课题七 车削梯形螺纹

课题七车削梯形螺纹学习目标1.了解梯形螺纹车刀的形状，掌握梯形螺纹车刀的刃磨和检测方法。2.掌握外梯形螺纹的尺寸计算、车削和检测方法。梯形螺纹相关知识一、梯形螺纹牙型及相关参数计算牙型如图图图梯形螺纹计算公式如表表梯形螺纹各参数及计算公式名称代号计算公式牙型角=30°螺距P由螺纹标准确定牙顶间隙acP（mm）1.5～56～1214～44ac（mm）0.250.51外螺纹大径d公称直径中径d2d2=d-0.5P小径d3d3=d-2h3牙高h3h3=0.5P+ac内螺纹大径D4D4=d+2ac中径D2D2=d2小径D1D1=d-P牙高H4H4=h3牙顶宽f，f=f’=0.366P牙槽底宽W,W’W=W’=0.336P-0.536a轴向齿厚SxSx=0.5P法向尺厚SnSn==0.5Pcos二、梯形螺纹基本标注1.外螺纹2.内螺纹三、螺纹车刀梯形螺纹车刀分为硬质合金和高速钢两种。常用的是高速钢材料的车刀。1.高速钢梯形外螺纹车刀（1）粗车刀刀尖宽度要小于齿根槽宽，径向前角为10°～15°，两侧后角进刀方向为（3°～5°）+φ，背进刀方向为（3°～5°）-φ。如图图高速钢梯形外螺纹粗车刀（2）精车刀精车径向前角为0°，两侧后角进刀方向为（5°～8°）+φ，背进刀方向为（5°～8°）-φ进刀，可适当磨出卷些槽，增大前角。如图图高速钢梯形外螺纹精车刀2.硬质合金梯形螺纹车刀适合于车削一般精度的梯形螺纹，效率提高。几何角度如图图硬质合金梯形外螺纹车刀3.梯形内螺纹车刀几何角度如图图梯形内螺纹车刀四、梯形螺纹车刀的刃磨方法和检测（1）刃磨步骤：①粗磨两侧后面，刃磨出两侧后角、刀尖角。②精磨两侧后面，控制好刀头宽度，使其小于牙槽底宽0.5mm左右。③粗磨前刀面，刃磨出径向前角。④油石备刀。（2）刃磨要求：①刃磨车刀时，要不断用样板检查刀尖角30°。②刃磨车刀时，要不断蘸水，防止车刀模糊。技能训练分课题一车外梯形螺纹（单线）技能目标1.掌握梯形螺纹车刀的角度和刃磨要求。2.掌握梯形螺纹螺纹的技术方法。工作任务在规定时间内完成图所示零件的加工，已知毛坯尺寸为45×120，材料45号钢。图工量刃具清单序号名称规格数量备注1游标卡尺0～1500.0212千分尺0～25，25～500.0113螺纹环规M36×3左，Tr40×714螺纹样板30°、60°15钟面式百分表10mm,0.0116磁性表座17内经百分表18～350.0118中心钻B2.519麻花钻18110锪钻60°111端面车刀45°自备12外圆车刀90º自备13梯形螺纹车刀P7自备14普通螺纹车刀自备15切槽刀自备16内孔车刀自备16其它扳手、铜棒、铜皮、刀垫、毛刷、油石、鸡心夹、钻夹头、顶尖、钻套等常用工具选用评分标准班级姓名学号工时考核项目考核内容及技术要求配分评分标准得分主要项目1.20H710超过H7扣5分，超过H8扣10分2.M36×3左-6g12超过6g扣6分，超过7g扣12分3.Ra1.6µm（M36×37左-6g牙侧）6一侧达不到要求扣3分4.Tr40×7-8c15超过8c扣8分，超过9c扣15分5.Ra1.6µm（Tr40×7-8c牙侧）8一处达不到Ra1.6µm扣3分，达不到Ra3.2µm扣4分一般项目1.42mm6超差0.01mm扣2分2.25mm6超差0.01mm扣2分3.6超差0.01mm扣2分4.B2.5/8处Ra1.6µm4达不到要求扣4分5.60°处Ra1.6µm4达不到要求扣4分6.10mm4超差全扣7.1160.1mm3超差全扣8.12mm6一处超差扣3分9.Ra1.6µm（2处）10一处达不到Ra1.6µm扣3分，达不到Ra3.2µm扣5分其它项目1.倒角，倒钝锐边一处不符合要求从总分扣除1分2.未注公差尺寸一处超过IT14从总分扣除1分2.Ra3.2µm一处不符合要求从总分扣除1分安全操作规范按企业标准违反一项规定从总分扣除2分，扣分不超过10分综合得分100任务分析1.定位装夹分析图纸有圆跳动要求，基准A是右端中心孔，基准B是左端60°锥孔角，被测要素是梯形螺纹大径，因此保证圆跳动要采取双顶方式装夹。2.梯形螺纹相关尺寸计算（1）螺纹升角,得到=4°（2）刃磨车刀后角图纸梯形螺纹为右旋螺纹，因此左后角（3°～5°）+=7°～9°右后角（3°～5°）-=-1°～1°刃磨完后测量如示意图图测量左后角图测量右后角（3）牙型高度(4)牙顶宽(5)法向齿厚°=3.4853.加工技术（1）梯形螺纹车削技术①按照车床螺距铭牌表将各手柄打在相应位置上，装上60°三角螺纹刀，用刀尖在大径上轻轻划出一条螺距线，用钢直尺检测是否为螺距7mm，而后转动小滑板向前1个齿顶宽，依然在大径上轻轻划出一条螺距线，划出加工区域，加工时车刀以两条螺旋线为界限，在螺旋槽区域进刀即可。如图，把60°三角螺纹刀换下，装上30°梯形螺纹刀，用左右侧刃倒出15°的倒角。如图②梯形螺纹螺距为7mm，螺距较大，因此可采用斜进法或左右车削法进行车削。但是为了提高效率，一般是直进法、斜进法、左右车削法综合运用。在开始进刀时可采用直进法，达到双边吃刀深度2mm左右，然后左斜进，待到快出毛边屑时，小滑板回拉右斜进，此后一直左右斜进交替。粗车完毕，进入半精车，对螺纹右侧光刀，以右侧为基准，光刀牙左侧，不断测量，直至梯形螺纹中径合格。（2）左旋三角螺纹车削技术左旋三角螺纹进刀方向与右旋方向反向，车削前按照铭牌表将手柄位置打到相应位置，刀具从退刀槽方向进刀，提起离合器刀具向尾座左方向行进。螺距为3mm,进刀方法仍然采用斜进法,最后直进精车。左旋螺纹和右旋螺纹区别如图图螺纹的旋向a）左旋螺纹b）右旋螺纹4.梯形螺纹的测量方法常用的有三种方法。（1）三针法三针法是测量螺纹（蜗杆）的一种精密测量方法。常适用于螺纹升角小于4°的三角螺纹、梯形螺纹、蜗杆的中径尺寸。如图图三针测量螺纹中径测量方法：三根量针放在相对应螺旋槽内，用千分尺测量出量针距离M，再换算出螺纹中径的实际尺寸。其M值的选择如下表表M值计算公式螺纹牙型M计算公式量针直径最大值最佳值最小值30°M=d2+4.864dD-1.866P0.656P0.518P0.486P40°M=d1+3.924dD-4.316mx2.446mx1.675mx1.61mx60°M=d2+3dD-0.866P1.01P0.577P0.505P55°M=d2+3.166dD-0.961P0.894P-0.0290.564P0.481P-0.016注意：量针直径选取要合适，最佳量针直径是量针横截面与螺纹牙侧相切于螺纹中径时的量针直径。基于表所示公式，如果用三针法测量Tr40×7-8c螺纹中径，需要计算出dD=0.518P=0.518×7=3.626mm，选用量针dD=3.55mm，螺纹中径是d2=mm,M=d2+4.864dD-1.866P=36.5+4.864×3.55-1.866×7=40.7052mm.根据中径公差，千分尺M应该是40.005～40.455mm。（2）单针法单针法测量比三针方便，但测量精度稍微差些。测量如图图测量方法：把一根量针放入螺旋槽，另一侧以大径为基准，用千分尺测量出量针最高点与另一侧大径之间的距离A，由Ａ换算出螺纹中径的实际尺寸。公式Ａ＝，其中是螺纹的大径的实际尺寸。例题：用单针测量Ｔr40×7-8c的梯形螺纹，量得工件实际大径=39.9mm，，求千分尺的读数A值。解：选用量针dD=3.55mm，三针测量时M=40.7052mm,Ａ＝=，根据中径公差，千分尺读数A值的范围是39.6026～40.0526mm。（3）综合测量法对于精度不高的梯形螺纹，用标准的梯形螺纹环规进行综合检测，通端通，止端止。本课题采用上述三针法、单针法和综合测量法检验。4.工艺路线安排（1）夹毛坯，平端面，钻中心孔。（2）粗车外圆41×80mm。（3）掉头装夹41外圆处，百分表找正，平端面，钻孔18mm，控制总长1160.1mm。（4）粗精车外圆42，35.9，29。（5）粗精车内孔20H7。（6）车内孔圆锥角60°。（7）双顶车削精车外圆39.9mm，倒角。（8）一夹一顶，粗精车外圆25，倒角。（9）切槽。（10）粗精车梯形螺纹。（11）掉头，双顶，粗精车M36×3左-6g。5.注意事项在粗车螺纹时，要注意观察不要超过齿顶宽刻线，不定期的用游标卡尺测量一下齿顶宽。实训报告1.填写工艺卡片2.实训当中出现的问题和解决的途径如表序号实训中出现的问题问题解决途径分课题二车双线梯形螺纹技能目标掌握双线梯形螺纹的尺寸计算，车削和检测方法，分头方法。工作任务完成图所示零件的加工，已知毛坯尺寸为45×162，材料45号钢。工量刃具清单序号名称规格数量备注1游标卡尺0～1500.0210～2000.0212千分尺0～250.01125～500.013齿厚卡尺1～180.0214内径百分表35～500.0115螺纹样板30°16钟面式百分表0～100.0117磁性表座18中心钻B2.519麻花钻201103211端面车刀45°自备12外圆车刀90º自备13梯形螺纹车刀Tr40×12(P6)自备14内孔车刀自备15切槽刀3～6自备16其它扳手、铜棒、铜皮、刀垫、毛刷、油石、鸡心夹、钻夹头、顶尖、钻套等常用工具选用评分标准班级姓名学号实际操作时间考核项目考核内容及技术要求配分评分标准得分件1外圆1.28，Ra1.66超差0.01mm扣3分2.28,Ra3.23超差全扣3.40,Ra1.66超差0.01mm扣3分4.38,Ra1.66超差0.01mm扣3分5.25,Ra1.66超差0.01mm扣3分长度6.45,Ra6.32超差全扣7.452超差全扣8.202超差全扣9.10,Ra6.32超差全扣梯形螺纹10.40,Ra3.26超差0.01mm扣1分11.37,Ra1.68超差全扣12.33,Ra6.38超差全扣13.P=6，30°4超差全扣形位公差14.5超差0.01mm扣1分15.5超差0.01mm扣1分件2外圆16.45,Ra3.26超差0.01mm扣3分长度17.40,Ra3.23超差0.01mm扣3分配合锥度18.锥度接触面积70%10接触面积小于70%扣4分，接触面积小于60%扣10分距离19.端面距离0～0.810超差不大于0.1mm扣2分，大于0.1mm全扣其它项目1.倒角，倒钝锐边一处不符合要求从总分扣除1分2.未注公差尺寸一处超过IT14从总分扣除1分2.Ra3.2µm一处不符合要求从总分扣除1分安全操作规范按企业标准违反一项规定从总分扣除2分，扣分不超过10分综合得分100实践课题相关知识一、多线螺纹的相关概念1.多线螺纹：沿两条或两条以上、在轴向等距分布的螺旋线所形成的螺纹称为多线螺纹。线数也叫头数，单线也叫单头，双线也叫双头，以此类推。2.多线螺纹的导程：指在同一条螺旋线上相邻两牙在中经线上对应的两点间的轴向距离。导程等于线数乘以螺距。如图3.多线螺纹的表示法例如M48×3/2,其中3是导程，2表示线数。二、加工双线梯形螺纹的技术1.划线车削螺纹前要划线，画出粗车区域，防止精车余量不够。具体地，螺纹导程L=12mm,按照车床铭牌表将各手柄位置放在相应位置，然后开车床，用60°螺纹刀刀尖轻轻划出第一条线（导程L），然后小滑板向前移动一个螺距P=6mm，划出第二条线，再将小滑板向前移动一个齿顶宽f，划出第三条线，最后将小滑板向前移动一个螺距P=6mm，划出第四条线，最后大径外圆划出两个加工区域，加工时车刀以两条螺旋线为界限，在螺旋槽区域进刀即可。如图图双线梯形螺纹划线2.车削（1）粗加工将蜗杆粗车刀对准第一个区域，中滑板对零，主要用“斜进拓宽法”或“左右拓宽法”进行粗车，粗车完第一个螺旋槽后，小滑板向前移动一个螺距，再粗车另一个螺旋槽区域，前后两次中滑板进刀刻度一定相同。注意事项：①粗车前，要找正小滑板移动方向与主轴平行。（利用百分表检测）②粗车时，不要超过划线区域，同时，要用游标卡尺不断检测齿顶宽，所测尺寸要大于齿顶宽。③车削时，要不断地观察车刀在牙槽中的状况，主要看车刀切削刃两侧有无缝隙，如果没有缝隙，中滑板不要进刀，小滑板向左或向右拓宽，再斜进。④扎刀瞬间，一定要及时退刀，并重新对刀入槽。（2）精加工双线螺纹主要是控制分线，分线不匀会造成车出的多线螺纹的螺距不等，会影响内外螺纹的配合精度，降低使用寿命。分线的准确程度是在精车体现，靠精车过程来保证。精车（含分线）步骤及其方法：在粗车完毕后，要进行排刀，从而为精车做好准备。1）换用精车刀，样板上刀。2）对刀：可采用静止对刀法和动态对刀法，对刀一定要准确。3）选取切削速度Vc<5m/min，精车。①内容：排刀（半精车）后，换精车刀，牙侧1光刀，然后车刀向前移动一个螺距P，再车削牙侧2，以牙侧1、牙侧2为测量（车削）基准，精车牙背两侧，使每个牙的法向齿厚，，最后用齿轮卡尺检验跨牙尺寸是否与相等。通过比较分析哪一个牙厚尺寸大，然后就以“瘦牙”尺寸为基准（用粉笔作标记），光刀“肥牙”牙侧，再检验，分头完毕。②检验是否与相等时，有几种情况。a.>，合格，光刀牙侧2；b.>，合格，光刀1牙右侧；c.<，合格，光刀2牙右侧；d．<，合格，光刀牙侧1。注意事项：1）用小滑板刻度分线法移动小滑板分线时，小滑板手柄转动方向应相同，避免由于小滑板丝杠与螺母的间隙而产生的误差。2）测量时S1、S2、S1n、S2n都是法向尺寸。3）在排刀（半精车）后，尽可能的使精车余量小一些。4）必要时，这种车削同一侧面的精加工方法可再使用一次，但前提是要有足够精加工余量。3.测量测量时，也可以用齿厚卡尺检测法向齿厚（在图纸上实际并不标注法向齿厚，而是标注中径公差），这里有一个转化技巧，即中径公差如何向法向齿厚公差转换。如图：图计算事项：图中，中径公差=0-（-0.476）=0.476放大图中，，Ts×=0.476轴向齿厚公差Ts×=结论：法向齿厚上偏差=0法向齿厚下偏差=0.476×cos6°=0.126所以法向尺厚尺寸为。其中，α=15º，γ～螺纹升角。～轴向齿厚上偏差，～轴向齿厚下偏差齿厚卡尺图齿厚游标卡尺(图)是用来测量齿轮（或蜗杆）的法向齿厚和齿顶高。这种游标卡尺由两互相垂直的主尺组成，因此它就有两个游标。A的尺寸由垂直主尺上的游标调整，测量的是螺纹的是齿顶高。B的尺寸由水平主尺上的游标调整，刻线原理和读法与一般游标卡尺相同，测量的是螺纹的法向尺厚。这种测量方