沈陽第一機床廠梯形螺紋較之三角螺紋,其螺距和牙型都大,而且精度高,牙型兩側(cè)沈陽第一機床廠面表面粗糙度值較小,致使梯形螺紋車削時,吃刀深,走刀快,切削余量大,切削抗力大。這就導(dǎo)致了梯形螺紋的車削加工難度較大,學(xué)生在車工技能培訓(xùn)中難于掌握,容易產(chǎn)生扎刀現(xiàn)象,進而使學(xué)生對此產(chǎn)生緊張和畏懼的心理。在多年的車工實習(xí)教學(xué)中,通過沈陽第一機床廠不斷的摸索、總結(jié)、完善,對于梯形螺紋的車削也有了一定的認(rèn)知,下面我們就來探究一下哪種車削方法更適合初學(xué)者理解、學(xué)習(xí)和掌握。
1 梯形螺紋車削方法的選用
車削梯形螺紋時,通常采用高速鋼材料刀具進行低速車削,低速車削梯形螺紋一般有如圖1所示的四種進刀方法:直進法、左右切削法、車直槽法和車階梯槽法。通常直進法只適用于車削螺距較小(P<4mm)的梯形螺紋,而粗車螺距較大(P>4mm)的梯形螺紋常采用左右切削法、車直槽沈陽第一機床廠法和車階梯槽法。下面我們分別探究一下這幾種車削方法:
圖1 梯形螺紋車削的四種進刀方法
直進法:直進法也叫切槽法,如圖1(a)所示。車削螺紋時,只利用中拖板進行橫向(垂直于導(dǎo)軌方向)進刀,在幾次行程中完成螺紋車削。這種方法雖可以獲得比較正確的齒形,操作也很簡單,但由于刀具三個切削刃同時參加切削,振動比較大,牙側(cè)容易拉出毛刺,不易得沈陽第一機床廠到較好的表面品質(zhì),并容易產(chǎn)生扎刀現(xiàn)象,因此,它只適用于螺距較小的梯形螺紋車削:
左右切削法:左右切削法車削梯形螺紋時,除了用中拖板刻度控制車刀的橫向進刀外,同時還利用小拖板的刻度控制車刀的左右微量進給,直到牙形全部車好,如圖1(b)所示。用左右切削法車螺紋時,由于是車刀兩個主切削刃中的一個在進行單面切削,避免了三刃同時切削,所以不容易沈陽第一機床廠產(chǎn)生扎刀現(xiàn)象。另外,精車時盡量選擇低速(v=4~7m/min),并澆注切削液,一般可獲得很好的表面品質(zhì)。在學(xué)生實際操作過程中,要根據(jù)實際經(jīng)驗,一邊控制左右進給量,一邊觀察切屑情況,當(dāng)排出的切屑很薄時,就可采用光整加工使車出的螺紋表面光潔,精度也很高。但左右切削法操作比較復(fù)雜,小拖板左右微量進給時由于空行程的影響易出錯,而且中拖板和小拖板同時進刀,兩者的進刀量大小和比例不固定,每刀切沈陽第一機床廠削量不好控制,牙型也不易車得清晰。所以,左右切削法對操作者的熟練程度和切削技能要求較高,不適合初學(xué)者學(xué)習(xí)和掌握:
車直槽法:車直槽法車削梯形螺紋時一般選用刀頭寬度稍小于牙槽底寬的矩形螺紋車刀,采用橫向直進法粗車螺紋至小徑尺寸(每邊留有0.2~0.3mm的余量),然后換用精車刀修整,如圖1(c)所示。這種方法簡單、易懂、易掌握,但是在車削較大螺距的梯形螺紋時,刀具因其刀頭狹長,強度沈陽第一機床廠不夠而易折斷:切削的溝槽較深,排屑不順暢,致使堆積的切屑把刀頭“砸掉”:進給量較小,切削速度較低,因而很難滿足梯形螺紋的車削需要:
車階梯槽法:為了降低“直槽法”車削時刀頭的損壞程度,我們可以采用車階梯槽法,如圖1(d)所示。此方法同樣也是采用矩形螺紋車刀進行切槽,只不過不是直接切至小徑尺寸,而是分成若干刀切削成階梯槽,最后換用精車刀修整至所規(guī)定的尺寸。這樣切沈陽第一機床廠削排屑較順暢,方法也較簡單,但換刀時不容易對準(zhǔn)螺旋直槽,很難保證正確的牙型,容易產(chǎn)生倒牙現(xiàn)象。
圖2 分層法車削梯形螺紋圖
綜上所述:除直進法外,其他三種車削方法都能不同程度地減輕或避免三刃同時切削,使排屑較順暢,刀尖受力、受熱情況有所改善,從而不易出現(xiàn)振動和扎刀現(xiàn)象,還可沈陽第一機床廠提高切削用量,改善螺紋表面品質(zhì)。所以,左右切削法、車直槽法和車階梯槽法獲得了廣泛的應(yīng)用。然而,對于初學(xué)者來說,以上三種車削方法掌握起來較困難,操作起來較繁瑣,有待于容易化和簡單化。通過多年的教學(xué)、實踐發(fā)現(xiàn),“分層車削梯形螺紋”能使學(xué)生容易理解和掌握。
2 “分層法”車削梯形螺紋
“分層法”車削梯形螺紋實際上是直進法和左右切削法的綜合應(yīng)用。在車削較大螺距的梯形螺紋時,“分層法”通常不是一次性就把梯形槽切削出來,而是把牙沈陽第一機床廠槽分成若干層(每層大概1~2mm深),轉(zhuǎn)化成若干個較淺的梯形槽來進行切削,從而降低了車削難度。每一層的切削都采用先直進后左右的車削方法,由于左右切削時槽深不變,刀具只須做向左或向右的縱向(沿導(dǎo)軌方向)進給即可(如圖2所示),因此它比上面提到的左右切削法要簡單和容易操作得多。
梯形螺紋的計算公式及其參數(shù)值列于右表。下面就以車削Tr36×6-7e為例,介紹一下“分層法”車削梯形螺紋:梯形螺紋的計算式及其參數(shù)值沈陽第一機床廠表名稱代號計算公式及參數(shù)值/mm
牙頂間隙ac0.5
大徑d公稱直徑(?360-0.3750)
中徑d2d2=d-0.5P=?33-0.473-0.118
小徑d3d3=d-2h3=?29-0.5370
牙高h3h3=0.5P+ac=3.5
牙頂寬ff=0.366P=2.196
牙槽底寬ww=0.366P-0.536ac=1.928
“分層法”車削梯形螺紋的刀具選擇:“分層法”車削梯形螺紋所用的粗車刀和精車刀與其它加工方法基本相同,只是粗車刀的刀頭寬度(w刀=1.2~1.5mm)小于牙槽底寬(w=1.928mm),刀具刀尖角(er=29°;~29°;30')略小于梯形螺紋牙型角(a=30°;)。
“分層法”車削梯形螺紋的操作步驟:
粗、精車梯形螺紋大徑(?36-0.3750)且倒角沈陽第一機床廠與端面成15°;。這里螺紋大徑也可留有0.15mm左右的修整余量,以便螺紋精車完后,發(fā)現(xiàn)牙頂有撕裂和變形時可以進行修整:
用梯形螺紋粗車刀直進法大概車至1/3牙槽深處(h1=1mm),因為切削深度不大,切削力較小,一般不會產(chǎn)生振動和扎刀,如圖2和圖3(a)所示。此時,中拖板停止進刀而做橫向進刀(車刀每次進到原來的吃刀深度),只用小拖板使車刀向左或向右做微量進給,進給量大概為0.2~0.4mm,進刀次數(shù)視具體情況而定,以較快的速度將牙槽拓寬如圖2和圖(b)所示。拓寬后牙頂寬f'(f'為2.5mm左右)應(yīng)大沈陽第一機床廠于理論計算值f(f=2.196mm),保證螺紋兩側(cè)面留有0.15mm左右的精車余量:
圖3 梯形螺紋“分層法”車削的步驟
將車刀刀頭退回至第一層拓寬牙槽的中間位置(只需將小拖板退回借刀格數(shù)的一半),接著再用直進法切削第二層,大概車至2/3牙槽深處[h2=2mm,如圖3(c)],然后中拖板停止橫向進刀,用左右切削法拓寬牙槽[如圖3(d)]。拓寬牙槽時,應(yīng)把第二層的兩牙槽側(cè)面與第一層的重合,注意不要再次車削到第一層牙槽的側(cè)面,否則牙頂?shù)木囉嗔烤涂赡懿粔蛄耍?
重復(fù)上述步驟,繼續(xù)用直進法和左右切削法車至第三層(牙高h3=3mm)和第四層(牙高h4=3.5mm左右,d3=?29-0.5370),然后拓寬牙槽(圖2)。“分層法”車削的沈陽第一機床廠次數(shù)可以為兩次、三次,甚至更多次,具體情況視螺距的大小、車刀強度等而定:
換用精車刀分別精車螺紋的左右兩牙側(cè)[圖3(e)],一般先精車好牙槽一側(cè),再精車牙槽另一側(cè),并同時保證螺紋中徑尺寸精度和兩牙側(cè)表面粗糙度等技術(shù)要求。從以上加工過程可以看出,“分層法”車削梯形螺紋有以下一些優(yōu)點:操作相對簡單,容易理解和掌握:基本上克服了三面切削、排屑困難、容易扎刀等問題:能得到較清晰的牙型,能加大切削用量以提高生產(chǎn)效率,同時容易保證沈陽第一機床廠尺寸精度和獲得較好的表面粗糙度。
2 結(jié)束語
在實踐教學(xué)中,“分層法”這種易懂、易掌握的車削梯形螺紋方法,得到了充分地肯定和好評。教師能夠較形象、較直觀地把車削方法講解和傳授給學(xué)生,學(xué)生普遍也能夠較快、較容易地理解和掌握這種車削方法,大大降低了梯形螺紋車削這一課題的教學(xué)難度和強度。但在生產(chǎn)實沈陽第一機床廠踐中梯形螺紋的車削是相當(dāng)復(fù)雜的,車削過程中不可僅僅應(yīng)用一種方法去車削,而應(yīng)融會貫通,因此學(xué)生只有掌握和熟練了各種車削方法,才能在車削過程中靈活運用,高效率、高精度、高品質(zhì)地完成梯形螺紋車削。 |