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文檔簡介
1、學習情境四 螺紋加工4.1子任務一 車削加工螺紋教學目標:【知識目標】1. 熟悉螺紋的種類、特點與應用并掌握螺紋要素與檢測;2. 熟悉車床類型與組成;3. 不同螺紋車刀類型及安裝方法;4. 車床裝夾工具及常用量具;5. 三角形、梯形、內(nèi)螺紋車削加工方法;6. 了解攻螺紋、套螺紋及螺紋的其他加工方法?!灸芰δ繕恕?. 能夠熟練操作車床并加工螺紋零件;2. 合理選擇螺紋車刀類型并能夠正確安裝;3. 能夠正確使用車床裝夾工具及常用量具;4. 掌握三角形、梯形、內(nèi)螺紋車削加工工藝;5. 能夠正確制定螺紋零件加工工藝過程?!舅刭|(zhì)目標】1. 培養(yǎng)學生的知識應用能力、學習能力和動手能力;2. 培養(yǎng)學生團隊協(xié)
2、作能力、成員協(xié)調(diào)能力和決策能力;3. 具備良好的溝通能力及評價自我和他人的能力;4. 強烈的責任感和良好的工作習慣;5. 培養(yǎng)節(jié)約及保護環(huán)境的意識。教學重點和難點:重點:螺紋車刀類型的選擇及安裝;車床裝夾工具及常用量具的選擇及使用;三角形、梯形、內(nèi)螺紋車削加工工藝及加工方法;難點:三角形、梯形、內(nèi)螺紋車削加工方法;制定螺紋零件加工工藝過程。教學方法:任務教學法:基于工作任務,遵循學生為主體、教師為主導、實際訓練為主線的原則,在老師的指導下,學生按照實際工作過程的完整程序進行任務分析、計劃、實施、成果展示、評估總結(jié)的過程。老師綜合運用問題引導、理論講解、動畫演示、現(xiàn)場操作指導、分段教授等方法,使
3、學生完成分析比較、查閱手冊、討論思考、實踐操作、換位思考、評估總結(jié)等一系列活動,充分調(diào)動學生的積極性和主動性,讓學生自主的學、主動的學。學法:小組討論法、觀摩操作法、學練結(jié)合法、問題分析法、查閱資料手冊法、自檢互評法。學時、教具和課前準備:學時:4教具:多媒體課件、加工用工具、零件實樣課前準備:檢查機床正常工作;準備好加工用刀具、夾具、量具等;相關(guān)加工手冊;多媒體資料。教學過程:一、資訊任務提出:車削加工圖4-1所示蝸桿軸。圖4-1 蝸桿軸任務分析:本任務為蝸桿軸上的外螺紋加工,而車螺紋是加工螺紋最常用的基本方法,加工范圍廣,適合車大直徑、大螺距的螺紋。車螺紋不僅可以車外螺紋,也可以車內(nèi)螺紋,
4、既可以車三角形螺紋,又可以車梯形、矩形、鋸齒形等螺紋。為完成此項任務,需掌握的知識如下:螺紋要素與檢測;螺紋車床、車刀類型,車床夾具、量具等;不同類型螺紋車削加工工藝與加工方法二、計劃零件加工工藝過程:1. 蝸桿軸加工工藝分析分析圖樣。加工圖4-1所示零件,坯料為數(shù)量單件,現(xiàn)分析如下:該零件為米制軸向直廓蝸桿,軸向模數(shù)=2mm,屬于小模數(shù)蝸桿。蝸桿齒頂圓直徑為。有精度要求的外圓有2級:和。和外圓和蝸桿齒面的表面粗糙度為1.6,其余均為3.2。2車蝸桿軸(1) 粗車工件外圓用三爪自定心卡盤裝夾坯料,坯料伸出長約80。車端面,鉆中心孔。車齒頂圓直徑至32,長度大于76。車外圓22,長度為29.5。
5、車16mm外圓,長度為lO,倒角Cl。調(diào)頭車削,找正夾緊32外圓,車端面至總長120,鉆中心孔。車外圓20x45。車外圓18x29.5,倒角Cl。(2)精車工件外圓用兩頂尖裝夾工作,精車蝸桿齒頂圓直徑至;精車外圓至,長度分別為20和30;倒角Cl。3車蝸桿(1)粗車蝸桿用蝸桿粗車刀車削,切削速度一般取1015m/min。根據(jù)圖樣計算蝸桿的齒高h=2.2=2.2×2mm=4.4mm。車削時,使車刀切削刃與工件外圓輕輕接觸,將中滑板刻度調(diào)整至零位,再將齒高換算成刻度值,在中滑板刻上做好記號。先用直進法車削,背吃刀量每次為0.3mm,車幾刀后減至0.2mm、O.lmm。隨著面積的增大,為防
6、止“扎刀”,可改用左右切削法。當將齒深車至4.4mm、法向齒厚車至3.5mm時,開始精車。(2)精車蝸桿 用蝸桿精車刀車削,取切削速度v< 5m/min。開動車床,按下開合螺母,用動態(tài)對刀法使車刀對準蝸桿齒形。搖動中滑板移動手柄,當車刀切削刃與齒根槽底接觸時記下中滑板的刻度值,然后將車刀退回至起始位置。精車齒根槽底,背吃刀量每次取0.05mm,車23刀即可。槽底車好后,將中滑板刻度調(diào)整至零位。精車左側(cè)面。為避免“扎刀”,車削時每次都將中滑板搖至與零位差半格。車床啟功后,當車刀移至齒形槽時,用小滑板微量進給,當左切削刃接觸左側(cè)面后退出中滑板,返回起始位置開始精車。小滑板每次進刀量0.030
7、.05mm,車23刀,至表面粗糙度符合圖樣要求即可,以確保另一側(cè)面留有足夠的精車余量。精車右側(cè)面。將中滑板搖至原刻度,車床正轉(zhuǎn),當車刀移動至齒形槽時,小滑板微量右移,待車刀右切削刃接觸右側(cè)面后停止進給,并按上述方法精車。精車數(shù)刀后,用齒厚游標卡尺測量法向齒厚。檢查質(zhì)量合格后卸下工件。三、實施按照先進行蝸桿軸加工工藝分析,后車蝸桿軸,最后車蝸桿的步驟實施。其中車外螺紋較為復雜,步驟如下:(1)分析工件的形狀和技術(shù)要求。(2)夾持外圓,伸出長度100 mm左右,校正并夾緊。(3)車平端面,鉆中心孔;用尾座頂尖支撐工件成一夾一頂裝夾。(4)粗、精車梯形螺紋大徑。(5)粗、精車外圓至尺寸要求
8、。(6)粗、精車退刀槽,控制長度尺寸。(7)兩端倒15°角和倒角C1.5。(8)粗車梯形螺紋,小徑車至尺寸要求,兩牙側(cè)留余量0.2 mm。(9)精車梯形螺紋大徑至尺寸要求。(10)精車兩牙側(cè)面,用三針測量,控制中徑尺寸至要求。(11)切斷,總長達到要求。(12)調(diào)頭,墊銅皮裝夾,車端面,控制總長,倒角C1.5。任務實施見下表:班級組別學號姓名學習領(lǐng)域石油裝備加工技術(shù)學習情境螺紋加工車削加工螺紋工作項目主要工作內(nèi)容1接受工作任務,工藝性分析分析零件圖紙(包括零件的材料、加工精度要求及結(jié)構(gòu)特點等),根據(jù)圖紙要求研究確定加工工藝過程2選擇機床,刀具車床類型,車刀型號,量具3選擇刀
9、具和工件的裝夾方式車刀的安裝方式,工件的裝夾,車削方法等4擬訂加工步驟主要加工表面及加工方法,分析各表面要素的加工工藝性如何實現(xiàn),分析零件所要求的加工精度、尺寸公差等是否可以得到保證,加工路線比較并確定等5工件的檢測直線度誤差,平行度、垂直度誤差,加工表面粗糙度6自我檢查、評估自查和小組互查,檢查文件是否規(guī)范、正確、齊全7工作總結(jié)有哪些收獲,存在的問題還有哪些,是否有更優(yōu)化的方法四、檢查與評估檢查零件的尺寸、表面粗糙度等是否滿足工程圖的精度要求、產(chǎn)品是否合格。對加工工藝、操作規(guī)范、工件質(zhì)量、學生綜合職業(yè)能力等方面進行評估,如下表所示。項目序號技術(shù)要求配分評分標準得分工藝(15%)1工步正確完整
10、5不規(guī)范每處扣1分2切削用量合理5每錯一處扣1分3工藝規(guī)范合理5不合理每處扣1分機床操作(20%)4刀具選擇安裝正確5不合理每次扣1分5工件裝夾正確5不合理每次扣1分6機床操作規(guī)范5不合理每次扣1分7零件加工不出錯5出錯全扣工件質(zhì)量(35%)8尺寸精度符合要求25不合格每處扣1分9表面粗糙度及形位公差符合要求10不合格每處扣1分文明生產(chǎn)(15%)10安全操作5出錯全扣11機床維護與保養(yǎng)5不合格全扣12工作場所整理5不合格全扣相關(guān)知識及職業(yè)能力(15%)13機加基礎知識5教師提問14自學能力10教師根據(jù)學員的學習情況、表達溝通能力、合作能力和創(chuàng)新能力酌情給分表達溝通能力合作能力創(chuàng)新能力注:工藝設
11、計思路創(chuàng)新、方案創(chuàng)新的酌情加分。注意:檢查評價時應注意對方案設計的依據(jù)、方法,特別是有關(guān)參數(shù)的確定過程進行全面考核,考核學生應用所學知識進行零件加工工藝的分析、應用等綜合能力。相關(guān)知識:一、螺紋概述螺紋的應用非常廣泛,它既可用于零件之間的連接、緊固,又可用于傳遞動力、改變運動形式。在各種機械產(chǎn)品中,帶有螺紋的零件應用十分廣泛。螺紋的加工方法也很多,經(jīng)常使用的有車削、銑削、磨削、套螺紋、攻螺紋和滾壓等。具體應根據(jù)螺紋的類別、精度及零件的結(jié)構(gòu)與生產(chǎn)類型選擇適用的加工方法。螺紋可以在車床、鉆床、螺紋銑床、螺紋磨床等機床上利用不同的工具進行。1. 螺紋的種類、特點與應用螺紋是機器零件上的一種常用結(jié)構(gòu)。
12、螺紋的應用很廣泛,種類也很多。按牙型分有三角螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒形螺紋和圓弧螺紋等。按螺距分有公制、英制、模數(shù)螺紋。螺旋線有左旋和右旋之分。其中以公制右旋三角螺紋應用最廣。螺紋主要尺寸的不同,其性能、用途也不同。常用的螺紋牙型有普通螺紋、管螺紋、鋸齒形螺紋、梯形螺紋和矩形螺紋(其中除矩形螺紋外都已經(jīng)標準化)如圖4-2所示。另外,螺紋可以根據(jù)需要制成左旋或右旋(通常螺紋為右旋)。圖4-2 螺紋的類型(1)三角形螺紋(普通螺紋)。牙型角為60º ,可以分為粗牙和細牙,粗牙用于一般聯(lián)接;與粗牙螺紋相比,細牙由于在相同公稱直徑時,螺距小,螺紋深度淺,導程和升角也小,自鎖性能好,宜用
13、于薄壁零件和微調(diào)裝置。(2)管螺紋。多用于有緊密性要求的管件聯(lián)接,牙型角為55º,公稱直徑近似于管子內(nèi)徑,屬于細牙三角螺紋。(3)梯形螺紋。牙型角為30º,是應用最為廣泛的傳動螺紋。(4)鋸齒型螺紋。兩側(cè)牙型角分別為3º和30º,3º的一側(cè)用來承受載荷,可得到較高效率;30º一側(cè)用來增加牙根強度,適用于單向受載的傳動螺紋。(5)矩形螺紋。牙型角為0º,適于作傳動螺紋。2. 螺紋的要素螺紋的主要參數(shù)如圖4-3所示,各參數(shù)意義如下:圖4-3 螺紋要素(1)大徑: 與外螺紋牙頂或內(nèi)螺紋牙底相重合的假想圓柱面的直徑,亦稱公稱直徑(管
14、螺紋除外)。(2)小徑:與外螺紋牙底或內(nèi)螺紋牙頂相重合的假想圓柱面的直徑。在強度計算中經(jīng)常作為危險剖面的計算直徑。(3)中徑:螺紋牙厚和牙間相等處得圓柱面的直徑。(4)線數(shù):螺紋的螺旋線數(shù)。為了便于制造,一般情況下4。(5)螺距:螺紋相鄰牙型上對應點間的軸向距離。(6)導程:在同一螺旋線上相鄰兩牙型上對應點間的軸向距離,。(7)螺紋升角:在中徑圓柱面上螺旋線的切線和垂直于螺紋軸線的平面間的夾角,計算公式如下:(8)牙型角:軸向剖面內(nèi),螺紋牙型兩側(cè)邊的夾角。螺紋牙的側(cè)邊和螺紋的軸線的垂線間的夾角稱為牙型半角。對于三角形、梯形等對稱牙型,。(9)螺紋接觸高度:內(nèi)外螺紋旋合后接觸面的徑向高度。3.
15、螺紋的檢測螺紋作為標準件在機件連接和傳動中有著重要地位,螺紋的精度對其連接和傳動有直接影響,因此螺紋檢測也是必須的。(1)用螺紋環(huán)規(guī)和塞規(guī)測量對于一般標準螺紋,都采用螺紋環(huán)規(guī)和塞規(guī)來測量,如圖4-4所示。在測量外螺紋時,如果螺紋“通端”環(huán)規(guī)正好旋進,而“止端”環(huán)規(guī)旋不進,則說明所加工的螺紋符合要求,反之就不合格。測量內(nèi)螺紋時,采用螺紋塞規(guī),用相同方法進行測量。(2)用螺紋千分尺測量螺紋千分尺是用來測量螺紋中徑的,如圖4-5所示,測量時,螺紋千分尺的兩個觸頭正好卡在螺紋的牙型面上,所得的讀數(shù)就是該螺紋中徑的實際尺寸。 圖4-4 螺紋量規(guī) 圖4-5 螺紋千分尺(3)用齒厚游標卡尺測量齒厚游標卡尺由
16、互相垂直的齒高卡尺和齒厚卡尺組成,如圖4-6所示,用來測量梯形螺紋的中徑牙厚和蝸桿節(jié)徑齒厚。測量時,將齒高卡尺讀數(shù)調(diào)整至齒頂高,隨后使齒厚卡尺和蝸桿軸線大致相交成一螺紋升角,并作少量擺動。這時所測量的最小尺寸即為蝸桿螺紋分度圓上的法向齒厚。(4)三針測量法測量用三根針測量螺紋中徑的方法稱為三針測量法。測量時,在螺紋凹槽內(nèi)放置具有同樣直徑D的三根量針,如圖4-7所示,然后用適當?shù)牧烤撸ㄈ缜Х殖叩龋﹣頊y量尺寸M的大小,以驗證所加工的螺紋中徑是否正確。 圖4-6 齒厚游標卡尺 圖4-7 三針測量二、三角形螺紋的車削加工三角螺紋的加工一般選用高速鋼、硬質(zhì)合金螺紋車刀,三角螺紋的車削方法有低速車削和高速
17、車削兩種,低速車削時選用高速鋼螺紋車刀,高速車削時則應選用硬質(zhì)合金螺紋車刀。低速車削的精度高、表面質(zhì)量好,但效率低。高速車削效率可達低速車削的幾倍,只要方法得當,也可獲得較滿意的表面粗糙度。車螺紋時,為了保證齒形正確,三角螺紋車刀在安裝時,刀尖必須與工件中心等高,且它的齒形要求對稱和垂直于工件軸線。調(diào)整時,可用對刀樣板保證刀尖角的等分線嚴格的垂直于工件的軸線。車削三角形螺紋時,中徑尺寸應符合相應的精度要求;牙型角必須準確,兩牙型半角應相等;牙型兩側(cè)面的表面粗糙度值要??;螺紋軸線與工件軸線應保持同軸。1.三角形螺紋車刀螺紋車刀屬于成形車刀,它的形狀和螺紋牙型的軸向剖面形狀相同,即車刀的刀尖角與螺
18、紋的牙型角相同。三角形外螺紋車刀常采用高速鋼外螺紋車刀和硬質(zhì)合金外螺紋車刀。高速鋼外螺紋車刀高速鋼外螺紋車刀(如圖4-8所示)刃磨方便,切削刃鋒利,韌性好,車削時刀尖不易崩裂,車出螺紋的表面粗糙度值小。但其熱穩(wěn)定性差,不宜高速車削,常用在低速切削,加工塑性材料的螺紋或作為螺紋的精車刀。圖4-8 高速鋼外螺紋車刀硬質(zhì)合金外螺紋車刀硬質(zhì)合金外螺紋車刀(如圖4-9所示)硬度高,耐磨性好,耐高溫,熱穩(wěn)定性好,常用在高速切削,加工脆性材料螺紋。其缺點是抗沖擊能力差。圖4-9 硬質(zhì)合金外螺紋車刀 2螺紋車刀的裝夾在進行螺紋的車削加工前,必須將車刀正確安裝在車床上才能順利的進行加工,車刀的裝夾要點如下。(1
19、)裝夾車刀時,刀尖位置一般應對準工件軸線中心。(2)螺紋車刀的兩刀尖角半角的對稱中心線應與工件軸線垂直,裝刀時可用樣板對刀,如圖4-10(a)所示。如果把刀裝歪,會使車出的螺紋兩牙型半角不相等,產(chǎn)生如圖4-10(b)所示的歪斜牙型(俗稱倒牙)。(3)螺紋車刀不宜伸出刀架過長,一般伸出長度為刀柄厚度的1.5倍。(a)樣板對刀 (b)車刀裝斜圖4-10 螺紋車刀的安裝3三角形螺紋的車削方法根據(jù)三角形螺紋的尺寸規(guī)格、精度與表面粗糙度以及刀具材料等要求,選擇一種或幾種進刀方式組合,并結(jié)合刀具廓形的改變,組成不同的車削方法。(1)車有退刀槽螺紋 車有退刀槽螺紋常采用提開合螺母法和開倒順車法。 提開合螺母
20、法車螺紋選擇較低的主軸轉(zhuǎn)速( 100160 r/min),開車并移動螺紋車刀,使刀尖與工件外圓輕微接觸,將床鞍向右移動退出工件端面,記住中滑板刻度計數(shù)或?qū)⒒蹇潭缺P調(diào)零。使中滑板徑向進給0.05 mm左右,左手握中滑板手柄,右手握開合螺母手柄。右手壓下開合螺母,使車刀刀尖在工件表面車出一螺旋線痕,當車刀刀尖移動到退刀槽位置時,右手迅速提起開合螺母,然后橫向退刀,停車。用鋼直尺或游標卡尺檢查螺距,如圖4-11所示。確認無誤后,開始車螺紋。車螺紋時,第一次進刀的背吃刀量可適當大些,以后每次車削時,背吃刀量逐漸減少,經(jīng)多次車削后使切削深度等于牙型深度后,停車檢查是否合格。(a)用鋼直尺測螺距 (b)
21、用游標卡尺測螺距圖4-11 螺距檢查 開倒順車法車螺紋車削方法基本上與提開合螺母法相同,只是在螺紋的車削過程中,不提起開合螺母,而是當螺紋車刀車削至退刀槽內(nèi)時,快速退出中滑板,同時壓下操縱桿,使車床主軸反轉(zhuǎn),機動退回床鞍、溜板箱至起始位置。(2)車無退刀槽螺紋車削無退刀槽螺紋時,先在螺紋的有效長度處用車刀刻劃一道刻線。當螺紋車刀移動到螺紋終止線刻線處時,橫向迅速退刀并提起開合螺母或壓下操縱桿開倒車,使螺紋收尾在2/3圈之內(nèi),如圖4-12所示。(3)車螺紋的進給方法 車削普通螺紋,一般選用高速鋼車刀,分別用粗、精車刀對螺紋進行粗、精車。低速車削螺紋精度高,表面粗糙度值小,但車削效率低。低速車時,
22、應根據(jù)機床和工件的剛性、螺距的大小,選擇不同的進刀方法。 直進法車削螺紋 車削時,在每次往復行程后,車刀沿橫向進給,通過多次行程,把螺紋車成如圖4-13(a)所示。采用這種切削方法操作簡單,容易得到比較正確的牙型。但由于車削時是兩切削刃同時參加切削,切削力較大,容易產(chǎn)生“扎刀”現(xiàn)象。這種方法適合車削螺距小于3 mm的三角形螺紋和脆性材料的螺紋。 圖4-12 螺紋終止退刀標記 (a)直進法 (b)左、右車削法 (c)斜進法 圖4-13 低速車削螺紋的進刀方法左、右切削法車螺紋 左、右切削法一般在精車螺紋時使用,如圖4-13(b)所示。它是將車刀移到螺紋的一個側(cè)面進行車削,待將其車光以后,再移動車
23、刀,車削螺紋的另一側(cè)面。在車削過程中也可用觀察法控制左右微進給量。待兩側(cè)面均車光后,將車刀移到中間,把牙底部車光(用直進法),保證牙底尺寸和清角。 斜進法車螺紋 車削螺距較大的螺紋時,為了避免兩側(cè)切削刃同時參加切削,采用斜進法車螺紋,如圖4-13 (c)所示。4三角形螺紋車削實例車有退刀槽的三角形外螺紋。圖4-14 車有退刀槽螺紋(1)分析圖4-14所示工件的形狀和技術(shù)要求。(2)夾持毛坯外圓,伸出長度6570 mm,較正并夾緊。(3)車平端面;粗、精車外圓(螺紋大徑)至聲5.8 mm,長50 mm至尺寸要求。(4)切槽6mm×2mm。(5)倒角C1.5。(6)粗、精車螺紋M56 x
24、2至要求。(7)檢測合格后卸下工件。三、梯形螺紋的車削加工梯形螺紋是應用廣泛的一種傳動螺紋,車床上的長絲杠和中、小滑板絲杠都是梯形螺紋。梯形螺紋有米制和英制兩種,米制梯形螺紋的牙型角為30°,英制梯形螺紋的牙型角為29°。我國常用的是米制梯形螺紋。1梯形螺紋車刀 車梯形螺紋時,徑向切削較大,為減小切削力,螺紋車刀分粗車刀和精車刀兩種。梯形螺紋車刀刃磨的主要參數(shù)是螺紋的牙型角和牙底槽寬度。 梯形螺紋車刀的類型有:高速鋼梯形螺紋粗車刀(如圖4-15所示)圖4-15 高速鋼梯形螺紋粗車刀高速鋼螺紋精車刀(如圖4-16所示)圖4-16 高速鋼梯形螺紋精車刀硬質(zhì)合金梯形螺紋車刀(如圖
25、4-17所示)圖4-17 硬質(zhì)合金梯形螺紋車刀2螺紋車刀的裝夾螺紋車刀的刀尖應與工件軸線等高,如圖4-18(b)。切削刃夾角的平分線應垂直于工件軸線,裝刀時用對刀樣板校正(如圖4-18(a)所示),以免產(chǎn)生螺紋半角誤差。 (a)梯形螺紋對刀樣板 (b) 梯形螺紋車刀的裝夾圖4-18 梯形螺紋車刀的裝夾3梯形螺紋的車削方法梯形螺紋的軸向剖面形狀是一等腰梯形,用作傳動,精度要求高,表面粗糙度值小,車削梯形螺紋比車削三角形螺紋困難。(1)低速切削法螺距P<4 mm和精度要求不高的梯形螺紋,可用一把梯形螺紋車刀,選擇較低的車速粗、精車至尺寸要求。粗車時可采用少量的左右切削法或斜進法,精車時采用直
26、進法,如圖4-19所示。(a)左右切削法 (b)斜進法圖4-19 螺距小于4mm的進刀方式粗車螺距P=48mm或精度要求較高的梯形螺紋,常用左右車削法或車直槽法車削,具體車削步驟如下。a粗車、半精車螺紋大徑,留精車余量0.3 mm左右,倒角。b用左右切削法粗、半精車螺紋,如圖4-20( a)所示,每邊留精車余量0.1 0.2 mm,螺紋小徑精車至尺寸要求?;蜻x用刀頭寬度稍小于槽底寬的切槽刀,采用直進法粗車螺紋,槽底直徑等于螺紋小徑,如圖4-20( b)所示。c精車螺紋大徑至圖樣要求。d用兩側(cè)切削刃磨有卷屑槽的梯形螺紋,精車刀精車兩側(cè)面至圖樣要求,如圖4-20(c)所示。(a)左右切削法 (b)
27、車直槽法粗車 (c)精車梯形螺紋圖4-20 螺距在48mm的進刀方式粗車螺距P>8 mm的梯形螺紋,一般采用切階梯槽的方法車削,方法如下:a粗、半精車螺紋大徑,留精車余量0.3 mm左右,倒角。b用刀頭寬度小于P/2的切槽刀直進法粗車螺紋至接近中徑處,再用刀頭寬度略小于槽底寬的切槽刀直進法粗車螺紋,槽底直徑等于螺紋小徑,從而形成階梯狀的螺旋槽,如圖4-21(a)所示。c用梯形螺紋粗車刀,采用左右切削法半精車螺紋槽兩側(cè)面,每面留精車余量0.1 0.2 mm,如圖4-21(b)所示。d精車螺紋大徑至圖樣要求。e用梯形螺紋精車刀精車兩側(cè)面,控制中徑,完成螺紋加工,如4-21(c)所示。(a)車
28、階梯槽 (b)左右切削法半精車兩側(cè)面 (c)精車梯形螺紋圖4-21 螺距大于8mm的進刀方式 (2)高速切削法 切削梯形螺紋時,為防止切屑排出時擦傷螺紋齒面,不能使用左右切削法。在車削P<8 mm的梯形螺紋時,可用直進法車削,如圖4-22(a)所示。在車削P>8 mm的梯形螺紋時,為減少切削力和牙型變形,可分別用三把車刀依次車削,先用車刀把螺紋粗車成形,再用切槽法將螺紋小徑車至尺寸,最后用精車刀把螺紋車至規(guī)定要求,如圖4-22(b)所示。(a)用一把車刀 (b)用三把車刀圖4-22 高速車梯形螺紋的方法四、內(nèi)螺紋的車削加工內(nèi)螺紋有通孔內(nèi)螺紋、臺階孔內(nèi)螺紋和不通孔內(nèi)螺紋3種形式,如圖
29、4-24所示。車三角形內(nèi)螺紋的方法與車三角形外螺紋的方法基本相同,但進刀與退刀的方向正好相反。梯形內(nèi)螺紋的車削方法與三角形內(nèi)螺紋的車削方法基本相同。下面主要介紹三角形內(nèi)螺紋的車削方法。(a)通孔內(nèi)螺紋 (b)不通孔內(nèi)螺紋 (c)臺階孔內(nèi)螺紋圖4-24 內(nèi)螺紋的形式1內(nèi)螺紋車刀的選擇及裝夾車內(nèi)螺紋時,應根據(jù)不同的螺紋形式選擇用不同的內(nèi)螺紋車刀。裝夾螺紋車刀時,刀尖正對工件中心,再用對刀樣板對刀裝夾。(1)內(nèi)螺紋車刀的選擇內(nèi)螺紋車刀刀柄受螺紋孔徑尺寸的限制,刀柄應在保證順利車削的前提下盡量選擇截面積大些,一般選用車刀切削部分徑向尺寸比孔徑小35 mm的螺紋車刀。刀柄太細車削時容易振動;刀柄太粗退刀
30、時會碰傷內(nèi)螺紋牙頂,甚至不能車削。常見的內(nèi)螺紋車刀如圖4-25所示。其中圖4-25(a)和圖4-25(b)為通孔內(nèi)螺紋車刀,圖4-25(c)和圖4-25(d)為不通孔和臺階孔內(nèi)螺紋車刀。(a) (b) (c) (d)圖4-25 內(nèi)螺紋車刀(2)內(nèi)螺紋車刀的裝夾刀柄伸出的長度應大于內(nèi)螺紋長度約1020mm。調(diào)整車刀的高低位置,使刀尖對準工件回轉(zhuǎn)中心,并輕輕壓住。 將螺紋對刀樣板側(cè)面靠平工件端平面,刀尖部分進入樣板的槽內(nèi)進行對刀,調(diào)整并夾緊車刀,如圖4-26所示。 裝夾好的螺紋車刀在底孔內(nèi)試走一次(手動),防止刀柄與內(nèi)孔相碰影響車削,如圖4-27所示。 圖4-26 內(nèi)螺紋車刀的對刀法 圖4-27
31、檢查刀柄是否與底孔相碰2三角形內(nèi)螺紋的車削方法三角形內(nèi)螺紋的車削方法類似于三角形外螺紋的車削方法。其主要區(qū)別在于它們的進刀和退刀方向正好相反。下面簡要介紹如何車削三角形內(nèi)螺紋。(1)車內(nèi)螺紋前,先把工件的端平面、螺紋底孔及倒角等車好。車不通孔螺紋或臺階孔螺紋時,還需車好退刀槽,退刀槽直徑應大于內(nèi)螺紋大徑,槽寬為(23)P,并與臺階平面切平。(2)選擇合理的切削速度,并根據(jù)螺紋的螺距調(diào)整進給箱各手柄的位置。 (3)內(nèi)螺紋車刀裝夾好后,開車對刀,記住中滑板刻度或?qū)⒅谢蹇潭缺P調(diào)零。 (4)在車刀刀柄上做標記或用溜板手輪刻度控制螺紋車刀在孔內(nèi)車削的長度。 (5)用中滑板進刀,控制每次車剖的切削深度(
32、即背吃刀量),進刀方向與車削外螺紋時的進刀方向相反。 (6)壓下開合螺母手柄車削內(nèi)螺紋。當車刀移動到標記位置或溜板箱手輪刻度顯示到達螺紋長度位置時快速退刀,同時提起開合螺母或壓下操縱桿使主軸反轉(zhuǎn),將車刀退到起始位置。 (7)經(jīng)數(shù)次進刀、車削后,使總切削深度等于螺紋牙型深度。螺距P2 mm的內(nèi)螺紋一般采用直進法車削。P>2 mm的內(nèi)螺紋一般先用斜進法粗車,并向走刀相反方向一側(cè)進刀,以改善內(nèi)螺紋車刀的受力狀況,使粗車能順利進行;精車時采用左、右進刀法精車兩側(cè)面,以減小牙型側(cè)面的表面粗糙度,最后采用直進法車至螺紋大徑。3內(nèi)螺紋車削實例車通孔三角形內(nèi)螺紋。(1)分析如圖4-28所示工件的形狀和技
33、術(shù)要求。(2)夾持外圓長1015 mm,校正并夾緊,車端平面,車外圓至f48 mm,銳邊倒角。(3)鉆孔、車內(nèi)孔至mm。(4)孔口倒角C2。(5)調(diào)頭夾持外圓f48 mm,找正并夾緊,車端平面,車接外圓f48 mm,孔口倒角C2。(6)粗、精車內(nèi)螺紋M20×1.5達圖樣要求。(7)檢查。 圖4-28 通孔內(nèi)螺紋五、攻螺紋和套螺紋攻螺紋和套螺紋一般用于加工普通螺紋。攻螺紋和套螺紋所用工具簡單,操作方便,但生產(chǎn)效率不高,主要用于單件或小批量、小直徑螺紋加工。1.攻螺紋攻螺紋是用絲錐在圓柱孔內(nèi)或圓錐孔內(nèi)切削內(nèi)螺紋。(1)絲錐的結(jié)構(gòu)和形狀絲錐是用高速鋼
34、制成的一種多刃刀具,可以加工車刀無法車削的小直徑內(nèi)螺紋,操作方便,生產(chǎn)效率高。絲錐的結(jié)構(gòu)形狀如圖4-29所示。圖4-29 絲錐(2)攻螺紋的工藝要求攻螺紋前,螺紋孔徑應稍大于螺紋小徑,孔深要大于規(guī)定的螺紋深度并且車孔口倒角。攻螺紋前孔徑應比螺紋小徑稍大,以減小攻螺紋時的切削抗力和防止絲錐折斷。攻制不通孔螺紋時,由于絲錐前端的切削刃不能攻制出完整的牙型,所以鉆孔時的孔深要大于規(guī)定的螺紋深度。通常鉆孔深度應大等于螺紋有效長度加上螺紋公稱直徑0.7倍??卓诘菇?0°(如圖4-30所示),可用60°锪鉆加工,也可用車刀倒角,倒角后的直徑應大于螺紋大徑。圖4-30 攻螺紋前的工藝要求
35、(3)攻螺紋的加工方法攻螺紋是加工小尺寸內(nèi)螺紋的有效方法,其加工方法如下。鉆孔后,孔口須倒角,且倒角處的直徑應該略大于螺紋的大徑,這樣可以使絲錐開始切削時容易切人材料,并可防止孔口被擠壓出凸邊。工件的裝夾位置應盡量使螺紋中心線置于垂直或水平位置,使攻螺紋時易于判斷絲錐是否垂直于工件平面。起攻時,要把絲錐放正,然后用手壓住絲錐轉(zhuǎn)動鉸杠,如圖4-31(a)所示。當絲錐切入12圈后,應及時檢查并校正絲錐的位置,如圖4-31(b)所示。檢查應在絲錐前后和左右方向進行。 (a)起攻 (b)檢查攻螺紋垂直度圖4-31 攻螺紋的方法當絲錐切34圈螺紋時,只需要轉(zhuǎn)動鉸杠就可完成,應停止對絲錐施加壓力,不然,螺
36、紋牙型會被損壞。攻螺紋的時候,每旋轉(zhuǎn)鉸1/21圈,就要倒轉(zhuǎn)鉸杠1/41/2圈,這樣就使得切屑容易排除,以免因切屑堵塞而使得絲錐卡死。攻不通孔螺紋時,要經(jīng)常退出絲錐,以清除孔內(nèi)的切屑,避免絲錐折斷或卡住。當工件不便倒向時,可用磁性物體吸出切屑。攻韌性材料的螺孔時,需要加注切削液,以減小切削時的阻力,減小螺孔表面的粗糙度,也可延長絲錐的壽命,攻鋼件時需要加機油;攻鑄件時需要加煤油;螺紋質(zhì)量要求比較高時就需要加工業(yè)植物油。攻螺紋時,必須以頭錐、二錐、三錐的順序攻削至標準尺寸。在較硬的材料上攻螺紋時,可用各種絲錐輪換交替進行切削,以減小切削刃部位的負荷,避免絲錐折斷。絲錐退出時,先用鉸杠平穩(wěn)反方向旋轉(zhuǎn)
37、,當能用手旋動絲錐時,便停止使用鉸杠,避免鉸杠蒂動絲錐退出,以防產(chǎn)生晃動、搖擺、振動和損壞螺紋表面粗糙度。2.套螺紋套螺紋是用板牙或螺紋切頭在外圓柱面或外圓錐面上切削外螺紋。(1)板牙的結(jié)構(gòu)和形狀板牙是一種標準的多刃螺紋加工工具,其結(jié)構(gòu)形狀如圖4-32所示。它像一個圓螺母,其兩端的錐角是切削部分,因此正、反都可以使用,中間有完整齒深的一段是校正部分。使用板牙切制螺紋,操作方便,生產(chǎn)效率高。圖4-32 板牙(2)套螺紋的工藝要求要使用板牙套螺紋,待加工工件必須滿足下面條件:用板牙套螺紋,通常適用于公稱直徑小于16 mm或螺距小于2 mm的外螺紋。由于套螺紋時工件材料受板牙的擠壓而產(chǎn)生變形,牙頂將被擠高,所以套螺紋前工件外圓應車削至略小于螺紋大徑。外圓車好后端面必須倒角,倒角后端面直徑應小于螺紋小徑,以便于板牙切入工件。板牙端面應與主軸軸線
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