探析中小滑板51进借刀车削梯形螺纹的方法 毕业论文.doc

国家职业资格全省（或市）统一鉴定车工技师论文（国家职业资格二级） 论文题目：探析中小滑板5:1进借刀车削梯形螺纹的方法 姓 名： xxxxxxxxxxxx 身份证号： 3xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 准考证号： 所在省市： xxxxxxxxxxxxxxx 所在单位： xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 探析中小滑板5:1进借刀车削梯形螺纹的方法 摘要:较大导程梯形螺纹粗加工，一直采用传统的左右车削法或斜进法加工，不但效率低、刀具易磨损，还经常由于尺寸控制不准，使精加工余量不够导致出现废品。本文提出中小滑板5:1进借刀粗车梯形螺纹的方法，然后用直进法车牙底，成型法车牙侧精车梯形螺纹。经实践验证，该方法简单实用，效果好，具有一定的经济效益与推广价值。梯形螺纹一般作传动用，用以传递准确的运动和动力，广泛应用在各类机械上。其螺距和牙型都大，而且精度高，牙型两侧面表面粗糙度值较小，致使梯形螺纹车削时，吃刀深，切削抗力大，操作难度较大。很多操作者都是因为无法快速地实施粗加工，或不能合适地留精加工余量，导致加工速度太慢或将工件车报废。在多年的车工实践教学中，笔者通过不断的摸索、总结、完善，提出将中小滑板按5:1进借刀模式进行粗车梯形螺纹，再精车螺纹至精度要求，在ca6140型车床上取得了不错的效果。一、梯形螺纹常用进刀方法分析表1 梯形螺纹进刀方法梯形螺纹常用进刀方法如表1所示。其中直进法只适合较小导程螺纹（p4mm）加工；左右车削法、斜进法适合较大导程螺纹(4mm8mm）的粗精加工，但是需要两把以上的刀具加工，并计算过程很繁琐，一不小心就可能出现差错，导致加工零件的报废。通过查阅各类教材及相关资料发现，对于较大导程梯形螺纹粗加工时，左右车削法和斜进法都没有明确每次走刀的进借刀量，只是要求随着梯形螺纹的深度增加，切削深度和左右两个方向的进刀量逐渐减少，左右频繁借刀，致使操作者很不好控制尺寸。二、中小滑板5:1进借刀粗车梯形螺纹的方法（一）中小滑板5:1进借刀的理论依据图1 tr366螺纹加工余量分析米制梯形螺纹牙型半角为15，tr366的牙型高度应为3.5mm。如图1所示，在三角形abc中，高ac即为梯形螺纹的牙型高，则有tg15=ab/ac=0.268。如把ab长度看作借刀量，则ac长度就是牙深方向进给量，加工时如果横向进刀和轴向左右借刀按照0.268这个比例来控制，刀具就只有一侧刀刃和前端刀刃切削，即所谓的斜进法车削，但0.268不是一个整数，不容易记忆和计算。对于粗车梯形螺纹而言，如果把0.268这个比例取近似值为0.2,即可看作是横向进刀和轴向借刀比例为5:1。综合直进法和斜进法，先右面切削，再左面切削，再回到右面切削，这样左右反复，也是一侧刀刃和前端刀刃参加切削，按照这思路进行粗加工后，右侧刀刃向左共借刀12.5格即0.625mm车右侧面；车左侧面时，因车刀向左一开始移动30格，右侧刀刃向右共借刀10.5（30-19.5）格即0.525mm，右侧刀刃向左移动距离为0.975mm（1.5-0.525）。槽底宽为1.85mm（1.5+(0.975-0.625)。隐藏槽底宽度余量为：w=1.928-1.85=0.078mm；牙深方向余量为0.25mm，如果再考虑梯形螺纹的公差，精加工余量也就足够。（二）中小滑板5:1进借刀模式加工案例本文以加工tr366-7h为例（图2所示）详细介绍此方法。1.几何尺寸计算梯形螺纹的计算式及其参数值：tr366-7h图2 梯形外螺纹零件牙顶间隙 ac=0.5mm大径（公称直径）d=36mm中径d2=d-0.5p=33mm牙型高h3=0.5p+ac=3.5mm小径d3=d-2h3=36-(23.5)=29mm3.51.9283.804图3 tr366的牙型尺寸牙顶宽f=0.366p=2.196mm牙槽底宽w=0.366p-0.536ac=1.928mm牙顶槽宽a1=p-w=6-2.196=3.804mmtr366的牙型尺寸如图3所示2.车削过程 （1）高速钢梯形螺纹粗车刀刃磨图4 高速钢梯形螺纹粗车刀一般梯形螺纹都采用低速车削方法，故常用高速钢车刀（图4所示）。为了便于左右切削并留有精车余量，两侧刀刃之间的夹角应小于牙型角30，取2930。刀头宽度应小于牙槽底宽w（w=1.928mm），刀头宽度取1.5mm左右。为了高效去除大部分切削余量，将刀头磨成圆弧型，以增加刀头强度，并将刀头部分的应力分散。为了使车刀两侧刀刃锋利且受力、受热均衡，将前刀面磨成左高右低、前翘的形状，使纵向前角取10-15，径向后角取6-8，两侧后角：进刀方向为（3-5）+，背进刀方向为（3-5）-，为螺旋升角（2.8）。（2）工件车刀的装夹为了提高效率，大余量地车削梯形螺纹，在满足工件技术要求前提下，一般粗车都用一夹一顶装夹，安装工件时卡盘一定要夹紧，防止产生切削力大于工件夹紧力，出现工件轴向窜动的情况。图5 车刀进刀位置示意图为改善切削状况，使排屑顺畅，一般采用水平装刀法。安装车刀时要注意以下几点：一是车刀前端刀刃必须与工件轴线等高（用弹性刀杆应高于轴线约0.2mm）同时应和工件轴线平行。二是刀头的角平分线要垂直与工件的轴线。用样板找正装夹，以免产生螺纹半角误差。（3）粗车加工过程加工示意图如图5，利用车床中滑板和小滑板刻度控制进刀尺寸。首先将螺纹大径（略小0.15左右）、退刀槽和两端倒角（215）车好。然后将梯形螺纹粗车刀对到工件外圆上，将中滑板调至零位，同时将小滑板朝前进方向消除间隙后对零。此举目的是方便记住刻度，不易出错。接下来就按照图5所示的进刀顺序进刀，每一次进刀量见表2所示。 车刀在右面切削第1、第2刀，每次直径方向进刀0.5mm，向左借刀0.1mm，即中滑板进刀10格，小滑板进刀2格。 车刀退刀消除间隙后，向左移动1.5mm，小滑板左移相对位置i起始点30格，中滑板相对位置i起始点进刀0.5mm，进刀10格，车削第3刀；第4、第5刀，每次中滑板进刀10格、小滑板向右回退2格，即车第4、5刀，中滑板刻度分别为20格和30格，小滑板刻度分别为28格和26格。 车刀右移车削第6、第7刀，车刀左移车第8、第9刀，每次相邻两刀的进刀量，直径方向进刀0.5mm，轴向借刀0.1mm，即中滑板进10格，小滑板进退刀2格，车到第11刀、第12刀后，螺纹深度为3mm，在最后车第13、第14刀时进刀格数减半，螺纹深度到3.25mm，车右侧面向左借刀格数为12.5格，车左侧面向右借刀格数为10.5(30-19.5=10.5)格。表2 tr366的进借刀量三、粗车后的精车方法粗车结束后，换上螺纹精车刀，将它在螺纹大径上对刀，并将中滑板刻度盘对零。由于精车刀刀头宽度仍小于牙槽底宽（小0.05 mm），故精车刀可落到槽底，目测使精车刀处于槽中间，看此时刻度盘值，然后以每次进刀0.050.1mm，直进法将总进刀深度车至3.5mm，而粗车时已车切削深度3.25mm，故实际只需进刀0.25mm。当牙底车平并保证小径尺寸后，将小滑板刻度盘对零，用游标卡尺测量此时牙顶宽，将测量牙顶宽减去理论牙顶宽（w=2.196），将这个余量除以2，就是每侧要借刀的量。先将中滑板进刀，使精车刀落到槽底，先向左侧面借刀，每次0.10.15mm，至左侧面精加工余量全部车掉、表面车光洁，再向右侧面借刀，每借刀车削一次就用游标卡尺量一量牙顶宽，当牙顶宽接近2.196mm时，再用三针测量其m值。当m值合格时，螺纹中径即合格。四、结束语其他螺距的梯形螺纹，可以用同样的方法加工。先按照中小滑板5:1进借刀模式进行粗车，然后利用直进法车牙底，成型法车牙侧将梯形螺纹精车至符合要求。实践证明中小滑板5:1进借刀模式是既简单实用又高效的粗加工方法，只是在加工过程中，要注意将滑板刻度置零，在改变移动方向时，必须消除空行程。参考文献：（1）唐监怀，刘翔。