一、实训要求
(1)了解三角形螺纹的用途和技术要求。
(2)能根据工件螺距,查车床进给箱的铭牌表及调整手柄位置和挂轮。
(3)能根据螺纹样板正确夹车刀。
(4)掌握车三角形螺纹的基本动作和方法。
(5)掌握直进法车三角形螺纹的方法,要求收尾长不超过2/3圈,切槽一端要及时退刀。
(6)初步掌握中途对刀方法。
(7)熟记第一系列M6~M24三角螺纹的螺距。
二、实训内容
在机器制造业中,三角形螺纹应用很广泛,常用于连接和紧固;在工具和仪器中还往往用于调节。
三角形螺纹的特点:螺距小、一般螺纹长度较短。其基本要求是,螺纹轴向刨面牙形角必须正确、两侧面表面粗糙度小;中径尺寸符合精度要求;螺纹与工件轴向保持同轴。
1.螺纹车刀的夹装
(1)装夹车刀时,刀尖位置一般应对准工件中心。
(2)车刀刀尖的对称中心线必须与工件轴线垂直,装刀时可以用样板来对刀,如图2.7-3(a)所示。如果把车刀装歪,就会产生如图2.7-3(b)所示的牙型歪斜。
(3)刀头伸出不要过长,一般为20~25mm(约为刀杆厚度的1.5倍)。
2.车螺纹时车床的调整
(1)变换手柄位置。一般按工件螺距在进给箱铭牌上找到交换齿轮的齿数和手柄位置,并把手柄拨到所需的位置上。
图2.7-3 螺纹车刀的夹装
(a)用样板对刀;(b)车刀装歪
(2)调整交换齿轮。某些车床按铭牌表根据所具备的齿轮,需重新调整交换齿轮。其方法如下:
①切断机床电源,车头变手柄放在中间空当位置。
②识别有关齿轮、齿数、上、中、下轴。
③了解齿轮装拆的程序及单式和复式交换齿轮的组装方法。
在调整交换齿轮时,必须先把齿轮套筒和小轴擦干净,并使其相互间隙要稍大些,并涂上润滑油(有油杯的,应装满黄油,定期用手旋紧)。套筒的长度要小于小轴台阶的长度,否则螺母压紧套筒后,中间就不能转动,开车时会损坏齿轮或扇形板。
交换齿轮啮合间隙的调整式变动齿轮在交换齿轮架上的位置及交换齿轮架本身的位置,使各齿轮的啮合间隙保持在0.1~0.15mm;如果太紧,齿轮在转动时会产生很大的噪声并损坏齿轮。
(3)调整滑板间隙。调整中、小滑板镶条时,不能太紧,也不能太松。太紧了,摇动滑板费力,操作不灵活;太松了,车螺纹时容易产生“扎刀”。顺时针方向旋转小滑板手柄,消除小滑板丝杆与螺母的间隙。
3.车螺纹时动作练习
(1)选择主轴转速为200r/min左右,开动车床,将主轴倒、顺转数次,然后合上开合螺母,检查丝杠与开合螺母的工作情况是否正常,若有跳动和自动抬闸现象,必须消除。
(2)空刀练习车螺纹的动作,选螺纹2mm,长度为25mm,转速165~200r/min。开车练习开合螺母的分合动作,先退刀、后提开合螺母(间隔瞬时),动作协调。
(3)试切螺纹,在外圆上根据螺纹长度,用刀尖对准,开车并径向进给,使车刀与工件轻微接触,车出一条刻线作为螺纹终止退刀标记,如图2.7-4所示。并记住中滑板刻度盘读数,退刀。将床鞍摇至离工件端面8~10牙处,径向进给0.05mm左右,调整刻度盘“0”位(以便车螺纹时掌握切削深度),合下开合螺纹,在工件表面上车出一条油痕螺纹线,到螺纹终止线时迅速退刀,提起开合螺纹(注意螺纹收尾在2/3圈之内),用钢直尺或螺距规检查螺距(图2.7-5)。
图2.7-4 螺纹终止退刀标记
图2.7-5 检查螺距
(a)钢直尺;(b)螺距规
4.车无退刀槽的钢件螺纹(图2.7-6)
(1)车钢件螺纹的螺纹车刀。一般选用高速钢螺纹车刀。为了排屑顺利,磨有纵向前角。具有纵向前角的刀尖角数值可参阅表2.7-1上的刀尖角数值。
图2.7-6 无退刀槽的钢件螺纹
表2.7-1 刀尖角数值
(2)车削方法。采用左右切削法或斜进法车螺纹时,除了用中滑板刻度控制车刀的径向进给外,同时使用小滑板的刻度,使车刀左、右微量进给(图2.7-7(a))。采用左右切削法时,要合理分配切削余量,粗车时亦可进行斜进法(图2.7-7 (b))顺走刀一个方向偏移,一般每边留精车余量0.2~0.3mm,精车时,为了使螺纹两侧面都比较光洁,当一面车光以后,再将车刀偏移另侧面车削,两侧面均车光后,再将车刀移到中间,把牙底部车光或用直进法,以保证牙底清晰,精车时采用低的切削速度和浅的切刀深度。粗车时vc=10.2~15m/min,ap=0.15~0.3mm。
图2.7-7 螺纹车削方法
(a)左右切削法;(b)斜进法
这种切法操作比较复杂,偏移的赶刀量要适当,否则会将螺纹车乱或牙顶车尖。它使用于低速切削螺距大于2mm的塑性材料。由于车刀用单面切削,所以不容易产生卡刀现象。在车削过程中亦可用观察法控制左右微进给量。当排出的切屑很薄时,车出的粗糙度小。
(3)乱牙及其避免方法。在第一次进刀完毕以后,第二刀按下开合螺母时,车刀刀尖不在第一刀的螺旋槽里,而是偏左或偏右,结果把螺纹车乱而报废,这就叫乱牙。因此在加工前,因首先确定被加工螺纹的螺距是否乱牙,如果是乱牙的,采用开倒顺车法。即每车一刀后,立即将车刀径向退出,不提起开合螺母,开倒车使车刀纵向退出刀第一刀开始切刀的位置,然后中滑板进给,再顺车走第二刀,这样反复来回,一直到把螺纹车好为止。
(4)切削液。车削时必须加切削液。粗车用切削油或机油,精车用乳化液。
5.车有退刀槽的螺纹
有很多螺纹,由于技术和工艺上的要求,须切退刀槽。退刀槽直径应小于螺纹小径,槽宽等于2~3个螺距。螺纹车刀移至退刀槽中即退刀,并起开合螺母或开倒车。
6.低速车螺纹时切削用量的选择
低速车螺纹时,要合理选择粗、精车切削用量,并要在一定的走刀次数内完车车削。低速车螺纹时,实际操作中一般都采用弹性刀杆。这种刀杆的特点是,当切削力超过一定值时,车刀能自动让刀,使切屑保持适当的厚度,可避免扎孔现象。
7.螺纹的测量和检查
(1)大径的测量。螺纹大径的公差较大,一般可用游标卡尺或千分尺测量。
(2)螺距的测量。螺距一般可用钢直尺测量。因为普通螺纹的螺距一般较小,在测量时,最好量10个螺距的长度,然后把长度除以10,就得出一个螺距的尺寸。如果螺距较大,那么可以量2~4个螺距的长度,细牙螺纹的螺距较小,用钢直尺测量比较困难,这时可用螺距规来测量,如图2.7-5(b)所示。测量时把钢片平行轴线方向嵌入牙形中,如果完全符合,则说明被测的螺距是正确的。
(3)中径的测量。精度较高的三角形螺纹,可用螺纹千分尺测量,所测得的千分尺读数就是螺纹得中径实际尺寸。
(4)综合测量。用螺纹环规(图2.7-8)综合检查三角螺纹。首先对螺纹的直径、螺距、牙形和粗糙度进行检查,然后再用螺纹环规测量外螺纹的尺寸精度。如果环规通端正好拧不进,说明螺纹精度符合要求。对精度要求不高的螺纹也可用标准螺母检查,以拧上工件时是否顺利松动的感觉来确定。检查有退刀槽的螺纹时,环规应通过退刀槽与台阶平面靠平。
图2.7-8 螺纹环规
三、实训图样(图2.7-9)
图2.7-9 车螺纹
四、实训步骤
1.练习图2.7-9左端的加工步骤
(1)夹持毛坯外圆φ30mm,工件伸出40mm左右,找正夹紧。
(2)粗、精车外园φ18mm上偏差-0.15、下偏差-0.25,长30mm±0.3至尺寸要求。
(3)倒角C2。
(4)切槽10×2。
(5)粗、精车三角螺纹M18×2mm,长20mm至尺寸要求。
(6)检查。
2.练习图2.7-9右端的加工步骤
(1)夹持毛坯外圆φ30mm,工件伸出40mm左右,找正夹紧。
(2)粗、精车外园φ22mm上偏差-0.15、下偏差-0.25,长30mm±0.2至尺寸要求。
(3)倒角C2。
(4)粗、精车三角螺纹M22×2mm,长20mm±0.3至尺寸要求。
(5)检查。
五、注意事项
(1)车螺纹前要检查组装交换齿轮的间隙是否适当,把主轴变速手柄放在空挡位置,用手旋转主轴,是否有过重或空转量过大的情况。
(2)由于初学车螺纹,操作不熟练,一般宜采用较低的切削速度,并特别注意在练习操作过程中思想要集中。
(3)车螺纹时,开合螺母必须闸到位,如感到为闸好,应立即起闸,重新进行。
(4)车铸铁螺纹时,径向进刀不宜太大,否则会使螺纹牙尖爆裂,造成废品。在最后几刀车削时,可用趟刀方法把螺纹车光。
(5)车无退刀槽的螺纹时,特别注意螺纹的收尾在1/2圈左右,要达到这个要求,必须先退刀,后起开合螺母。且每次退刀牙均匀一致,否则会撞掉刀尖。
(6)车螺纹应始终保持刀刃锋利,如中途换刀或磨刀后,必须对刀以防破牙,并重新调整中滑板刻度。
(7)粗车螺纹时,要留适当的精车余量。
(8)车削时应防止螺纹小径不清,侧面不光,牙型线不直等不良现象的出现。
(9)车削塑性材料时产生扎刀的原因。
①车刀装夹低于工件轴线或车刀伸长太长。
②车刀前角或前角太大,产生径向切削力把车刀拉向切削表面,造成扎刀。
③采用直进法时进给量较大,使刀具接触面积大,排屑困难而造成扎刀。
④精车时由于采用润滑较差的乳化液,刀尖磨损严重,产生扎刀。
⑤主轴轴承及滑板和床鞍的间隙太大。
⑥开合螺母间隙太大或丝杠轴向窜动。
(10)使用环规检查时,不能用力过大或扳手强拧,以免环规、严重磨损或使工件发生移位。
(11)车螺纹时应注意安全技术问题:
①调整交换齿轮时,必须切断电源,停车后进行。交换齿轮装好后要装上防护罩。
②车螺纹时按螺距纵向进给,因此进给速度慢,因此进给速度快,退刀合起合螺母必须及时、动作协调,否则会使车刀与工件台阶或卡盘撞击而产生事故。
③倒顺车换向不能过快,否则机床将受到瞬时冲击,容易损坏机件,在卡盘与主轴连接处必须装保险装置,以防因卡盘在反转时从主轴上脱落。
④车螺纹进刀时,必须注意中滑板手柄不要多摇一圈,否则会造成刀尖崩刃或工件损坏。
⑤开车时,不能用棉纱擦工件,否则会使棉纱卷入工件,把手指也一起卷进而进入。
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