芻議梯形螺紋與蝸桿車削法在車工實習教學中的應用

【摘 要】車工實習中較為重要的內容就是對刀具的刃磨和操作技能的練習進行實踐，因此利用梯形螺紋和蝸桿的加工過程進行講解，可以幫助學生建立直觀的操作感受并掌握一定的加工技巧。

【關鍵詞】刀具材料選擇 刀具刃磨 加工方法選擇 切削過程注意事項

【中圖分類號】G712 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674—4810（2012）18—0178—01

一 車工實習中車削梯形螺紋的刀具準備

1.車刀材料的選擇

車刀是加工零件的重要工具，因此在車削前必須對車刀材料進行合理選擇，在指導實習的過程中應明確這一點。車削螺紋與蝸桿的車刀材料多為高速鋼和硬質合金材料，車刀材料的選取對于車削的效率影響較大。高速鋼車刀材料刃磨比較方便，容易獲得比較鋒利的刃口，同時其韌性好，刀口不易崩裂，因此適合車削塑性較好的材料，但其缺陷是對高溫敏感，溫度升高容易加劇磨損，在車削脆性材料時不應采用。而硬質合金材料的刀具則具備高的耐磨性、高的耐熱性和高的紅硬性性質，可以替代高速螺紋車刀來加工脆性大的零件。在實習中應利用不同工件進行比較試驗，針對實習的環境和對象選擇合適的車刀材料。

2.車刀的安裝

根據梯形螺紋和蝸桿的車削特點，車刀一般分為軸向裝刀法和法向裝刀法兩種。軸向裝刀法是使車刀前刀面和工件軸線重合。其優點是車出的螺紋直線度好。法向裝刀法是使車刀前刀面在縱向進給方向對基面傾斜一個螺紋升角，即使前刀面在縱向進給方向垂直于螺旋線的切線。其優點是左右切削刃工作前角相等，改善了切削條件，使排屑順暢。因此，粗車梯形螺紋和蝸桿時應采用法向裝刀法；精車梯形螺紋和蝸桿時應采用軸向裝刀法。

安裝梯形螺紋和蝸桿車刀時，應該使車刀刀尖對準工件回轉中心，以防止牙型角或齒形角變化。采用彈簧刀排時，其刀尖應稍高于工件回轉中心0.2mm左右，以補償刀排彈性變形量。

二 車削的步驟和方法選擇

在車削的過程中應當注意對車削方法的選擇。例如，螺紋的車削方法可以采用直進法、斜進法和左右切削法。在選擇的時候應了解其方法特征。

第一，直進法是指車削螺紋的時候車刀左右兩側刀刃同時車削，每次進刀的深度逐步加深，只由中滑板橫向進給直至將螺紋工件車削完成為止。其操作的優點是簡單易懂，可以充分保證螺紋或蝸桿的牙型，減少加工過程中形成的誤差。但是因為車刀的三個刀刃都會參與車削，因此會導致振動，牙側因此而形成毛刺，會造成車削表面的質量下降，排屑受阻，車削所受到的阻力隨之增加，導致車刀受熱溫度升高，從而造成磨損嚴重，進刀量增量大就會產生扎刀情況。所以其加工工藝適合P<3mm的三角形螺紋的粗車、精車。

第二，斜進法是指當螺距較大、螺紋槽較深、切削余量較大時，為了操作方便，除了中滑板直進外小滑板只向一個方向移動。此方法一般只用于粗車且每邊牙側必須留精車余量。

第三，左右車削法是指車螺紋時，除了中滑板的橫向進給外，同時用小滑板將車刀向左或向右作微量移動（俗稱借刀或趕刀），經幾次行程后把螺紋牙型車好。采用左右車削法切削螺紋時，車刀只有一個面進行切削，這樣刀尖受力小，受熱情況均有改善，不容易引起“扎刀”，可相對提高切削用量，但操作比較復雜，牙型兩側的切削余量應該合理分配。例如，車削螺距較小的零件，P≤3mm的螺紋可以采用直進法，而在車削大螺距的螺紋、梯形螺紋或蝸桿時可以采用左右車削法。

三 切削用量的選擇

合理選擇切削用量是保證加工質量的重要環節，應根據工件材質、螺紋牙型角和螺距的大小，以及所處的加工階段（粗車還是精車）等因數來決定。在實習中應指導學生遵循以下幾點原則：

第一，粗車時按照不同的加工形狀選擇不同的切削用量。為了提高整個車削的效率，可以選擇加大切削用量，且利用低轉速進行車削；精車時，為了保證螺紋車削的精度和表面粗糙度應選擇較小的切削用量，從而保證質量。例如，利用梯形螺紋車刀進行左右進刀車削的時候，兩邊螺紋的側面保留的余量為0.2mm～0.4mm以保證精度。

第二則按照不同零件的材料選擇切削用量。在車削脆性材料的螺紋時（如鑄鐵和鑄銅等），因為脆性材料的密度低、雜質高、氣孔多，對車削不利，車削速度如果過大會加劇磨損，吃刀深度大還會影響牙型的質量。車削塑性材料的螺紋和蝸桿時，可以選擇大的吃刀深度，但是必須控制扎刀現象。

第三，按照不同的車削方法選擇不同的切削用量。例如，直進法車削螺紋或蝸桿時，車削的橫截面大，車刀受到的阻力與熱效應影響較大，因此應選擇較小的切削用量，而采用左右車削時，因為車削的截面積變小，可以采用較大的切削用量完成加工。

四 車削梯形螺紋和蝸桿時的注意事項

車削梯形螺紋和蝸桿時，首先調整好床鞍和中、小滑板鑲條的松緊程度是否合適。檢查或調整交換齒輪時，必須切斷電源，停車后再進行調整。安裝螺紋車刀時，刀尖必須嚴格對準工件的回轉中心，螺紋車刀兩側刃夾角的中線必須垂直工件軸線。車梯形螺紋和蝸桿時，應始終保持刀刃鋒利，中途換刀或磨刀后，必須重新對刀，并重新調整好中滑板刻度。車削梯形螺紋和蝸桿時，不準用棉紗揩擦工件，以免發生事故。車削梯形螺紋和蝸桿時，應該選擇較小的切削用量，減少工件變形，同時充分使用切削液。一頂一夾車削螺紋時，尾座套筒不能伸出太短，以防止車刀返回時床鞍與尾座發生碰撞。

五 結束語

在梯形螺紋與蝸桿車削法在車工實習教學中的應用中，材料和工藝的要求是實習教學的重點內容。材料和工藝的差異會導致加工質量的差異，因此在實習中應重視對刀具材料選擇、刀具刃磨、加工方法選擇、切削過程注意事項等方面進行詳細的講解與分析，利用加工實例規范學生的操作步驟，從而達到提高技能的目標。

參考文獻

[1]仝立軍、左艷軍.梯形螺紋車削方法之分層切削法[J].民營科技，2009（4）

〔責任編輯：高照〕