論蝸桿車削中的教學指導內容及作用

蝸桿切削的教學內容，是中級以上車工專業學生必須掌握的車床操作技能。根據蝸桿與梯形螺紋在牙形結構、零件結構布局等形似特點，可以在梯形螺紋的操作技能基礎上進行繼承提高，從而對這一教學難點進行突破。通過教師對一線生產工人的技能學習和經驗介紹，就可以提煉出從刀具、加工方法和質量保證三方面入手的教學指導內容。

一、教學組織與知識講解

針對蝸桿車削的工藝要求特點，蝸桿教學組織應包括以下內容：

1. 安全措施與實習紀律的強調

主要針對低速螺紋加工可能出現的纏繞、毛刺處理來預告學生不得違章操作。

2. 學習目的與意義的強調

蝸桿屬于難加工零件，是體現學生實踐能力高低的機會，借此，激發學生對掌握蝸桿加工技能的強烈動機，提高學生的主動性與競爭心理。

3.學習方法的強調

強調“理論與實踐相結合”，安排一系列課下和課前活動，如繪制蝸桿零件圖，繪制齒形放大圖（很關鍵）和刀具放大圖等。有條件的話，可以安排學生去企業生產一線參觀蝸桿加工的現場，向工人師傅請教。

4.場地設備的組織與合理使用

根據小組學習的特點，一般中型車床可設置4名學生，達到訓練與觀察集合，準備與操作同步，自檢與互檢并行的效果。

二、刀具知識與加工方法

1. 蝸桿車刀知識的講解

按照學習的階段性和繼承性，教師應引導學生根據刀具圖對照梯形螺紋車刀進行對比分析下列問題。

（1）幾何角度、刃磨方法有哪些相同？

通過提問使學生明白蝸桿車刀刃磨方法基本相同，要保證的就是刀尖角為粗車刀的39°30'和精車刀的40°以及兩切削刃的后角情況。

（2）蝸桿精車刀有何特點？

蝸桿精車刀兩切削刃磨有斷屑槽，這樣不但保證了齒形角正確，而且切屑省力，排屑順利，可獲得較小的表面粗糙度和較高的齒形精度。

（3）精車刀能夠進行齒形槽底面的車削嗎？

注意：這種車刀不能車削齒形槽底面。因此齒槽底面應該在精車齒側前車出或單獨車削。

2.蝸桿車刀的刃磨

教師演示重點：

（1）蝸桿精車刀斷屑槽刃磨方法。演示站立姿勢、車刀擺動方向、車刀移動方向、壓力大小等。

（2）刀具的刃磨質量要求。一般高速鋼刀具要正確選用氧化鋁砂輪，刀具刃磨后，要用油石進行鑾刀，以提高刀具刀面與刀刃的表面粗糙度和鋒利程度。

（3）刀具的數據檢查。對刀具數據中的刀頭寬、刀尖角等進行檢查。

三、訓練內容與指導要求

1.訓練課題的安排

訓練課題的安排如圖（略）。

2.加工方法的討論與指導

討論：梯形螺紋如何車削？

學生可以觀察課前繪制的齒形放大圖，發現其與梯形螺紋結構有相似之處。從而教師進行具體指導：說明模數≤3mm蝸桿的車削方法和梯形螺紋車削方法完全相同。

課題練習采取的方法為展成車削法（圖1）。

（1）原理。車削蝸桿采用三角函數正切函數原理。蝸桿牙形角為40°，齒形角20°，如右圖。由三角函數關系：

tan20°=0.36397＝B/A≈4 /11

誤差分析：理論上齒形角等于20°，tan20°=0.36397；

實際上齒形角等于arctan4/11=19°57′；

誤差只有3′加工精度能滿足要求。

（a） （b） （c）

圖2 展成車削法

（2）加工步驟。

①確定C值例如模數m=4mm，假設第一刀中滑板進22格。C=P-0.843mx-2×8×0.05-（0.6～0.8mm余量）≈7.7mm②粗車展成車削法粗車蝸桿切削圖如圖2（a）；③半精車 用粗車刀采用左右切削法車削［圖2（b）］；④精車精車精車梯形螺紋基本相同［圖2（c）］。

指導總結展成車削法加工特點：切削順利、進刀精確、速度快，“刀刀滿負荷，趟趟不跑空”，左、右兩側面共車9刀。由于齒形槽頂部較寬，需補車3刀（圖中虛線部分），共12刀完成蝸桿粗車。

教師演示內容：中滑板進刀方法、小滑板左右趕刀量、精車方法等。

（3）該蝸桿零件的工藝過程分析。教師對零件整體進行工藝分析后，確立學生加工訓練的整體步驟。

加工步驟：

①車平面，控制總長，鉆中心孔；

②一夾一頂裝夾工件，分別粗車φ22 mm、長15mm，φ28 mm、長20mm，（留精車余量1 mm）。

③調頭裝夾，粗車精車蝸桿、長20mm，φ42 mm、長55mm，并倒角2×20°，留精車余量0.5mm，并粗車蝸桿。

④兩頂尖裝夾，精車蝸桿外徑φ42 mm。

⑤精車蝸桿至尺寸要求。

⑥精車φmm至尺寸，長20 mm，并倒角1×45°。

⑦調頭兩頂尖裝夾，精車φmm，長20 mm和φ22 mm、長15mm，至尺寸。并控制蝸桿長50mm。

⑧倒角1×45°。

⑨檢查。

四、質量檢查與分析

1.公法線千分尺的單針和三針測量

三針測量測量方法與測量梯形螺紋方法相同，由于蝸桿加工圖紙往往標注的是齒厚偏差，為了提高測量精度，可將齒厚偏差換算成三針M值（或單針A值）偏差。

2.齒厚游標卡尺的測量

測量法是用齒厚游標卡尺測量分度圓直徑處法向齒厚（圖3）。

五、學生訓練活動的組織與安排（略）

（作者單位：山東省青島市技師學院）