再析CA6140車床應用“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法和左右切削法的綜合應用，加工時刀尖的受力和受熱情況有所改善，使得加工過程平穩。但加工較大螺距的梯形螺紋時，分層走刀次數較多，分配左右借刀余量時需計算車削的牙頂寬度，左右借刀時易出現空行程等問題。此加工方法在很大程度上降低了梯形螺紋車削的教學難度系數，但其加工范圍有一定的局限性。

關鍵詞： 分層法 梯形螺紋 走刀次數 空行程 加工范圍

梯形螺紋是將旋轉運動轉變為直線運動的傳動零件之一，不僅能準確傳遞運動，還可以做精密的直線分度運動。實訓加工過程中，常用的低速車削方法有：直進法、左右切削法、直槽法和階梯槽法。根據加工難度及學生特性，通過實踐教學發現，利用分層法車削梯形螺紋能使學生容易理解和掌握[1]。

1.分層法車削

分層法車削梯形螺紋結合直進法和左右借刀法。在車削較大螺距的梯形螺紋時，將切削深度分為若干層（每層約0.5～2mm深），轉化成為若干個較淺的梯形槽進行車削。每一層的切削都先采用直進法把深度加深，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根據切削深度，留0.5mm作為精車，粗車時將車削分為ni層（n、i均為整數，且每次切削深度逐層減小，約0.5mm～2mm）車削。采用直進法車削第一層，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（先直進法，后左右借刀法）車削第二層（見圖二c），至牙槽兩側面與圖二b兩側面相切。以類似的方法直至完成粗車（見圖二d）。在車削過程中，注意測量槽寬，應比理論計算槽寬小。

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面至達到表面粗糙度要求（見圖二f）。

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

1.2分層切削法的優點

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，避免三刃同時切削而損壞刀頭，不會產生振動和扎刀現象。每次左右借刀時，只需要做到牙槽兩側面與上次借刀后的兩側面相切即可，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。實踐教學中，教師能夠形象、較直觀地把車削方法講解和傳授給學生，學生也能較快、較容易地掌握這種車削方法，大大降低了教學難度。

1.3分層切削的缺點

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，需要分為若干層進行車削，每層次車削時用到直進法和左右借刀法，其走刀次數與車削螺距、車刀強度等有關。當螺距過大時，走刀次數過多。在左右借刀時，由于借刀量較少，由一側向另一側借刀時容易出現空行程，出現牙槽寬度與理論計算有較大差值，不能夠準確控制牙槽寬度。

1.4分層切削法的加工范圍

根據車刀強度、螺距的大小，經過實踐，對于精度要求較高或螺距為4mm～8mm時，采用分層法比較合適（下面表一是以車削Tr-32×6-7e為例）。當螺距小于4mm時，通常采用直進法或左右借刀法進行車削，當直徑大于8mm時，一般采用切階梯槽的方法。

2.分層法車削時的注意事項

2.1車削時注意力要集中，防止中滑板手柄多進一圈而撞壞車刀或使工件因碰撞而報廢。

2.2粗車螺紋時，應將小滑板調緊一些，以防車刀發生移位而產生亂牙。

2.3在一夾一頂定位車削螺紋時，尾座套筒應伸長一點，否則在左右借刀時小滑板手柄會與尾座發生干涉。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車刀磨損或刀頭斷裂等問題，需及時刃磨車刀。刃磨后的車刀需重新利用角度樣板進行對刀。對刀時車床必須先開正轉后停止，決不允許反轉車刀，以防止亂牙現象產生。

2.5車螺紋時，選擇較小的切削用量，減少工件的變形，同時應充分加注切削液。

經過實踐檢驗，分層法這種容易理解和掌握的梯形螺紋車削方法已經得到學生的充分認可。但在生產實踐中梯形螺紋的車削是相當復雜的，車削過程中不能僅僅應用一種方法車削，而應融會貫通。因此，學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用，高效率、高精度、高品質地完成梯形螺紋車削。

參考文獻：

[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]紀化.分層法車削梯形螺紋的教學探究[J].內江科技，2013，（3）：165-167.