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车工实训教学与蜗杆加工方法

 论文栏目:车工技术论文     更新时间:2017/12/5 11:27:15   

摘要:蜗杆的车削是中职学校在车工实训中难度较大的课题,通过正确刃磨相关的蜗杆车刀、合理选择蜗杆刀的装夹方法和切削用量、确定合理的加工步骤,可以高效率地加工出高质量的蜗杆。

关键词:车工实训;蜗杆车刀;高效率;高质量

车工实训是职业学校的基本课程之一,学生熟练掌握车工技能为今后在校的数控实训打下坚实的基础。由于蜗杆的主要参数和需要的注意点较多,于是对操作的技能要求很高。以下是我在车削蜗杆方面的一些经验。

一、蜗杆主要参数

常用的蜗杆齿形分轴向直廓和法向直廓蜗杆两种,两种蜗杆中,轴向直廓蜗杆应用较多,下面也将介绍轴向直廓蜗杆。

二、低速车削蜗杆的进刀方法

1.左右切削法。左右切削法车削蜗杆时,是利用中滑板控制蜗杆车刀进刀,同时还需要小滑板控制蜗杆车刀的左右微量进给,这种车削方法使车刀避免了三刃同时切削而产生的振动和扎刀的现象。(图一所示)2.车阶梯槽法。分别用两把刀,第一把刀头宽度小于P/2的矩形螺纹车刀,用车直槽法车至接近分度圆直径处,第二把刀头宽度等于牙槽底宽的矩形螺纹车刀把槽深车至接近齿根圆直径处,然后用蜗杆车刀精车两侧。(图二所示,本文主要研究阶梯槽法的加工方法)

三、蜗杆车刀的准备

1.车刀材料的选择。蜗杆车刀的材质通常用高速钢,高速钢车刀刃磨比较方便,能够很好的磨出刃口,而且韧性好,刀刃不易崩,扎刀之后残留物易清除,适合车削塑性材料的螺纹工件。对于职业学校的学生训练采用高速钢材质的车刀较好。2.车刀的刃磨。2.1粗车刀刃磨。采用阶梯槽法加工蜗杆的方法,由于蜗杆的齿高较大,粗车刀应采取两把不同刀宽的扎槽刀,该两把扎槽刀刃磨方法一致,只是刀宽不同。为了提高刀具的切削强度,前角(γ0)磨至10°~15°,并开好卷屑槽,防止在切削的过程中产生干涉,进给方向的副后角(α0)应大于蜗杆的导程角,另一侧副后角刃磨1°~3°。(图三、四所示)2.2精车刀刃磨。精车刀的刃磨是决定蜗杆技术要求的关键,为了保证齿形角和齿形两侧的直线度,蜗杆刀的刀尖角必须与齿形角相吻合,精车刀的前刀面也不建议刃磨,只需要在两切屑刃磨有较大前角(γ0=10°~20°)的卷屑槽,并注意刀具前端切屑刃不参加切削,它的宽度略小于齿根槽宽。刃磨时要保证刀刃不弯曲,后刀面要平,刀面最好用油石研磨。(图五所示)3.车刀的安装。蜗杆车刀的安装对蜗杆精度也会产生一定的影响,在实训过程中严格要求学生用对刀样板校正蜗杆车刀刀尖的位置,刀尖高度必须与工件旋转中心一致。为了便于装刀,还需注意刃磨蜗杆车刀时,刀尖角的中线应于刀杆平行。

四、蜗杆的加工方法

蜗杆的车削加工方法有多种,左右车削法是传统的教学方法,而车阶梯槽法比较新颖,蜗杆的加工质量比较好。在粗加工中,扎槽刀只有一条刀刃进行切削,每次加深吃刀时,只需要中滑板横向进给,无需小滑板左右移动,在精加工中,将蜗杆成型刀对准在槽中间,中滑板横向进刀至槽底,并精修至尺寸,这时将主轴转速降低,精修蜗杆两侧。蜗杆精修过程为:在完成槽底车削后,先修反向一面,只要修光即可,要把剩余的多数加工余量留在正面完成。主要是由于正面进刀的受力情况比反面好,操作起来方便。精修时切削量不宜过大,每次小托板进刀量控制在0.05mm以内。最后用齿厚卡尺控制好蜗杆齿厚的尺寸要求。

五、结语

采用车阶梯槽法,并在蜗杆成型刀的两条切削刃上开卷屑槽,可以使排屑比较顺利,减小刀刃受力和受热,在车削过程中不易引起扎刀现象。与左右切削法相比,操作简单,学生可以很快掌握,由于切削力小,可以减少蜗杆牙型的误差。从而可以高效率地加工出高质量的蜗杆。在加工蜗杆过程中还需注意以下几点:(1)充分浇注切削液,提高工件的表面质量。(2)由于吃刀深度大,刀头尽量缩短避免产生振动。(3)在加工蜗杆前,调整大、中、小滑板的间隙,并注意机床刚性问题。

作者:孙文秀 单位:江苏省昆山第一中等专业学校

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