糙度值较小,致使梯形螺纹车削时,难度较大。在车削中如果采用较大的吃刀深度,较快的走刀速度,在一定程度上可以提高梯形螺纹的车削速度,但对于初学者较难掌握。在实际操作中容易造成扎刀,甚至刀头折断,从而使得初学着产生畏惧心理,使得初学者再次车削时不敢进刀,甚至不敢再次车削。针对上述情况,在长期的教学中通过不断的教学实践,总结了一套切实有效的车削梯形螺纹的方法,现加以阐述。
1.梯形螺纹车刀的选用
1.1粗车刀的选用
为了提高梯形螺纹的加工效率,采用硬质合金梯形螺纹粗车刀(以车Tr50×6-7h螺纹为例)。车刀的刀尖角应小于牙型角30°,取29°为宜。刀尖宽度小于牙槽底宽,刀头宽度可刃磨为1.6mm左右。为了增强刀头的刚性、耐磨性,可将梯形螺纹车刀刀头刃磨成圆弧形,并可适当的刃磨出前角,前角10°以内为宜,使切削更加顺畅。在粗车螺纹时,由于受到螺纹螺旋线的影响,螺纹升角Ψ较大,其影响不可忽略,因此在刃磨梯形螺纹车刀时,必须考虑。车削右旋螺纹时,左侧后角应为(3°-5°)+Ψ,右侧后角应为(3°-5°)-Ψ。
1.2精车刀的选用
为了提高螺纹两侧面以及底面的表面粗糙度,梯形螺纹精车刀可选用高速钢梯形螺纹车刀。螺纹车刀的径向前角为0°,两侧切削刃之间的夹角等于牙型角,刃磨成30°,同时两侧切削刃沿着刀柄轴线方向对称分布。为了保证车削加工的顺畅,也可在两侧磨出较大前角(10°~15°)的卷屑槽,在车削时,车刀的前端不能参与切削,只能用于精车牙型两侧面。
2.车刀的安装
2.1车刀的安装方式
梯形螺纹车刀在车削过程中,车刀一般有轴向装刀和法向装刀两种。轴向装刀是车刀前刀面与工件轴线重合,此种装刀车出的螺纹直线度好。法向装刀是将车刀前刀面在纵向进给方向对基面倾斜一个螺纹升角,优点在于两侧切削刃工作前角相等,改善了切削条件,切削顺畅,但车出的螺纹牙型为双曲线,因此采用轴向装刀法。
2.2车刀安装高度
车刀主切削刃必须与工件轴线等高,用弹性刀杆应高于轴线约0.2mm,以补偿弹性刀杆的变形量,同时应和工件轴线平行。为了避免车出的螺纹产生螺纹半角误差,必须使用样板进行找正,刀头的角平分线要与工件的轴线垂直。
3.工件的安装
为了提高效率,较快的去除加工余量,一般采用一夹一顶装夹。在工件一端车出15mm左右的止退台,另一端用顶尖顶住工件。对于精度要求较高的场合或不适合一夹一顶装夹的,也应粗车时选择一夹一顶装夹,精车时采用两顶尖装夹方法,同时工件要装夹牢固。
4.车床的调整
车削梯形螺纹时,应优先挑选精度较高,磨损较少的机床。正确调整机床床鞍、中、小滑板间隙。同时注意控制机床主轴的轴向窜动、径向圆跳动以及丝杠轴向窜动,一旦窜动较大,要及时调整。优先选用磨损较少的交换齿轮,从而提高螺纹加工质量。
5.车削方法
(1)以车Tr50×6-7h螺纹为例,将外径车至略小于螺纹大径0.2mm,并将两端倒角,然后将硬质合金梯形螺纹粗车刀对到工件外圆上,将中滑板调至零位,同时转动小滑板消除间隙并对零。
(2)使用硬质合金梯形螺纹车刀以直进法车螺纹。主轴转速选择250转/分钟,刀头刃磨为圆弧状,可加大切削深度。Tr50×6-7h螺纹牙高通过计算为3.5m;直径方向则为7mm,分四次进刀,逐刀递减,可第一刀进1.2mm,第二刀0.8mm,第三刀0.6mm,第四刀为0.4mm,共计3mm。如继续进刀则会造成三面吃刀,会造成车削过程中的震动,甚至造成刀头的折断,因此需向一侧借刀(学生较容易掌握)。
(3)此时,使用游标卡尺测量牙顶宽,经测量牙顶宽约为4.6mm,将测量所得的牙顶宽减去理论牙顶宽(W=2.196≈2.2),再减去两侧所留精车余量(0.3mm左右,表面粗糙值可适当增大,表面光滑值可减小),则是借刀量(此时借刀采用向一侧借刀的方式)。经计算借刀量为(4.6-2.2)-0.3=2.1mm。
(4)借完刀以后,利用小托板手柄,将刀具重新回到牙槽中间,牙槽底部已经较宽,刀具继续进刀则不会造成三面吃刀。此时,采用直进法继续进行进刀,第一刀进1.2mm,第二刀0.8mm,第三刀0.6mm,第四刀为0.4 mm,共计3mm。
如果继续进刀则会造成三面吃刀,在牙槽中将会形成如下图所示的台阶,可利用小托板向一侧进行借刀。借刀时,注意观察切屑的变化,当切屑变宽则立即停止,此时意味着刀具已经车至前一次的侧面。利用小托板将刀具重新回到牙槽中间,对另一侧面进行借刀,车刀车至前一次的侧面立即停止。
(5)借完刀以后,利用小托板手柄,将刀具重新回到牙槽中间,采用直进法继续进刀,第一刀进0.5mm,第二刀0.3mm,第三刀0.2mm,三刀共计1mm。再次使用左右借刀法车削牙侧面,直至将牙侧形成的台阶车平,至此粗车完毕。
(6)换上高速钢螺纹精车刀,并进行对刀操作。此时高速钢螺纹精车刀刀头宽度小于牙槽底宽,刀头可进入槽底。将主轴转速适当降低变换为40转/每分钟,加充足的切削液,一次进刀0.1mm,共进三刀,总进刀深度车至7.3mm(梯形螺纹牙高为3.5mm,通过查相应的手册大径小径偏差0~0.419mm,二者之和7+(0~0.419)=(7-7.4)mm),当牙底车平后,分别向左右两侧进行赶刀,将左侧车至粗糙度要求,然后将所有的余量放至于右侧面,车削右侧面时同时保证牙槽顶宽2.2mm,当牙槽顶宽达到要求时,立即停止,使用三针测量M值,M值合格时,中径则合格。
在实践教学中,采用硬质合金车刀进行粗车,然后使用高速钢车刀进行精车,可以大大提高梯形螺纹的加工效率。对于Tr50×6-7h梯形外螺纹,从粗车到最后精车成型30分钟左右即可完成,学生也比较容易地理解和掌握,在一定程度上降低了梯形螺纹的教学难度。但在实际生产中,梯形螺纹车削还有很多方法,在车削过程中应该根据实际情况灵活的进行选用,同时需要加强理论知识的学习,用理论指导实践,最终灵活而高效的完成梯形螺纹的加工。 [科]
【参考文献】
[1]车工工艺与技能训练.中国社会劳动保障出版社,2009.
[2]车工实用手册.安徽科学技术出版社,2012.1.
[3]机械工人切削手册.中国社会劳动保障出版社,2003.3.
[4]车工工作手册.化学工业出版社,2012.7.
【关键词】车削;梯形螺纹;方法
车床上长丝杠和中、小滑板的丝杠都是梯形螺纹,他们的工作长度较长,传动中精度要求高,同时梯形螺纹牙型两侧面表面粗糙度值较小,致使梯形螺纹车削时,难度较大。在车削中如果采用较大的吃刀深度,较快的走刀速度,在一定程度上可以提高梯形螺纹的车削速度,但对于初学者较难掌握。在实际操作中容易造成扎刀,甚至刀头折断,从而使得初学着产生畏惧心理,使得初学者再次车削时不敢进刀,甚至不敢再次车削。针对上述情况,在长期的教学中通过不断的教学实践,总结了一套切实有效的车削梯形螺纹的方法,现加以阐述。
1.梯形螺纹车刀的选用
1.1粗车刀的选用
为了提高梯形螺纹的加工效率,采用硬质合金梯形螺纹粗车刀(以车Tr50×6-7h螺纹为例)。车刀的刀尖角应小于牙型角30°,取29°为宜。刀尖宽度小于牙槽底宽,刀头宽度可刃磨为1.6mm左右。为了增强刀头的刚性、耐磨性,可将梯形螺纹车刀刀头刃磨成圆弧形,并可适当的刃磨出前角,前角10°以内为宜,使切削更加顺畅。在粗车螺纹时,由于受到螺纹螺旋线的影响,螺纹升角Ψ较大,其影响不可忽略,因此在刃磨梯形螺纹车刀时,必须考虑。车削右旋螺纹时,左侧后角应为(3°-5°)+Ψ,右侧后角应为(3°-5°)-Ψ。
1.2精车刀的选用
为了提高螺纹两侧面以及底面的表面粗糙度,梯形螺纹精车刀可选用高速钢梯形螺纹车刀。螺纹车刀的径向前角为0°,两侧切削刃之间的夹角等于牙型角,刃磨成30°,同时两侧切削刃沿着刀柄轴线方向对称分布。为了保证车削加工的顺畅,也可在两侧磨出较大前角(10°~15°)的卷屑槽,在车削时,车刀的前端不能参与切削,只能用于精车牙型两侧面。
2.车刀的安装
2.1车刀的安装方式
梯形螺纹车刀在车削过程中,车刀一般有轴向装刀和法向装刀两种。轴向装刀是车刀前刀面与工件轴线重合,此种装刀车出的螺纹直线度好。法向装刀是将车刀前刀面在纵向进给方向对基面倾斜一个螺纹升角,优点在于两侧切削刃工作前角相等,改善了切削条件,切削顺畅,但车出的螺纹牙型为双曲线,因此采用轴向装刀法。
2.2车刀安装高度
车刀主切削刃必须与工件轴线等高,用弹性刀杆应高于轴线约0.2mm,以补偿弹性刀杆的变形量,同时应和工件轴线平行。为了避免车出的螺纹产生螺纹半角误差,必须使用样板进行找正,刀头的角平分线要与工件的轴线垂直。
3.工件的安装
为了提高效率,较快的去除加工余量,一般采用一夹一顶装夹。在工件一端车出15mm左右的止退台,另一端用顶尖顶住工件。对于精度要求较高的场合或不适合一夹一顶装夹的,也应粗车时选择一夹一顶装夹,精车时采用两顶尖装夹方法,同时工件要装夹牢固。
4.车床的调整
车削梯形螺纹时,应优先挑选精度较高,磨损较少的机床。正确调整机床床鞍、中、小滑板间隙。同时注意控制机床主轴的轴向窜动、径向圆跳动以及丝杠轴向窜动,一旦窜动较大,要及时调整。优先选用磨损较少的交换齿轮,从而提高螺纹加工质量。
5.车削方法
(1)以车Tr50×6-7h螺纹为例,将外径车至略小于螺纹大径0.2mm,并将两端倒角,然后将硬质合金梯形螺纹粗车刀对到工件外圆上,将中滑板调至零位,同时转动小滑板消除间隙并对零。
(2)使用硬质合金梯形螺纹车刀以直进法车螺纹。主轴转速选择250转/分钟,刀头刃磨为圆弧状,可加大切削深度。Tr50×6-7h螺纹牙高通过计算为3.5m;直径方向则为7mm,分四次进刀,逐刀递减,可第一刀进1.2mm,第二刀0.8mm,第三刀0.6mm,第四刀为0.4mm,共计3mm。如继续进刀则会造成三面吃刀,会造成车削过程中的震动,甚至造成刀头的折断,因此需向一侧借刀(学生较容易掌握)。
(3)此时,使用游标卡尺测量牙顶宽,经测量牙顶宽约为4.6mm,将测量所得的牙顶宽减去理论牙顶宽(W=2.196≈2.2),再减去两侧所留精车余量(0.3mm左右,表面粗糙值可适当增大,表面光滑值可减小),则是借刀量(此时借刀采用向一侧借刀的方式)。经计算借刀量为(4.6-2.2)-0.3=2.1mm。
(4)借完刀以后,利用小托板手柄,将刀具重新回到牙槽中间,牙槽底部已经较宽,刀具继续进刀则不会造成三面吃刀。此时,采用直进法继续进行进刀,第一刀进1.2mm,第二刀0.8mm,第三刀0.6mm,第四刀为0.4 mm,共计3mm。
如果继续进刀则会造成三面吃刀,在牙槽中将会形成如下图所示的台阶,可利用小托板向一侧进行借刀。借刀时,注意观察切屑的变化,当切屑变宽则立即停止,此时意味着刀具已经车至前一次的侧面。利用小托板将刀具重新回到牙槽中间,对另一侧面进行借刀,车刀车至前一次的侧面立即停止。
(5)借完刀以后,利用小托板手柄,将刀具重新回到牙槽中间,采用直进法继续进刀,第一刀进0.5mm,第二刀0.3mm,第三刀0.2mm,三刀共计1mm。再次使用左右借刀法车削牙侧面,直至将牙侧形成的台阶车平,至此粗车完毕。
(6)换上高速钢螺纹精车刀,并进行对刀操作。此时高速钢螺纹精车刀刀头宽度小于牙槽底宽,刀头可进入槽底。将主轴转速适当降低变换为40转/每分钟,加充足的切削液,一次进刀0.1mm,共进三刀,总进刀深度车至7.3mm(梯形螺纹牙高为3.5mm,通过查相应的手册大径小径偏差0~0.419mm,二者之和7+(0~0.419)=(7-7.4)mm),当牙底车平后,分别向左右两侧进行赶刀,将左侧车至粗糙度要求,然后将所有的余量放至于右侧面,车削右侧面时同时保证牙槽顶宽2.2mm,当牙槽顶宽达到要求时,立即停止,使用三针测量M值,M值合格时,中径则合格。
在实践教学中,采用硬质合金车刀进行粗车,然后使用高速钢车刀进行精车,可以大大提高梯形螺纹的加工效率。对于Tr50×6-7h梯形外螺纹,从粗车到最后精车成型30分钟左右即可完成,学生也比较容易地理解和掌握,在一定程度上降低了梯形螺纹的教学难度。但在实际生产中,梯形螺纹车削还有很多方法,在车削过程中应该根据实际情况灵活的进行选用,同时需要加强理论知识的学习,用理论指导实践,最终灵活而高效的完成梯形螺纹的加工。 [科]
【参考文献】
[1]车工工艺与技能训练.中国社会劳动保障出版社,2009.
[2]车工实用手册.安徽科学技术出版社,2012.1.
[3]机械工人切削手册.中国社会劳动保障出版社,2003.3.
[4]车工工作手册.化学工业出版社,2012.7.