張騰芳
摘要:根據(jù)近幾年來中職學校技能競賽中普車加工項目的要求,結(jié)合多年來輔導(dǎo)競賽的經(jīng)驗,分析了梯形螺紋車削加工的參數(shù)選擇、刀具的刃磨、加工工藝等方面的注意要點。
關(guān)鍵詞:中職技能競賽;車削加工;參數(shù)選擇;加工工藝
中圖分類號:TG659 文獻標志碼:A 文章編號:2095-9214(2015)04-0130-01
梯形螺紋主要用于傳動,如普通車床的絲桿等。其加工精度要求高,難度大,在實踐生產(chǎn)中是高難度加工項目,也是近年中高職院校學生技能競賽普通車工項目的必考內(nèi)容。本文結(jié)合幾年來輔導(dǎo)學生普車技能競賽的經(jīng)驗,談?wù)勌菪温菁y的加工。
一、梯形螺紋基礎(chǔ)知識
1、結(jié)構(gòu)特點。梯形螺紋軸向截面為等腰梯形,按牙形角的不同分兩種,一種是米制梯形螺紋,牙形角為30度;另一種為英制梯形螺紋,牙形角為29度。我國采用米制標準。
2、傳動用梯形螺紋主要技術(shù)要求。(1)牙形表面的表面質(zhì)量要求較高,表面粗糙度Ra值一般小于3.2μm;(2)螺紋中徑有尺寸公差要求,是梯形螺紋加工檢驗的主要項目;(3)螺紋中徑軸線與螺紋支承軸頸的軸線有同軸度要求;(4)螺紋的牙形角要求正確,螺紋大徑有負偏差要求,以保證內(nèi)外螺紋旋合良好。
3、梯形螺紋加工時容易出現(xiàn)的問題。(1)因螺距大,走刀快,切削時學生精神較緊張,容易出現(xiàn)撞刀事故;(2)牙形大,牙槽寬,切削時吃刀深、余量大,容易產(chǎn)生扎刀,崩刀現(xiàn)象;(3)刀具刃磨及磨損原因,表面粗糙度指標達不到要求。
二、刀具的選擇與刃磨
1、梯形螺紋車刀的選擇。(1)小螺距梯形螺紋(P≤4mm)時,采用硬質(zhì)合金刀具可以達到加工技術(shù)要求;(2)當螺距較大時(P≥6mm),采用硬質(zhì)合金車刀車削,容易產(chǎn)生震刀、崩刀,使加工難于順利進行。因此,在車削螺距P≥6mm的梯形螺紋時,通常采用高速鋼車刀低速切削。為了提高加工效率和質(zhì)量,通常粗、精加工分別采用不同的車刀。
2、車刀的刃磨。梯形螺紋的螺紋升角較大,車削時會使車刀左刃前角增大,后角減小;而右刃的前角減小后角增大。為了保證切削的順利進行,在刃磨車刀時左右后角必須根據(jù)加工的螺紋情況,作適當?shù)恼{(diào)整。下面是加工Tr36×6右旋梯形外螺紋車刀的刃磨參數(shù)。
(1)兩刃夾角,粗車刀29度,精車刀30度。(2)刀尖寬度,因牙底理論寬度=0.366P-0.536×間隙=1.928mm,考慮加工余量原因,取粗車刀刀尖寬度約為等于P/5=1.2mm,精車刀刀尖寬約等于P/4=1.928-精車余量=1.5mm比較合適。(3)縱向前角,粗車刀10-15度,精車刀8-10度。(4)縱向后角,為6-8度。兩側(cè)后角:左側(cè)(3~5)-β=2~3度,右側(cè)為(3~5)+β=6~8度。(其中β為螺紋的螺紋升角,Tt36×6梯形螺紋的螺紋升角β=3.3度)。
為了保證切削能順利進行,車刀刃磨時還必須注意:
(1)兩刀刃要用樣板校正,保證對稱;(2)車刀刃口要求光滑,平直,各表面用油石拋光,刃口去毛刺。
三、梯形螺紋的切削加工
1、加工方法分析。梯形螺紋的加工方法分四種(如圖一所示),直進法、斜進法、直車切槽法和左右切削法。直進法簡單,只適用于螺距較小的梯形螺紋加工(P<4mm)。直車切槽法,需要用切槽刀先加工出矩形槽,再用螺紋車刀進行加工,工藝復(fù)雜,應(yīng)用較少。斜進法和左右切削法是常用的辦法。經(jīng)過長期的摸索,結(jié)合學生的學習特點,我們設(shè)計出簡單易學的分層左右切削法。該方法簡單易學、容易掌握,結(jié)合三針檢測能較好的保證中徑尺寸公差。
2、分層左右切削法。分層左右切削法的工藝示意圖如圖一所示。下面以圖二所示Tr36×6梯形螺紋螺紋切削為例,說明梯形螺紋的加工過程及工藝參數(shù)的選擇。
(1)螺紋大徑按尺寸公差要求加工到約φ35.85mm,兩端倒角C2。
(2)粗車螺紋:調(diào)整螺距為P=6,轉(zhuǎn)速50-100轉(zhuǎn)/分,對刀后將車刀移至螺紋起點右側(cè)約10mm處,合上開合螺母,消除小拖把軸間隔,并記好各刻度盤讀數(shù)。第一層切削深度1mm,首先分三刀直進(ap1=0.5mm,ap2=0.25mm,ap3=0.25mm),再向左、右各借刀0.7mm(分7次車削,每次進0.1mm)。完成第一層后小拖把回到開始位置,再進行第二層車削。
第二層切削深度1mm,左右借刀約0.4mm,將牙側(cè)面與第一層切削的車平,第三層削深度為1mm,左右借刀約0.2mm,同樣將牙側(cè)面車平為止。
(3)精車螺紋:更換精車刀,轉(zhuǎn)速調(diào)為25-50轉(zhuǎn)/分,以牙底中點對刀,重新合上開合螺母,徑向進刀深度0.5mm后,分三次轉(zhuǎn)動小拖板向左進刀約0.3mm,再0進給重復(fù)車削兩次,將牙形左側(cè)面加工光滑。再轉(zhuǎn)動小拖板向右切削,同樣方法約切削三次,結(jié)合三針測量螺紋中徑,達到螺紋中徑尺寸后0進給重復(fù)車削兩次,以保證螺紋右側(cè)面表面光滑,完成切削全過程。
四、小結(jié)
梯形螺紋加工是普車加工中較高難度的加工項目,經(jīng)過幾年的實踐,證明了本方法較適合學生學習,他們能在較短的時間內(nèi)掌握梯形螺紋的加工方法,并能達到較滿意的加工精度要求。
(作者單位:廣東東莞理工學校)