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浅谈螺纹的车削方法与问题分析

来源:万方期刊网  时间:2014-08-19 09:42:17  点击:

作者:顾天乐
 

摘要:车削螺纹是车床加工中较为复杂的加工内容之一,也是车工的基本技能之一。在车削加工中,容易引起加工误差,甚至造成工件报废,如乱牙、啃刀、尺寸误差。本文以普通车床上车削螺纹为例,从车削方法、测量方法等方面加以分析,提出在实际加工中规范操作,从而保证螺纹的加工质量。

关键词:螺纹;螺距;中径;借刀量
 

螺纹是在圆柱或圆锥表面上,沿着螺旋线所形成的具有规定牙型的连续凸起。螺纹在各种机器中应用非常广泛,如在车床方刀架上用4个螺钉实现对车刀的装夹,在车床丝杆与开合螺母之间利用螺纹传递动力。因此,应用十分广泛。加工螺纹的方法有很多种,而在一般的机械加工中通常利用车削螺纹的方法。在卧式车床上加工的螺纹时,必须保证工件与刀具之间的运动关系,即主轴每转一圈(工件转一圈),刀具均匀地移动一个螺距(或导程)。它们的运动关系是这样保证的:主轴带动工件一起转动,主轴的运动经挂轮箱传到进给箱,由进给箱经变速后在传给丝杆,由丝杆和溜板箱上开合螺母配合带动刀架及车刀作直线移动,这样工件的转动和刀具的移动都是通过主轴的带动来实现的,从而保证了工件和刀具之间严格运动关系。在实际车削螺纹时,由于各种原因,造成主轴到刀具之间的运动关系在某一环节出现问题,极易引起乱牙、啃刀等现象,甚至把螺纹中径车小,导致工件报废。(万方期刊网)
1.保证螺纹的螺距,防止乱扣
螺纹的螺距是相邻两牙在中径线上对应两点的轴向距离,多线螺纹的导程是指同一螺旋线上的相邻两牙之间的轴向距离,多线螺纹的导程等于线数乘以螺距,在车床上车削螺纹时,主轴带着工件一起旋转,主轴的运动经挂抡传到进给箱;由进给箱手柄变速后在传给丝杆,由丝杆和溜板箱上的开合螺母配合带动刀架作直线移动,从而保证工件和刀具之间严格的运动关系。在C6140车床上,车削螺纹,有时通过挂轮的计算和重新搭牙来保证车削的螺纹。为了防止计算错误和搭牙不正确,在正式车削螺纹前应检查,即先在工件外圆上车出一条很浅的螺旋线,然后再用螺纹牙规测量螺纹的螺距,从而判断车床挂轮搭牙与手柄为止正确与否。当车床丝杆螺距与工件螺距比值不成整倍数时,如果在退刀时采用打开开合螺母,将中拖板摇到起始位置,再次闭合开合螺母,车刀刀尖不是在前一刀所车的螺旋槽内,而是偏左或偏右,就会引起乱扣,即乱牙,车床丝杆与工件的螺距比值成整倍数时,均不会引起乱扣,但在车削过程中,也应注意以下问题:当采用起合开合螺母方法时,每次合上开合螺母的位置应该合足到位,使每刀车削时刀尖始终处于螺旋槽中的正确位置;当采用正反车削方法时,应调整开合螺母起合是松紧程度,或在开合螺母手柄上挂上适当的重物,以防中途抬动而引起乱扣。当采用一把车刀无法将螺纹车好,即中途需调换刀或磨刀后重新装刀时,应严格按照中途对刀方法,先使车床在正转情况下停转,再利用中、小拖板将车刀正确移入以车出的螺旋槽内,然后按正确的方法把螺纹车深直至到位。(万方期刊网)
2.螺纹的粗、精车削方法
螺纹的加工一般需要多次走刀后才能完成,提别是低速车削螺纹时,往往需要几十次,甚至更多次的才能螺纹车削完成(如梯形螺纹)。一般把车削螺纹分为粗车与精车两个过程,粗车的目的是去大部分余量,即把螺旋槽内的大部分余量去除,留好一定的余量为精车作装备。精车的目的是为保证螺纹的中径尺寸和表面的粗糙度。
2.1粗车
粗车时车刀的吃刀深度,车削时容易发生三面刀削,切削力曾大,从而引起扎刀现象,甚至造成断刀或将螺纹拉毛等现象。因此,在低速车削应采用以下方法来解决;常见的方法是采用左右切削法,即在车削过程中,每次反复行程后,除了车刀作横向进刀外,同时利用小拖板把车刀向左或右作微量进给,避免三面切削造成啃刀。小拖板进刀量的多少可根据牙顶宽的余量粗略地估算,不应过多或过少。若进刀量过多,容易造成精车余量不足而把螺纹车小,若进刀量过小与进刀时的情况无多大区别,容易产生啃刀。车削外螺纹时由于背走刀方向一面的切削条件较差,因此大部分切削余量应在顺走刀方向上一面切削,车削内螺纹时,为了改善刀杆受力变形的情况,大部分切削余量应在车尾方向一面切削。
2.2精车
粗车完成后即可通过精车方式来保证螺纹中径,表面粗糙和其它尺寸。粗车转入精车后,一般可先把螺纹深度车到位,然后向任意一侧借刀(注意两侧余量应均匀分配),先把一侧车到位,再向另一侧借刀,同时通过测量来保证中径尺寸。
3.螺纹的测量方法和种类
螺纹精车完成后,使所车削的工件符合质量要求,必须进行测量、检验。测量螺纹的方法如下:
3.1螺纹环(塞)规及卡板测量法。如车削标准件螺纹时,一般是用螺纹环规或塞规来测量螺纹的尺寸和精度。(万方期刊网)
3.2螺纹分厘卡测量法。螺纹分厘卡是测量螺纹中径的一种量具,通常用来测量三角螺纹。
3.3齿厚游标卡尺测量法。通常测量螺杆节径齿厚以及梯形螺纹中径牙厚的。
3.4三针测量法。三针测量法具测量外螺纹中径的一种比较精密的方法,主要测量一些精度高、螺旋角小于4º的螺纹工件(如螺杆)
 

参考文献:
【1】 陈日翟,金属切削原理【M】,北京;机械工业出版社,2004年。
【2】 乐兑谦,金属切削刀具【M】,北京;机械工业出版社,2004年。
【3】 廖念钊,互换性技术测量【M】,北京;中国计量出版社,2003年。
【4】 上海第一毛麻纺织机械厂,车工实践,上海;上海科学技术出版社,1979年。


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