淺談車工實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目梯形螺紋的加工

周磊

摘要：本文主要論述《車工技術(shù)》技能項(xiàng)目中梯形螺紋的加工方法。主要來(lái)解決實(shí)際教學(xué)中學(xué)生在操作時(shí)容易出現(xiàn)“扎刀”“蹦刀”的問(wèn)題。同時(shí)在保證梯形螺紋加工精度及表面光潔度的基礎(chǔ)上，大大提高完成螺紋的加工效率。

關(guān)鍵詞：車工 車削梯形螺紋 高速鋼刀

《車工技術(shù)》是普通車削加工技術(shù)的簡(jiǎn)稱。隨著機(jī)械領(lǐng)域數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展，在成批量生產(chǎn)中，絕大多數(shù)企業(yè)已經(jīng)將數(shù)控車床取代了普通車床。但車工技術(shù)在機(jī)械加工領(lǐng)域應(yīng)用還是很廣，特別是在單批量生產(chǎn)中有重要地位，因此普通車床在企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中是不可缺少的一部分。同時(shí)，學(xué)習(xí)普通車削加工技術(shù)是學(xué)習(xí)數(shù)控車削加工技術(shù)的前提，是整個(gè)機(jī)電專業(yè)教學(xué)中不可缺少的一部分。

1 加工螺紋的刀具及常見(jiàn)的加工方法

1.1 螺紋刀的選擇

普通車床上加工螺紋，一般可以選擇高速鋼和硬質(zhì)合金兩種材質(zhì)的刀具。高速鋼刀俗稱白鋼刀，它刃磨方面，容易通過(guò)刃磨得到鋒利的刀口，而且韌性較好，但高速鋼的耐熱性較差，不能用于高速車削。硬質(zhì)合金刀的硬度、耐熱性、耐磨性均高于高速鋼。但缺點(diǎn)是韌性較差，適于高速車削。

然而，對(duì)于現(xiàn)實(shí)教學(xué)中，我們要求學(xué)生要學(xué)會(huì)加工Tr32x5的螺紋。分析該尺寸的螺紋，螺距較大，導(dǎo)程為5mm，當(dāng)選擇高速車削時(shí)，學(xué)生本身是初學(xué)者，在操作時(shí)不易控制車床，容易造成撞車，導(dǎo)致機(jī)床損壞。因此，在普通車床上加工梯形螺紋時(shí)，通常采用高速鋼刀進(jìn)行加工。

1.2 常見(jiàn)的螺紋加工方法

在普通車床上車削螺紋常用的方法包括：直進(jìn)法、左右切削法、斜進(jìn)法三種。

1.2.1 直進(jìn)切削法。如圖（1）所示，它是指車削螺紋時(shí)車刀的左、右兩側(cè)刀刃同時(shí)參加車削，每次加深吃刀時(shí)，只由中滑板橫向進(jìn)給直到把螺紋工件車好為止，它的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，能保證螺紋牙形清晰，減少螺紋牙形誤差。但由于車刀兩刃參加切削，排屑困難，車刀所受切削力有所增加，因此它的缺點(diǎn)是車刀受力受熱比較嚴(yán)重，刀容易磨損，進(jìn)刀量過(guò)大時(shí)，還可能產(chǎn)生“扎刀”現(xiàn)象。適用于螺距小于2.5mm和脆性材料的螺紋車削。

1.2.2 左右切削法。如圖（2）所示，是指在車削螺紋時(shí)。車刀兩側(cè)刃中只有一側(cè)切削刃在進(jìn)行切削。每次加深吃刀時(shí)，中滑板橫向進(jìn)給和小滑板左、右進(jìn)給相配合，小滑板的左右移動(dòng)俗稱“借刀”或“趕刀”。它的優(yōu)點(diǎn)是排屑比較順利，刀尖受力和受熱情況有所改善，車削中不易引起“扎刀”現(xiàn)象。因此可相對(duì)提高切削用量，而且容易車光潔的螺紋。缺點(diǎn)是操作復(fù)雜，借刀量不能太大，否則將會(huì)出現(xiàn)亂紋或“懶牙”，借刀量過(guò)大同樣會(huì)“蹦刀”。 適用于所有螺距螺紋的加工。

1.2.3 斜進(jìn)法。如圖（3）所示，是指車削螺紋時(shí)，與左右切削法相似，兩側(cè)刀刃只有一側(cè)參與車削。中滑板每次橫向進(jìn)給的同時(shí)，小滑板向一側(cè)“趕刀”，中滑板與小滑板同時(shí)進(jìn)給車削螺紋。其優(yōu)點(diǎn)與左右切削法一樣不易產(chǎn)生“扎刀”現(xiàn)象?？上鄬?duì)提高切削用量，但是很難車出光潔的螺紋，只適用于較大螺距螺紋的粗加工。

2 梯形螺紋加工方法新解

2.1 梯形螺紋傳統(tǒng)加工方法

在日常教學(xué)中，根據(jù)國(guó)家職業(yè)技能鑒定中級(jí)工考核要求，必須要學(xué)會(huì)車削梯形螺紋的技能。一般要求做螺距為5mm，或螺距為6mm的梯形螺紋。以Tr32x5的螺紋為例，結(jié)合常見(jiàn)的三種螺紋加工方法，考慮到螺距較大，在傳統(tǒng)教學(xué)中通常采用左右切削法進(jìn)行加工。

以我校以往車工技能教學(xué)為例，采用左右切削法的車削步驟如下表1，2所示：

表1 粗車進(jìn)刀 表2 精車進(jìn)刀

從上表的進(jìn)刀的總刀數(shù)就可以看出，加工梯形螺紋在整個(gè)車工實(shí)訓(xùn)任務(wù)中是最為復(fù)雜的一部分，也是學(xué)生最難以掌握的一個(gè)環(huán)節(jié)。在以往教學(xué)中，學(xué)生哪怕是按老師所給的步驟進(jìn)行加工，也經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)“扎刀”“蹦刀”現(xiàn)象，甚至有的學(xué)生因?yàn)樽霾缓寐菁y而喪失信心。

學(xué)生出現(xiàn)“扎刀”“蹦刀”現(xiàn)象主要原因還是在于學(xué)生對(duì)小滑板間隙的控制掌握不好，假設(shè)小滑板一開(kāi)始是向左歸“0”，在向左借刀時(shí)，不存在間隙（稱“空行程”），但向右借刀時(shí)，小滑板就會(huì)有間隙，學(xué)生往往會(huì)對(duì)小滑板的間隙掌握不好，在加工過(guò)程中一開(kāi)始就出現(xiàn)向右“借刀”量太少，導(dǎo)致后面中滑板進(jìn)刀越深切削量越大，刀具所承受的力也越大。當(dāng)?shù)度信c工件的接觸面過(guò)大，鐵屑不易排出，就會(huì)出現(xiàn)“扎刀”。此時(shí)如果中滑板不及時(shí)退刀，鐵屑積累后對(duì)刀產(chǎn)生更大擠壓力，當(dāng)?shù)兜某惺芰χ尾蛔r(shí)，就會(huì)出現(xiàn)“蹦刀”。

左右切削法不僅在進(jìn)刀上較為復(fù)雜，進(jìn)刀數(shù)多，在加工時(shí)所花的時(shí)間也會(huì)很長(zhǎng)。有的學(xué)生就會(huì)因?yàn)榧庸r(shí)間長(zhǎng)，步驟復(fù)雜，而覺(jué)得難學(xué)會(huì)，缺乏學(xué)會(huì)的信心。而且在小滑板的控制上也較復(fù)雜，特別是在向右“借刀”，學(xué)生掌握起來(lái)不是很容易，每臺(tái)機(jī)床的小滑板間隙不一致，在車削過(guò)程中，由于小滑板的左右轉(zhuǎn)動(dòng)，小滑板的間隙也可能會(huì)慢慢變大。采用此方法，不僅學(xué)生學(xué)的累，老師磨刀也很累。

2.2 梯形螺紋加工新解

實(shí)訓(xùn)技能課，學(xué)生學(xué)的是技能，對(duì)學(xué)生自己來(lái)講，老師教的越容易，就越容易學(xué)會(huì)。老師也是希望最短的時(shí)間內(nèi)教會(huì)學(xué)生，同時(shí)，也要考慮到加工方法與加工效率，讓學(xué)生明白在企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際加工中，時(shí)間對(duì)公司老板來(lái)說(shuō)就是金錢。經(jīng)過(guò)前期的教學(xué)及自身的反復(fù)實(shí)踐，在車削梯形螺紋時(shí)，總結(jié)了自己的進(jìn)刀方法，具體進(jìn)刀步驟如表3所示：

表3與表1、2進(jìn)行對(duì)比，其特點(diǎn)是在進(jìn)刀總數(shù)上明顯少很多。運(yùn)用此方法的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在粗加工和精加工兩個(gè)部分。首先，在粗加工螺紋時(shí)不僅進(jìn)刀總數(shù)少了，還可以看到小滑板沒(méi)有進(jìn)行向右“借刀”，只要小滑板在向左歸“0”時(shí)排除了間隙，在加工時(shí)就不存在間隙掌握不好的問(wèn)題，當(dāng)然在做完第五刀后，在小滑板轉(zhuǎn)到刻度“9”時(shí)，一定要注意進(jìn)“9”格是相對(duì)原來(lái)的“0”位，進(jìn)刀時(shí)一定要先轉(zhuǎn)小滑板順時(shí)針歸“0”，此粗車方法結(jié)合斜進(jìn)法進(jìn)行分層切削，使得加工能順利進(jìn)行。其次，在精加工時(shí)，在精車底面的同時(shí)一起精車螺紋左面，加快了螺紋精車速度。當(dāng)精車最后一面時(shí)，采用“動(dòng)態(tài)退刀”法來(lái)進(jìn)行車右面至尺寸合格。

此方法在實(shí)際教學(xué)中不僅使學(xué)生容易掌握，而且也能節(jié)省不少時(shí)間。如果條件允許，加工時(shí)，可以準(zhǔn)備一把粗車刀，一把精車刀。在粗加工時(shí)，還可以進(jìn)一步縮減進(jìn)刀數(shù)，此方法不僅在教學(xué)實(shí)際中使用，且在技能比賽訓(xùn)練時(shí)，也可以采用此方法，技能比賽比的就是速度，精度。特別是做雙線原本要一個(gè)小時(shí)才能做完，如今基本上半小時(shí)左右可以做完。

3 結(jié)束語(yǔ)

梯形螺紋的加工，首先要考慮梯形螺紋的參數(shù)，加工前要考慮牙頂寬，需要在保證牙頂寬度的前提下進(jìn)行。其次要準(zhǔn)備好螺紋刀，準(zhǔn)備的螺紋刀刀頭不能過(guò)寬，否則很難保證精車余量，螺紋刀刀寬的大小可以通過(guò)查手冊(cè)或計(jì)算來(lái)選擇，最后要有一個(gè)合理的車削方法。

對(duì)于加工的方法不是唯一的，我相信每個(gè)老師都有自己的方法，作為教師，要想在技能上得到提高，需要自己對(duì)加工方法進(jìn)行改進(jìn)。對(duì)于學(xué)生，我們也不能以按葫蘆畫瓢的方式教學(xué)生，應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生去創(chuàng)新，去改進(jìn)更好加工方法，培養(yǎng)學(xué)生活躍思維的能力。

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