再析CA6140車床應(yīng)用“分層法”車削梯形螺紋

汪曉崇+邵南曦+徐素琴+徐穎+劉中政

摘 要： “分層法”車削梯形螺紋是直進(jìn)法和左右切削法的綜合應(yīng)用，加工時(shí)刀尖的受力和受熱情況有所改善，使得加工過程平穩(wěn)。但加工較大螺距的梯形螺紋時(shí)，分層走刀次數(shù)較多，分配左右借刀余量時(shí)需計(jì)算車削的牙頂寬度，左右借刀時(shí)易出現(xiàn)空行程等問題。此加工方法在很大程度上降低了梯形螺紋車削的教學(xué)難度系數(shù)，但其加工范圍有一定的局限性。

關(guān)鍵詞： 分層法 梯形螺紋 走刀次數(shù) 空行程 加工范圍

梯形螺紋是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)零件之一，不僅能準(zhǔn)確傳遞運(yùn)動(dòng)，還可以做精密的直線分度運(yùn)動(dòng)。實(shí)訓(xùn)加工過程中，常用的低速車削方法有：直進(jìn)法、左右切削法、直槽法和階梯槽法。根據(jù)加工難度及學(xué)生特性，通過實(shí)踐教學(xué)發(fā)現(xiàn)，利用分層法車削梯形螺紋能使學(xué)生容易理解和掌握[1]。

1.分層法車削

分層法車削梯形螺紋結(jié)合直進(jìn)法和左右借刀法。在車削較大螺距的梯形螺紋時(shí)，將切削深度分為若干層（每層約0.5～2mm深），轉(zhuǎn)化成為若干個(gè)較淺的梯形槽進(jìn)行車削。每一層的切削都先采用直進(jìn)法把深度加深，再用左右借刀法將寬度加大，從而將梯形螺紋粗車出來，最后利用精車刀精車槽底和兩側(cè)面[3]。如下圖一所示。

1.1工藝分析

下面以分解圖說明分層法車削梯形螺紋加工步驟，如下圖二所示。

1.1.1粗車、半精車梯形螺紋外徑，留精車余量0.3mm左右，倒角。

1.1.2根據(jù)切削深度，留0.5mm作為精車，粗車時(shí)將車削分為ni層（n、i均為整數(shù)，且每次切削深度逐層減小，約0.5mm～2mm）車削。采用直進(jìn)法車削第一層，分次走刀至螺紋牙深的一半（見圖二a）。

1.1.3采用左右借刀法將螺紋牙槽車寬，兩側(cè)分別留0.2～0.3的精車余量（見圖二b）。

1.1.4將車刀退至牙槽中間，采用同樣的方法（先直進(jìn)法，后左右借刀法）車削第二層（見圖二c），至牙槽兩側(cè)面與圖二b兩側(cè)面相切。以類似的方法直至完成粗車（見圖二d）。在車削過程中，注意測(cè)量槽寬，應(yīng)比理論計(jì)算槽寬小。

1.1.5換精車刀，精車螺紋底徑至尺寸要求，記住中滑板進(jìn)刀刻度（見圖二e）。

1.1.6中滑板刻度不變，向右借刀精車牙槽右側(cè)面至達(dá)到表面粗糙度要求（見圖二f）。

1.1.7中滑板刻度不變，向左借刀，精車牙槽左側(cè)面，并測(cè)量中徑尺寸，至表面粗糙度和中徑尺寸符合圖樣要求（見圖二g）。

1.2分層切削法的優(yōu)點(diǎn)

分層法車削，分次走刀，使得刀體剛性較好，并且利用左右借刀法，避免三刃同時(shí)切削而損壞刀頭，不會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和扎刀現(xiàn)象。每次左右借刀時(shí)，只需要做到牙槽兩側(cè)面與上次借刀后的兩側(cè)面相切即可，能夠得到較清晰的牙型，容易保證尺寸精度和獲得較好的表面粗糙度。實(shí)踐教學(xué)中，教師能夠形象、較直觀地把車削方法講解和傳授給學(xué)生，學(xué)生也能較快、較容易地掌握這種車削方法，大大降低了教學(xué)難度。

1.3分層切削的缺點(diǎn)

分層法車削梯形螺紋，通常不是一次性就將梯形螺紋車削出來的，需要分為若干層進(jìn)行車削，每層次車削時(shí)用到直進(jìn)法和左右借刀法，其走刀次數(shù)與車削螺距、車刀強(qiáng)度等有關(guān)。當(dāng)螺距過大時(shí)，走刀次數(shù)過多。在左右借刀時(shí)，由于借刀量較少，由一側(cè)向另一側(cè)借刀時(shí)容易出現(xiàn)空行程，出現(xiàn)牙槽寬度與理論計(jì)算有較大差值，不能夠準(zhǔn)確控制牙槽寬度。

1.4分層切削法的加工范圍

根據(jù)車刀強(qiáng)度、螺距的大小，經(jīng)過實(shí)踐，對(duì)于精度要求較高或螺距為4mm～8mm時(shí)，采用分層法比較合適（下面表一是以車削Tr-32×6-7e為例）。當(dāng)螺距小于4mm時(shí)，通常采用直進(jìn)法或左右借刀法進(jìn)行車削，當(dāng)直徑大于8mm時(shí)，一般采用切階梯槽的方法。

2.分層法車削時(shí)的注意事項(xiàng)

2.1車削時(shí)注意力要集中，防止中滑板手柄多進(jìn)一圈而撞壞車刀或使工件因碰撞而報(bào)廢。

2.2粗車螺紋時(shí)，應(yīng)將小滑板調(diào)緊一些，以防車刀發(fā)生移位而產(chǎn)生亂牙。

2.3在一夾一頂定位車削螺紋時(shí)，尾座套筒應(yīng)伸長一點(diǎn)，否則在左右借刀時(shí)小滑板手柄會(huì)與尾座發(fā)生干涉。在精車前，最好重新修研中心孔，以保證螺紋的同軸精度。

2.4在車削過程中如出現(xiàn)車刀磨損或刀頭斷裂等問題，需及時(shí)刃磨車刀。刃磨后的車刀需重新利用角度樣板進(jìn)行對(duì)刀。對(duì)刀時(shí)車床必須先開正轉(zhuǎn)后停止，決不允許反轉(zhuǎn)車刀，以防止亂牙現(xiàn)象產(chǎn)生。

2.5車螺紋時(shí)，選擇較小的切削用量，減少工件的變形，同時(shí)應(yīng)充分加注切削液。

經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)，分層法這種容易理解和掌握的梯形螺紋車削方法已經(jīng)得到學(xué)生的充分認(rèn)可。但在生產(chǎn)實(shí)踐中梯形螺紋的車削是相當(dāng)復(fù)雜的，車削過程中不能僅僅應(yīng)用一種方法車削，而應(yīng)融會(huì)貫通。因此，學(xué)生只有掌握和熟練各種車削方法，才能在車削過程中靈活運(yùn)用，高效率、高精度、高品質(zhì)地完成梯形螺紋車削。

參考文獻(xiàn)：

[1]李明麗.分層法車削梯形螺紋[J].金屬加工（冷加工），2016，（7）：60-62.

[2]馬勝利.梯形螺紋加工分層排刀法的啟示[J].案例CASES，2013，（9）.

[3]紀(jì)化.分層法車削梯形螺紋的教學(xué)探究[J].內(nèi)江科技，2013，（3）：165-167.