车削螺纹和蜗杆

☆明确螺纹的种类和参数☆掌握螺纹车刀的刃磨方法☆掌握三角形外螺纹的车削方法☆掌握三角形内螺纹的车削方法☆明确梯形螺纹的车削方法☆明确阿基米德蜗杆的车削方法☆明确在车床上攻丝和套螺纹的方法本章学习目标项目五车削螺纹和蜗杆本章大纲任务一车削三角形外螺纹任务二车削三角形内螺纹任务三车削梯形螺纹任务四车削蜗杆任务五套螺纹和攻螺纹实训任务一车削三角形外螺纹一、基础知识•1．螺纹的基础知识•螺旋线可以看成是直角三角形ABC围绕圆柱体旋转一周后，斜边AC在圆柱表面上所形成的曲线。螺旋线形成原理任务一车削三角形外螺纹一、基础知识•（1）螺纹的车削原理。•螺纹的形成是指螺纹牙型的形成，实际加工时，是从圆柱形毛坯上切出螺纹的齿沟来获得螺纹牙型。•（2）螺纹分类。•螺纹的用途、牙型和具体分类如书中表5-1所示。螺纹车削原理任务一车削三角形外螺纹一、基础知识•（3）螺纹主要参数。螺纹主要参数任务一车削三角形外螺纹一、基础知识•2．三角形螺纹的尺寸计算•（1）普通螺纹的计算。–①大径：d=D（大径与公称直径相同）。–②中径：d2=D2=d−0.6495P。–③牙型高度：h1=0.5413P。–④小径：d1=D1=d−1.0825P。普通螺纹的基本牙型任务一车削三角形外螺纹一、基础知识•（2）英制螺纹的计算。普通螺纹的基本牙型任务一车削三角形外螺纹一、基础知识•（3）管螺纹。非螺纹密封管螺纹的基本牙型任务一车削三角形外螺纹一、基础知识•3．普通螺纹代号与标记•普通螺纹分为粗牙普通螺纹和细牙普通螺纹2种。粗牙普通螺纹用字母“M”及“公称直径”表示，如M8、M16等。细牙普通螺纹用字母“M”及“公称直径×螺距”表示，如M10×1、M20×1.5等。•当螺纹为左旋时，在螺纹代号之后加“左”字，如M16左，M20×1.5左。•普通螺纹标记是由螺纹代号和公差代号及旋合长度代号组成。任务一车削三角形外螺纹一、基础知识任务一车削三角形外螺纹一、基础知识•4．三角形螺纹车刀的种类和结构特点•（1）高速钢三角形外螺纹车刀。任务一车削三角形外螺纹一、基础知识•（2）硬质合金三角形外螺纹车刀。硬质合金三角形外螺纹车刀任务一车削三角形外螺纹一、基础知识•（3）三角形内螺纹车刀。高速钢三角形内螺纹车刀硬质合金三角形内螺纹车刀任务一车削三角形外螺纹一、基础知识•5．三角形螺纹车刀的刃磨•（1）三角形车刀主要角度的确定。•刃磨三角形车刀时，要注意以下角度的刃磨。–①刀尖角。–②径向前角。–③刀尖角的修正。–④工作后角。任务一车削三角形外螺纹一、基础知识•（2）刃磨螺纹车刀时的基本要求。–①正常情况下，车刀刀尖角应等于牙型角。当径向前角00°时，应按照表5-2修正刀尖角。–②螺纹车刀的两个主切削刃必须刃磨平直，并且对称。–③螺纹车刀的切削部分不能歪斜，刀尖半角必须对称。–④螺纹车刀的前刀面和两个主后刀面的表面粗糙度应该较小。–⑤内螺纹车刀的后角应该适当增大，通常磨成双重后角。•（3）磨刀操作时的注意事项。•（4）高速钢三角形螺纹车刀的刃磨步骤。•（5）车刀角度的检验。任务一车削三角形外螺纹一、基础知识•6．三角形外螺纹的车削要领•（1）螺纹车刀的安装。•螺纹车刀的安装位置是否正确，对加工后的螺纹牙型的正确性有较大影响。–①对于三角形螺纹、梯形螺纹，其牙型要求对称并垂直于工件轴线，两牙型半角要相等，如果把车刀装歪，会产生牙型歪斜。牙型半角相等牙型半角不等任务一车削三角形外螺纹一、基础知识–②在安装螺纹车刀时，必须使刀尖与工件中心（车床主轴轴线）在同一高度上，并且刀尖轴线与工件轴线垂直，装刀时可以使用样板辅助对刀。安装螺纹车刀任务一车削三角形外螺纹一、基础知识–②在安装螺纹车刀时，必须使刀尖与工件中心（车床主轴轴线）在同一高度上，并且刀尖轴线与工件轴线垂直，装刀时可以使用样板辅助对刀。–③螺纹车刀不宜伸出刀架过长，一般以伸出长度为刀柄厚度的1.5倍为宜，为25～30mm。安装螺纹车刀任务一车削三角形外螺纹一、基础知识•（2）车削三角螺纹的基本要求。–①中径尺寸应符合相应的精度要求。–②牙型角必须准确，两牙型半角应相等。–③牙型两侧面的表面粗糙度值要尽量较小。–④螺纹轴线与工件轴线具有较高的同轴度。•（3）车削前的准备工作。–①机床间隙的调整。–②操作手柄的调整。任务一车削三角形外螺纹一、基础知识•7．低速车削三角形外螺纹•（1）提开合螺母法车削螺纹。•（2）倒顺车法车螺纹。任务一车削三角形外螺纹一、基础知识•8．螺纹退刀槽的使用–螺纹上一般都具有退刀槽这种工艺结构，以方便螺纹加工终了时车刀的退出并保证螺纹全长范围内牙型完整，如图所示。有的三角形螺纹在结构上无退刀槽，此时螺纹末端具有不完整的螺尾，如图所示。车削无退刀槽螺纹时，先在螺纹的有效长度处用车刀刻划一道刻线，当车刀车至该刻线时，迅速横向退刀并提起开合螺母或反转主轴转向，如图所示。退刀槽的应用无退刀槽的螺纹使用刻线作为螺纹终止标记任务一车削三角形外螺纹一、基础知识•（1）车螺纹时的进刀方法。•低速车螺纹时的进刀法主要有以下3种。–①直进法。–②左右切削法。–③斜进法。直进法左右切削法斜进法任务一车削三角形外螺纹一、基础知识•（2）乱扣及其防止。•车削螺纹时，在第1刀车削完毕后，在车削第2刀时，车刀刀尖不在第1刀车削的螺旋槽中央，以至于造成螺旋槽被切导致螺纹被车坏的现象成为乱扣。•目前最常用的防止乱扣的方法是开倒顺车，这样可以避免乱扣。使用这种方法车削螺纹时，工件经丝杆、开合螺母到车刀的传动始终没有分开。•（3）切削用量的选择。•（4）中途换刀的方法。任务一车削三角形外螺纹一、基础知识•9．高速车削三角形外螺纹•（1）车刀的装夹。•车刀的装夹方法与低速车外螺纹时基本相同。为防止车削时产生振动和扎刀，刀尖应高于工件中心0.1～0.2mm。•（2）高速车削螺纹的方法。–①进刀方法。–②走刀次数。–③切削深度。任务一车削三角形外螺纹一、基础知识•（3）高速车削螺纹时的注意事项。–①因为工件材料受到刀具挤压使外径扩张，因此螺纹大径应比基本尺寸小0.2～0.4mm。–②加工时切削力较大，必须装夹牢固。–③转速较高，操作时要集中精力，注意及时退刀，以防事故发生。任务一车削三角形外螺纹一、基础知识•10．螺纹的检测•螺纹车削完成后，必须认真检测其主要参数是否符合图样要求。螺纹的测量方法有单项测量和综合测量两种。•单项测量是指使用量具测量螺纹的某一项参数的数值。•综合测量法是用螺纹量规对螺纹各个主要参数进行全面测量的方法，常用于成批生产中。任务一车削三角形外螺纹•技能训练一三角形螺纹车刀的刃磨•技能训练二车削三角形外螺纹•【训练小结】–（1）初学者在初次车削螺纹时，主轴转速不宜过高，待操作熟练后，逐步提高转速。–（2）车削螺纹时，要始终确保车刀锋利。–（3）中途换刀或者刃磨重装刀具后，必须重新对刀并调整刀尖的高低。–（4）操作中滑板手柄时要谨慎，要防止将手柄摇过，多摇一整周导致进给量过大而损坏车刀。–（5）车无退刀槽的螺纹时，应保证每次收尾均在1/2圈左右。–（6）车脆性材料时，径向进给量不宜过大，否则容易损坏车刀刀尖。–（7）刀尖处出现积屑瘤后应及时去除。二、技能训练•1．内螺纹车刀的种类和安装•内螺纹的形式主要有通孔内螺纹、不通孔内螺纹、阶台孔内螺纹等形式。•（1）内螺纹车刀的种类。•与之对应，常见的内螺纹车刀如图所示，其中前者用于加工通孔内螺纹，后者用于加工不通孔内螺纹和阶台内螺纹。任务二车削三角形内螺纹一、基础知识通孔内螺纹车刀不通孔内螺纹车刀•（2）内螺纹车刀的安装。•①刀柄伸出长度应大于内螺纹长度10～20mm。•②调整刀具刀尖，使之对准工件中心轴线。•③使用螺纹对刀样板对刀，对刀正确后夹紧刀具。•④装夹好刀具后手动在螺纹底孔内试走刀一次，检测刀柄与内孔有无碰撞。任务二车削三角形内螺纹一、基础知识•2．三角形内螺纹的车削要领•（1）内螺纹底孔直径的确定。•（2）内螺纹的车削步骤。•（3）进刀方法。任务二车削三角形内螺纹一、基础知识•【训练内容】•车削带有内螺纹零件。任务二车削三角形内螺纹二、技能训练带有内螺纹的零件•【注意事项】•（1）在装夹内螺纹车刀时，车刀刀尖应该对准工件中心轴线。车刀装得过高，车削时容易引起振动，螺纹面表面粗糙；若装刀过低，难以切入工件。•（2）车削内螺纹时，应适当调紧小滑板，以防止车削过程中中滑板和小滑板之间产生位移造成螺纹乱牙。•（3）车内螺纹时，要及时退刀，以免车刀碰撞孔底。如果车刀碰撞底孔，应及时重新对刀，以免因为刀具的位移而导致乱扣。•（4）精车内螺纹时，必须确保车刀锋利，否则容易产生让刀使螺纹产生锥形误差。•（5）车削螺纹过程中如果产生锥形误差，不要盲目增加背吃刀量，应该让螺纹车刀在原来的切削深度上多次无进给切削以消除误差。任务二车削三角形内螺纹二、技能训练•1．梯形螺纹的尺寸计算•梯形螺纹有公制和英制两种，我国主要采用公制梯形螺纹。30°梯形螺纹的代号用字母Tr及公称直径×螺距表示。例如Tr36×6。任务三车削梯形螺纹一、基础知识矩形螺纹的牙型•2．梯形螺纹车刀的种类•（1）高速钢梯形螺纹粗车刀。•（2）高速钢梯形螺纹精车刀。•（3）硬质合金梯形螺纹车刀。任务三车削梯形螺纹一、基础知识•3．梯形螺纹车刀的刃磨•梯形螺纹车刀的主要参数是牙型角和牙底槽宽度，也是磨刀时应该重点保证的尺寸。•4．车削梯形外螺纹•梯形螺纹用于传动，其轴线剖面形状为等腰梯形，对形状和尺寸精度都要求较高，同时要求表面粗糙度小，其车削难度比三角形螺纹大。任务三车削梯形螺纹一、基础知识•车削梯形外螺纹的主要操作要领如下。•①螺距P4mm、精度要求不高的梯形外螺纹。–这类螺纹宜采用单刀车削法使用一把车刀分粗车和精车两个阶段将螺纹车削至要求。–粗车时采用小进给量的左右切削法或斜进法。–精车时采用直进法。任务三车削梯形螺纹一、基础知识•②螺距P≥4～8mm、精度要求较高的梯形外螺纹。–首先粗车、半精车螺纹大径，留精车余量0.3mm左右，倒角。–常用的方法是使用左右切削法粗、半精车螺纹，单边留精车余量0.1～0.2mm，精车螺纹小径至尺寸。–也可以采用车直槽法。选用刀头宽度稍小于槽底宽的车槽刀，采用直进法粗车螺纹，槽底直径等于螺纹小径。–精车螺纹大径到要求。–用两侧切削刃磨有卷屑槽的精车刀精车两侧面至要求。任务三车削梯形螺纹一、基础知识•③螺距P8mm的梯形外螺纹。–一般采用车阶梯槽（分层切削）的方法车削。–粗车、半精车螺纹大径，留精车余量0.3mm左右，倒角。–使用刀头宽度小于P/2的车槽刀采用直进法粗车螺纹至接近中径处，再使用刀头宽度略小于槽底宽的车槽刀采用直进法粗车螺纹，形成阶梯状的螺旋槽。–使用梯形螺纹粗车刀采用左右切削法半精车螺纹槽两侧面，每一面留下精车余量0.1～0.2mm。–精车螺纹大径至要求。–使用精车刀精车两侧面，严格控制中径尺寸。任务三车削梯形螺纹一、基础知识•5．车削梯形内螺纹•（1）加工底孔。•（2）车削对刀基准。•（3）粗车内螺纹。•（4）精车内螺纹。任务三车削梯形螺纹一、基础知识•【训练要求】•车削梯形螺纹。材料：45钢，1件。任务三车削梯形螺纹二、技能训练车削梯形螺纹•【注意事项】•（1）梯形螺纹精车刀两侧刃应刃磨平直，刀刃应保持锋利。•（2）精车螺纹前，应修磨中心孔，保证螺纹的同轴度。•（3）粗车螺纹时，应调紧小滑板，以防止车刀发生位移而损坏刀具或乱扣。•（4）车削梯形螺纹时，切削力较大，宜选用较小的切削量，并充分加注切削液。任务三车削梯形螺纹二、技能训练•1．蜗杆的分类•蜗杆一般分为齿形角α=20°的公制蜗杆和齿形角α=14.5°的英制蜗杆两类。我国主要使用公制蜗杆，其主要类型如下。•（1）阿基米德蜗杆（ZA蜗杆）。•（2）法向直廓蜗杆（ZN蜗杆）。•（3）渐开线蜗杆（ZI蜗杆）。•（4）锥面包络圆柱蜗杆（ZK蜗杆）。•（5）圆弧圆柱蜗杆（ZC蜗杆）。任务四车削蜗杆一、基础知识•2．蜗杆车刀•（1）蜗杆粗车刀。任务四车削蜗杆一、基础知识蜗杆粗车刀•（2）蜗杆精车