基于教學(xué)實(shí)踐的梯形內(nèi)螺紋刀具改進(jìn)方法研究

夏桂華

摘 要：梯形螺紋的車削技術(shù)是車工必須掌握的技能之一，在教學(xué)中要提高梯形內(nèi)螺紋加工效率和精度，可通過改進(jìn)刀具的幾何角度和刀桿直徑兩方面來滿足精度需求。文章研究梯形螺紋車刀的刀具角度的改進(jìn)和梯形螺紋車刀刀桿的改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：車工技術(shù)；梯形螺紋；刀具；改進(jìn)方法

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1008-3561（2018）17-0051-01

職業(yè)學(xué)校是技能型人才培養(yǎng)的重要基地，隨著現(xiàn)代加工業(yè)的迅速發(fā)展，具有車工技術(shù)與技能的人才需求量也在不斷增加。由于梯形螺紋廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械、儀器設(shè)備上，所以梯形螺紋的車削技術(shù)也是車工必須掌握的重要技能之一。因此，車工成為中職學(xué)生的必學(xué)工種之一，梯形螺紋車削技術(shù)成為專業(yè)教師的必教項(xiàng)目。

一、梯形螺紋車刀刀具角度的改進(jìn)

在實(shí)踐教學(xué)中，教師常采用的梯形螺紋車刀有不磨刀具的前刀面形式，還有雙卷屑槽形式。本文根據(jù)平時(shí)學(xué)生實(shí)訓(xùn)的情況，簡單分析這兩種形式刀具的特點(diǎn)：如果梯形螺紋車刀是不磨刀具的前刀面形式，這樣螺紋刀的切削刃之間的夾角一般與加工螺紋的牙型角大小相等，而該刀具的徑向前角和縱向前角一般為0°，這種螺紋刀比較容易刃磨和研磨，有較好的直線度，同時(shí)參加切削的刀面可以是前端切削刃。但是這種螺紋車刀因?yàn)榍暗睹鏇]有進(jìn)行刃磨，在切削過程中會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)或扎刀的問題，嚴(yán)重影響零件的加工精度和效率。如果梯形螺紋車刀是雙卷屑槽形式，這種螺紋車刀磨出的兩切削刃之間前夾角一般在10°～20°，該車刀的徑向前角一般為0°。這種車刀因?yàn)槟コ隽藘傻谰硇疾?，好處是有利于排除切屑，在切削加工過程中切削能力強(qiáng)，同時(shí)也不會(huì)或不容易產(chǎn)生振動(dòng)現(xiàn)象。缺點(diǎn)是刀具的刃磨工藝復(fù)雜，較難刃磨而且在切削過程中不能用前端切削刃作為刀刃來加工螺紋。反復(fù)教學(xué)實(shí)訓(xùn)得出的結(jié)果是，這兩種形式的螺紋車刀在實(shí)際切削中既有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)。所以，在實(shí)際選用的梯形螺紋車刀中，既要考慮車刀刃磨的方便，又要考慮實(shí)際切削的梯形螺紋的精度要求。首先要做的就是，通過改變螺紋刀的前后刀面的幾何角度來改進(jìn)梯形螺紋車刀的刃磨方法。那么，如何改進(jìn)前后刀面的幾何角度呢？下面分析并說明該螺紋刀的刃磨方法。

首先將刀具的刀頭兩側(cè)采用倒角或圓角的形式過渡，要通過刃磨使螺紋刀的前刀面成前翹狀態(tài)。其次把它的縱向前角磨到10°左右。為滿足內(nèi)外螺紋的裝配要求，在外梯形螺紋的加工過程中，需要把梯形螺紋的牙型角加工到稍小于30°；在內(nèi)梯形螺紋的加工過程中，則要把梯形螺紋的牙型角加工到稍大于30°。為了使刀具的刀刃更鋒利，切削加工時(shí)更輕便并不會(huì)振刀，還需把刀具的后刀面磨成圓弧形式。刀具刀頭采用倒角或圓角形式會(huì)大大提高刀具的使用壽命，降低正常磨損，也能成功避免刀尖易斷裂問題。而前刀面采用前翹形式，有利于切屑的排除，降低梯形螺紋兩側(cè)牙的拉傷，保證了螺紋牙頂及牙底的粗糙度要求。

采用上面的方法來改進(jìn)刀具，提高了刀具的抗磨損能力和切削能力，同時(shí)粗精加工不用換刀，可使用一把刀具來完成零件的切削，這樣既提高了加工效率，也保證了梯形螺紋牙底及側(cè)面的粗糙度要求。

二、梯形螺紋車刀刀桿的改進(jìn)

在加工內(nèi)螺紋時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況合理選擇刀具，最重要的就是刀桿直徑的選擇，刀桿直徑的選擇依據(jù)是所加工螺紋的底孔直徑大小。如果所加工螺紋底孔直徑尺寸較小，則選用整體式梯形內(nèi)螺紋車刀；如果所加工螺紋底孔直徑尺寸較大，則選用刀桿式梯形內(nèi)螺紋車刀，這種刀具的好處是剛性強(qiáng)，承受的切削力大，而且刀桿的截面積小。刀桿的改進(jìn)主要是通過車、銑、打孔等工序，加工成專用內(nèi)螺紋刀桿。目前，中職院校在實(shí)際教學(xué)中大部分刀具用的是硬質(zhì)合金成形刀，這種刀具存在許多缺點(diǎn)，比如刀頭部分沒有韌性、較脆，在加工過程中容易崩裂等。特別在進(jìn)行大螺距、高精度的梯形螺紋加工過程中，不敢加大背吃刀量，容易損壞，報(bào)廢量大。

為了提高加工精度及效率，通過反復(fù)的實(shí)踐，證明只有改進(jìn)刀具的角度及刀桿，才能保證最佳效果。例如，現(xiàn)用一把刀頭尺寸為8×8的白鋼刀來加工梯形內(nèi)螺紋，如何改進(jìn)才能達(dá)到最佳效果呢？那就是先采用樣板對比的形式，通過刃磨把刀具的幾何角度磨至梯形螺紋的牙型角大小，然后再用圓鋼進(jìn)行車、銑、打孔等多道工序，把該圓鋼加工成專用內(nèi)梯形刀桿，這樣在加工過程中出現(xiàn)刀片損壞現(xiàn)象可隨時(shí)進(jìn)行更換。改進(jìn)刀具的角度及刀桿后，更加方便、快捷，而且韌性好，大大提高了刀具的使用壽命，降低了廢品率。

三、結(jié)束語

在零件的加工過程中，一把好的刀具會(huì)大大提高車削加工效率與質(zhì)量，起到事半功倍的作用。目前各所職業(yè)學(xué)校特別注重全國乃至世界的技能大賽，普通車床這種傳統(tǒng)工種也是大賽項(xiàng)目中不可缺少的。普通車床上加工梯形螺紋已列入技能大賽考題中，許多教科書上介紹了常規(guī)梯形螺紋的車削方法。但在實(shí)際車削加工中，競賽學(xué)生采用教科書上的車削方法加工梯形螺紋，卻會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題，這些問題往往與加工的刀具有關(guān)系。為了提高零件加工精度、效率及減小刀具的磨損，就必須改進(jìn)加工梯形螺紋的刀具。

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