分层法车削梯形螺纹
机械制造与研究· 滕凯,等·分层法车削梯形螺纹
分层法车削梯形螺纹
滕凯 ,马秀丽 (1.徐州工程学院,江苏徐州221008;
2.中国矿业大学。江苏徐州221008)
摘要:常见的梯形螺纹车削,由于车削加工难度较大,操作技能要求较高,因而使初学者学习
起来较困难。为了解决此难题,笔者提出了操作简单、易理解和易掌握的“分层”车削方法。
关键词:梯形螺纹;车削方法;分层车削 中图分类号:TG62 文献标识码:B 文章编号:1671—5276(2007)01 0032—02
Use the Method of Layering Turning to Process the Echelon Screw Thread
TENG Kai ,MA Xiu—li2 (I+Xuzhou Institute of Engineering,Xuzhou 221008。China;
2.China University of Mining and Technology-Xuzhou 221008-China) Abstract:It is very difficult for the beginners to m ̄ster the common methods of processing echelon screw thread because of the
high difficulty in the process and the high request to the operators.In order to mlute these questions.the author puts forward
the method of 1ayering turning which is easy to operate。to understand and to master. Key words:echelon y ̄rew thread;the method of turning;1ayefing turning
O 引言
梯形螺纹较之三角螺纹,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,走刀快,切削余量大,切削抗力大。这就导致 了梯形螺纹的车削加工难度较大,学生在车工技能培训中
难于掌握,容易产生扎刀现象,进而使学生对此产生紧张
和畏惧的心理。在多年的车工实习教学中,通过不断的 摸索、总结、完善,对于梯形螺纹的车削也有了一定的认
知,下面我们就来探究一下哪种车削方法更适合初学者理
解、学习和掌握。
1 梯形螺纹车削方法的选用
车削梯形螺纹时,通常采用高速钢材料刀具进行低速 车削,低速车削梯形螺纹一般有如图1所示的四种进刀方 法:直进法、左右切削法.、车直槽法和车阶梯槽法。通常直
进法只适用于车削螺距较小(P<4mm)的梯形螺纹,而
粗车螺距较大(P>4mm)的梯形螺纹常采用左右切削 法、车直槽法和车阶梯槽法。下面我们分别探究一下这几
种车削方法:
(a)直避泣 (b)矗 切削法 (c)车直梢法 (d)车阶梯梢浊
图1梯形螺纹车削的四种进刀方法
a)直进法:直进法也叫切槽法,如图1(a)所示。车削
螺纹时,只利用中拖板进行横向(垂直于导轨方向)进刀,
。32· 在几次行程中完成螺纹车削。这种方法虽可以获得比较 正确的齿形,操作也很简单,但由于刀具三个切削刃同时
参加切削,振动比较大,牙侧容易拉出毛刺,不易得到较好
的表面品质,并容易产生扎刀现象,因此,它只适用于螺距 较小的梯形螺纹车削;
b)左右切削法:左右切削法车削梯形螺纹时,除了用
中拖板刻度控制车刀的横向进刀外,同时还利用小拖板的
刻度控制车刀的左右微量进给,直到牙形全部车好,如图 1(b)所示。用左右切削法车螺纹时,由于是车刀两个主切
削刃中的一个在进行单面切削,避免了三刃同时切削,所 以不容易产生扎刀现象。另外,精车时尽量选择低速(
=4 ̄7m/min),并浇注切削液,一般可获得很好的表面品
质。在学生实际操作过程中,要根据实际经验,一边控制
左右进给量,一边观察切屑情况,当排出的切屑很薄时,就
可采用光整加工使车出的螺纹表面光洁,精度也很高。但
左右切削法操作比较复杂,小拖板左右微量进给时由于空 行程的影响易出错,而且中拖板和小拖板同时进刀,两者
的进刀量大小和比例不固定,每刀切削量不好控制,牙型
也不易车得清晰。所以,左右切削法对操作者的熟练程度
和切削技能要求较高,不适合初学者学习和掌握;
C)车直槽法:车直槽法车削梯形螺纹时一般选用刀 头宽度稍小于牙槽底宽的矩形螺纹车刀,采用横向直进法
粗车螺纹至小径尺寸(每边留有0.2~0.3mm的余量),然
后换用精车刀修整,如图I(C)所示。这种方法简单、易 懂、易掌握,但是在车削较大螺距的梯形螺纹时,刀具因其
刀头狭长,强度不够而易折断;切削的沟槽较深,排屑不顺
畅,致使堆积的切屑把刀头“砸掉”;进给量较小,切削速度
较低,因而很难满足梯形螺纹的车削需要;
d)车阶梯槽法:为了降低“直槽法”车削时刀头的损
坏程度,我们可以采用车阶梯槽法,如图1(d)所示。此方 法同样也是采用矩形螺纹车刀进行切槽,只不过不是直接
http,//ZZHD chinajourna1.net.cn E mail:ZZHI)@chinajourna1.net.el
l《机械制造与自动化》 维普资讯 http://www.cqvip.com 机械制造与研究· 滕凯,等·分层法车削梯形螺纹
切至小径尺寸,而是分成若干 切削成阶梯槽,最后换用
精车刀修整至所规定的尺寸。这样切削排屑较顺畅,方法
也较简单,但换刀时不容易对准螺旋直槽,很难保证正确 的牙型,容易产生倒牙现象。
综上所述:除直进法外,其他三种车削方法都能不同 程度地减轻或避免三刃同时切削,使排屑较顺畅,刀尖受
力、受热情况有所改善,从而不易出现振动和扎刀现象,还 可提高切削用量,改善螺纹表面品质。所以,左右切削法、
车直槽法和车阶梯槽法获得了广泛的应用。然而,对于初 学者来说,以上三种车削方法掌握起来较困难,操作起来
较繁琐,有待于容易化和简单化。通过多年的教学、实践
发现,“分层车削梯形螺纹”能使学生容易理解和掌握。
2“分层法”车fi-,J梯形螺纹
“分层法”车削梯形螺纹实际上是直进法和左右切削
法的综合应用。在车削较大螺距的梯形螺纹时,“分层法” 通常不是一次性就把梯形槽切削出来,而是把牙槽分成若
干层(每层大概1-2mm深),转化成若干个较浅的梯形槽 来进行切削,从而降低了车削难度。每一层的切削都采用
先直进后左右的车削方法,由于左右切削时槽深不变, 具只须做向左或向右的纵向(沿导轨方向)进给即可(如图
2所示),因此它比上面提到的左右切削法要简单和容易
操作得多。
图2分层法车削梯形螺纹图
梯形螺纹的计算公式及其参数值列于表1。下面就
以车削Tr36×6 7e为例,介绍一下“分层法”车削梯形螺 纹: 表1 梯形螺纹的计算式及其参数值
a)“分层法”车削梯形螺纹的刀具选择:“分层法”车
MachineBuilding Automation,Feb 2007。36(J):32—33,35 削梯形螺纹所用的粗车刀和精车刀与其它加工方法基本 相同,只是粗车刀的刀头宽度( 丁】=1.2~1.5mm)小于
牙槽底宽(75J=1.928mm),刀具刀尖角(£r=29。~29。
30 )略小于梯形螺纹牙型角(口=30。)。 b)“分层法”车削梯形螺纹的操作步骤: 1)粗、精车梯形螺纹大径(o36—8 )且倒角与端面成
l5。。这里螺纹大径也可留有0.15 mn-i左右的修整余量, 以便螺纹精车完后,发现牙顶有撕裂和变形时可以进行修
整; 2)用梯形螺纹粗车刀直进法大概车至1/3牙槽深处
(hI=lmm),因为切削深度不大,切削力较小,一般不会产
生振动和扎刀,如图2和图3(a)所示。此时,中拖板停止 进刀而做横向进刀(车刀每次进到原来的吃刀深度),只用 小拖板使车刀向左或向右做微量进给,进给量大概为0.2、
0.4mha,进刀次数视具体情况而定,以较快的速度将牙 槽拓宽如图2和图(b)所示。拓宽后牙顶宽,~, 为2.
5mm左右)应大于理论计算值厂(f=2.196mm),保证螺
纹两侧面留有0.15mm左右的精车余量;
图3梯形螺纹“分层法”车削的步骤
3)将车刀刀头退回至第一层拓宽牙槽的中间位置
(只需将小拖板退回借刀格数的一半),接着再用直进法切 削第二层,大概车至2/3牙槽深处[h2 2mm,如图3(c)],
然后中拖板停止横向进刀,用左右切削法拓宽牙槽[如图
3(d)]。拓宽牙槽时,应把第二层的两牙槽侧面与第一层 的重合,注意不要再次车削到第一层牙槽的侧面,否则牙
顶的精车余量就可能不够了;
4)重复上述步骤,继续用直进法和左右切削法车至 第三层(牙高h3;3mm)和第四层(牙高114=3.5ram左右,
d3=#29—8 537),然后拓宽牙槽(图2)。“分层法”车削的
次数可以为两次、三次,甚至更多次,具体情况视螺距的大
小、车刀强度等而定: 5)换用精车刀分别精车螺纹的左右两牙侧[图3
(e)],一般先精车好牙槽一侧,再精车牙槽另一侧,并同时
保证螺纹中径尺寸精度和两牙侧表面粗糙度等技术要求。 从以上加工过程可以看出,“分层法”车削梯形螺纹有 以下一些优点:操作相对简单,容易理解和掌握;基本上克
服了三面切削、排屑困难、容易扎刀等问题;能得到较清晰 的牙型,能加大切削用量以提高生产效率,同时容易保证 尺寸精度和获得较好的表面粗糙度。
3 结束语
在实践教学中,“分层法”这种易懂、易掌握的车削梯 形螺纹方法,得到了充分地肯定和好评。教师能够较形
象、较直观地把车削方法讲解和传授给学生,学生普遍也 (下转第35页)
·33 ·
维普资讯 http://www.cqvip.com 机械制造与研究· 姚必强·一种时间分割插补的渐开线加工方法
根据式(2)可得到:
= + 一0;
-= + (3)
因为 圾 均为常数,由上一个插补点的展开角0 根
据式(3)很容易求出下一个插补点的展开角0i+ ,从而就 可以求出在一个插补周期内,两轴向进给增量Ax、Ay。
由图1中的几何关系可得: rb×sin Oi一。rbOi×COS Oi;
Yl=rb×cos 0 + ×sin 0i;
+1 r6×sin Oi十1一rbOi十1×cos Oi+l;
Yi+1= 6×∞8 0汁1一rbOi+1×sin 0 +l。
因此。插补进给量为: Ax =rb[(sin0H1一sin0 )一(Oi+lcosOi+1)一OicosO )]
Ay = [(msO,+1一msO )一(Oi+lsin0i+1) Oisin0i)]
(4) 则第i十1步的插补点坐标为; I_Xi+
Yi+1 Yi (5) 十△ 12)判断插补终点:已知被加工的一段渐开线的起点 坐标 (370, )和终点坐标 ( , ),开始加工时,刀具
的起点坐标为K0( 0,j,0)与渐开线上的 ( , )相重
合,经过若干次插补之后,刀具运动到点K ,其坐标为K
梯形螺纹各种车削方法之比较
梯形螺纹各种车削方法之比较
邓文超
【摘 要】梯形螺纹广泛用于传动,一般对梯形螺纹的加工精度要求较高,因为其加工精度直接影响其传动精度.在车床上加工梯形螺纹的方法较多,根据所用刀具的不同,螺纹加工精度的不同,加工批量的不同,采用不同的加工方法.
【期刊名称】《农机使用与维修》
【年(卷),期】2015(000)004
【总页数】2页(P67-68)
【关键词】低速车削梯形螺纹;高速车削梯形螺纹;旋风切削梯形螺纹
【作 者】邓文超
【作者单位】大连市工贸职业技术学校,辽宁大连116021
【正文语种】中 文
梯形螺纹广泛用于传动,如车床的长丝杠、中小滑板的丝杠、尾座里的丝杠。一般对梯形螺纹的加工精度要求较高,因为其加工精度直接影响其传动精度。在车床上加工梯形螺纹的方法较多,主要根据所用刀具的不同,螺纹加工精度的不同,加工批量的不同,采用不同的加工方法。
低速车削梯形螺纹一般采用高速钢车刀,车出的螺纹无论是螺纹牙型,还是表面粗糙度、精度都较高,但生产效率较低。低速车削螺纹也是初学者首先学习的方法。根据螺纹螺距的不同,还应选择不同的进刀方法。
1.1 左右切削法 当螺纹螺距P≤8 mm,可采用左右切削法的进刀方式(如图1中的a示图)。左右切削法就是在车刀每次横向进刀时,都必须把车刀向左或向右做微量的移动,即所谓的借刀。这种切削方法避免了梯形螺纹车刀三个切削刃同时吃刀,可以防止三刃吃刀引起的振动和扎刀现象,但这种方法操作起来不方便,尤其对初学者来说不易掌握,需要反复操作练习实践。
1.2 车直槽法
当梯形螺纹的螺距 P≤8 mm时,还可采用车直槽法。车直槽法只能在粗车时使用。车削时,可先用主切削刃略小于牙槽底宽的矩形螺纹车刀采用直进法车出螺旋槽,直至车至螺纹底径(如图1中的b示图)。由于矩形螺纹车刀两侧切削刃都带有副偏角,车削时只有主切削刃参加工作,因此,车削省力,不易出现振动和扎刀现象,而且车削时不用借刀,操作较简单易掌握。精车时,再用梯形螺纹精车刀精车螺纹牙型两侧。
数控车削加工梯形螺纹的方法研究
第40卷第7期・学术 Vo1.40 Julv.7 湖南农机 HUNAN AGRICULTURAL MACHINERY 2O13年7月 JuIy.201 3 数控车削加工梯形螺纹的方法研究
刘合群 (咸宁职业技术学院机电工程系,湖北咸宁437000) 摘要:数控车床在当今的零件加工制造业应用越来越广泛,在数控车床上加工梯形螺纹有较大的技术难度,文章 通过对几种数控车削梯形螺纹的探讨,希望能为广大技术人员带来一定的参考和借鉴。 关键词:数控车床;梯形螺纹;编程方法;加工 中图分类号:TG519.1 文献标识码:A 文章编号:1007—8320(2013)07—0074—02 Method research of turning trapezoidal thread under the numerical control LlU He—qun (Mechanical and Electrical Engineering,Xianning Vocational Technical College,Xianning,Hubei 437000,China) Abstract:At present,CNC lathe has been widely印plied in parts processing and manufacturing industries,there are major technical difficulties of turning trapezoidal thread on CNC lathe,this article discusses several CNC turning trape- zoidal thread,in the hope that the discussion can provide some reference for technical staff. Keywords:CNC lathe;trapezoidal thread;programming;process 1 数控车削加工梯形螺纹的五种常见方法 (1)直进法。直进法是指车刀沿螺纹横向间歇进给至牙深 处的切削方法。这种方法由于车刀三面都参与切削导致切削 排屑困难,极易出现切削力过大和切削热量过大的情况,这将 直接导致扎刀现象的出现。在实际的工程引用过程中,可通过 数控机床G92命令实现对螺距小于等于6mm的梯形螺纹进 行加工。显然,由于此方法的切刀问题,对螺距大于6ram的零 件并不适用。直进法车削梯形,螺纹具有加工效率高、程序简 短、操作更为方便易行等优点。 (2)斜进法。斜进法是指车刀沿螺纹牙型角方向斜向间歇 地进给至牙深处的切削方法。斜进法车削螺纹时,准确控制横 向、纵向进刀量的比例大小,可以避免产生双面切削和扎刀现 象,又可使牙侧平整,提高螺纹质量和生产效率。 (3)左右分层切削法。左右分层切削法是指车刀沿螺纹牙 型角方向交错间歇的进给至牙深处的一种切削方法。左右切 削法车削梯形螺纹时,除了用中拖板刻度控制车刀的横向进 刀外,同时还利用小拖板的刻度控制车刀的左右微量进给,直 到牙形全部车好。由于是车刀两个主切削刃中的一个在进行 单面切削,避免了三刃同时切削,所以不容易产生扎刀现象。 但左右切削法操作比较复杂,小拖板左右微量进给时由于空 行程的影响易出错,而且中拖板和小拖板同时进刀,两者的进 刀量大小和比例不固定,每刀切削量不好控制,牙型也不易车 得清晰。所以,左右切削法对操作者的熟练程度和切削技能要 求较高,不适合初学者学习和掌握。 (4)车直槽法。车直槽法车削梯形螺纹时一般选用刀头宽 度稍小于牙槽底宽的矩形螺纹车刀,采用横向直进法粗车螺 纹至小径尺寸(每边留有0.2—0.3ram的余量),然后换用精车 刀修整。这种方法简单、易懂、易掌握,但是在车削较大螺距的 收稿日期:2013—05—26 作者简介:刘合群(1962一),湖北鄂州人,副教授,主要研究方向 CAD/CAM。 梯形螺纹时,刀具因其刀头狭长,强度不够而易折断:切削的 沟槽较深,排屑不顺畅,致使堆积的切屑把刀头“砸掉”。进给 量较小,切削速度较低,因而很难满足梯形螺纹的车削需要。 (5)车阶梯槽法。为了降低“直槽法”车削时刀头的损坏程 度,我们可以采用车阶梯槽法。此方法同样也是采用矩形螺纹 车刀进行切槽,只不过不是直接切至小径尺寸,而是分成若干 刀切削成阶梯槽,最后换用精车刀修整至所规定的尺寸。这样 切削排屑较顺畅,方法也较简单,但换刀时不容易对准螺旋直 槽,很难保证正确的牙型,容易产生倒牙现象。 2 分层车削梯形螺纹实例 左右分层切削法其实是分层法和直进法的综合应用方 法。在车削较大螺距的梯形螺纹时,“分层法”通常不是一次性 就把梯形槽切削出来,而是把牙槽分成若干层(每层大概1— 2mm深),转化成若干个较浅的梯形槽来进行切削,从而降低 了车削难度。每一层的切削都采用先直进后左右的车削方法, 由于左右切削时槽深不变,刀具只须做向左或向右的纵向(沿 导轨方向)进给即可,因此它比上面提到的左右切削法要简单 和容易操作得多。下面通过实例进行说明。 器件的螺距(P)为10mm,牙顶间隙(a℃)为0.5mm,大径 (D)为50mm,牙高(h,)为0.5P+a ̄=5.5mm,小径(d )为 D一2h3=39mm,牙槽底宽(w)为0.366p一0.536a ̄=3.392mm。 程序如下:(工件原点设在右端面中心)如图1所示,车削 梯形螺纹Tr50×10。 牙■麓戈■ l:-
浅谈中职普车实习教学中的梯形螺纹加工
2012年·12月·下期学术·理论现代企业教育现代企业教育MODERNENTERPRISEEDUCATION浅谈中职普车实习教学中的梯形螺纹加工蒋金虎(淮阴区职教中心江苏淮安223300)摘要:在中等职业学校的普车教学中,车削梯形螺纹对于学生是一个难点,也是一个比较重要的课题,能否加工出一个合格的梯形螺纹能够反映一个人车工水平的高低。分层车削法加工梯形螺纹对于中职学生来说是简单易懂,且安全有效的方法。关键词:中职梯形螺纹分层在车工生产实习中,无论中级工和高级工都会学到梯形螺纹这些内容,梯形螺纹是应用很广泛的传动螺纹,它们的工作长度较长,使用精度要求较高,在车削梯形螺纹时,吃刀深,走刀快,切削力大,等因素决定了梯形螺纹的加工是一个难点。凭借多年的车工专业技术及教学实践经验,笔者谈谈在车工实习教学指导中,如何使学生快速掌握车削梯形螺纹的方法。在切削梯形螺纹前,一定要保证学生对三角螺纹的车削非常熟悉,知道螺纹的车削原理、思路及退刀、正反车的熟练操作。一、传统车削方法的弊端传统的车削方法有左右切削法、车直槽法等,但车削过程中存在的弊端较多,且较为难懂,学生车削时容易因为操作方法或刀具质量较差,车床间隙等原因造成切削失败。1.左右切削法。在每次横向进给时,都必须把车刀向左或向右作微量移动,特别是小滑板空行程较大时,移动量不易掌握,车削很不方便,且只能用于螺纹的粗车。2.车直槽法。先用主切削刃宽度等于牙槽底宽的矩形螺纹车刀车出螺旋槽,使槽底直径等于梯形螺纹小径,然后用梯形螺纹精车刀精车牙型两侧。由于梯形螺纹牙槽底宽较窄,车刀的刀头宽度很窄,刚性较差,特别是双线或多线梯形螺纹,螺纹升角大,左侧后角也大,致使刀头刚性和散热条件更差,车削过程中车刀容易磨损或造成打刀,给车削造成较大困难。传统方法对于学生来说比较难懂,操作繁琐,综合机床本身间隙等客观原因则可能会导致车削失败,影响学生学习的积极性,造成实践教学效率的低下。二、分层切削法的基本步骤分层切削法(即综合了左右切削法和直进法),采用分层切削法可以明显减少车刀与工件的接触面积,减小切削力的产生,有效防止振动和扎刀现象。分层切削发思路清晰,通俗易懂,能使学生知道什么时候该赶刀。现以CD6140A车床为例,介绍一下螺距为6mm梯形螺纹的操作步骤,具体如下:1.准备工作。刀具的准备:材料使用高速钢,一粗一精,注意刀具的角度及主切削刃宽度的掌握。在学生使用刀具前,一定要认真检查,有问题像学生讲清楚原因,并要求重新刃磨。车床的调整:调整各拖板间隙,确定各手柄位置,准备冷却液;工件及车刀的装夹:一般采用一夹一顶,尖端最好车车一个短台阶,装夹时轴向定位使用。车刀对心,伸的越短越好,以增加车刀的刚性;对准工件外圆进行试切削,检查螺距。2.分层切削。第一层车削:切削深度为2.4mm,第一刀为lmm,第二刀为0.5mm,第三刀为0.3ram,第四刀为0.3mm,第五刀为0.2mm,第六刀为0.1mm,然后把车刀向前移动进行赶刀,赶刀大约lmm,把车刀对到螺旋槽中间;第二层车削:切削深度还为2.4mm,第一刀为lmm,第二刀为0.5mm,第三刀为0.3mm,第四刀为0.3mm,第五刀为0.2mm,第六刀为0.1mm,又开始把车刀向前移动进行赶刀,这次赶刀要注意测量牙顶宽,用游标卡尺测量牙顶宽最好赶到2.5mm左右,把车刀对到螺旋槽中间;第三层车削:这次切削深度为2mm,第一刀为0.8mm,第二刀为0.5mm,第三刀为0.2mm,第四刀为0.2mm,第五刀为0.2mm,第六刀为0.1mm,这时总切削深度为6.8mm,留0.2mm精车余量,牙顶宽为2.3mm左右,留0.1mm精车余量;精车:把转速调到22转/分钟左右,在完成底径车削后,先修反向一侧面,注意只要修光即可,把剩余的加工余量留在正向一侧面,包括前面,我都提倡往前赶刀,因为刀架是正向受力,所承受的切削力比反向受力好,能够加大切削深度,操作起来方便,能够缩短加工时间,在精车的同时要用三针测量法勤测量肘值的读数。车至M值的最佳值后取下工件,完成加工步骤。三、强调注意事项首先,要求学生“中途对刀”时。要开正转,绝对不能开反转对刀,否则会产生“乱扣”现象。其次,要求学生在装夹工件时,尾座套筒适当伸出长些,避免赶刀时小滑板手柄碰撞。第三是要求学生在横向进刀时,记清中滑板的每次进刀格数,不要多进一圈,否则会产生“扎刀”现象。四、强化学生安全与质量意识,鼓励自主创新安全意识:在车削梯形螺纹过程中,都是采用正反车削加工,走刀速度快,切削力大,易产生撞刀现象,必须检查车床正反转开关是否灵敏,否则容易出事故。在操作过程中必须集中精力,全身心投入,不能受外界条件的干扰,不做与车削加工无关的事情,树立正确的安全意识,切勿麻痹大意,酿出大事故。质量意识:在车削梯形螺纹过程中,必须牢固树立正确的质量意识,理解掌握车削梯形螺纹的工作原理,加工原理必须达到图纸规定尺寸形状的公差要求;理解中径尺寸的重要性,即超出上偏差是废品,达到公差是合格品,达到公差的一半是优等品,超出下偏差是次品。创新意识:不拘于课本,培养学生随机应变的能力,充分发挥学生“手”、“眼”、“耳”、“脑”的功能;充分利用车间的现有设备条件。在加工时不一定将所有理论全部讲完,让学生在车削加工过程中发现问题、解决问题,以增强学生的理解能力、记忆能力;培养学生的“耐挫”能力,尤其是在加工过程中产生扎刀时,学生会有一定的恐惧、沮丧、失败的心理,容易就此放弃,这时教师要及时进行心理疏导,采取鼓励安慰的语言,表扬学生闪光之处,激发学生的自信心,同时帮助学生分析失败的原因。五、循序渐进,树立学生信心在加工梯形螺纹时,采用循序渐进法,螺纹螺距车削先小后大,先单线后多线,先右旋后左旋加工,使学生每时每刻都在一定的“压力”下进行加工,让学生一直体验到成功的喜悦感,进而有信心进行蜗杆的车削加工及更高难度的加工。参考文献:[1]王忠.谈数控车工高级工培养[J]《煤炭高等教育》2004,22(4).[2]马兴昭.分层切削方法应用于加工梯形螺纹的探讨[J]《新课程》2010(7).[3]李光明.浅谈车工实习教学中梯形螺纹和蜗杆的车削方法[J]《机械管理开发》2007(5).36
浅谈运用宏程序在数控车床上加工梯形螺纹
科技信惠
浅i炎运用宏程序在数控车床上加工桴形螺纹
潮州市高级技工学校林俊生
[摘要]数控车削梯形螺纹是一个难点。在高速切削时难度更大,对于加工时的观察和控制,安全可靠性等工艺问题要求较高,另
外对于梯形螺纹的数控加工程序编制也较为复杂。梯形螺纹加工时应用各种工艺技巧。采用左右进刀法合理的递减切削深度,并采
用宏程序编制出数控h ̄.X-程序。
[关键词】梯形螺纹 宏程序 加工方法
引言 随着现代化制造技术的不断发展,数控机床的使用也越来越普遍,
在数控机床上加工零件远比在普通机床上省时、省力、高效和高精度。
用作传动的梯形螺纹在车床上的加工要求工人要有比较熟练的操作技
巧,螺纹加工精度和效率受人为因素影响比较大,而在数控车上加工
时,首先是对梯形螺纹的编程较为复杂;其次是在加工过程中对车刀和
控制较为困难。因此有人错误地认为数车不适合用来加工梯形螺纹,
实际上数控车床稳定的高精度加工性能为梯形螺纹的车削提供了良好
的加工基础,再加上编制出合理的梯形螺纹加工程序,在数车上车削梯 形螺纹要比普通车床的加工更加效率,更加高精度。
1.梯形螺纹切削方法的分析
梯形螺纹的车削方法分低速和高速切削两种,对精度要求较高的
梯形螺纹以及单件生产时,低速切削应用较多。传统的低速切削螺纹
的方法有直进法(见如图1 a)、左右切削法(见图1b)、车直槽法(见图1c)和
车阶梯槽法(见图1d)等。这些传统的加工方法由于其自身存在缺陷,很
难仅靠几个基本参数的修改而实现产品批量生产或产品的改型,这也
极大地影响了产品的加工效率和加工质量。
(a】直进法 (b)左右切削法 (c)车直槽法 (d)车阶梯槽法 图1低速车削螺纹方法
数控车床车削梯形螺纹多采用“分层法”比较合适。“分层法”车削
梯形螺纹实际上是直进法和左右切削法的综合应用。在车削梯形螺纹
时,“分层法”通常不是~次性就把梯形槽切削出来,而是把牙槽分成若
干层(每层深度根据具体情况设定),转化成若干个较浅的梯形槽来进行
梯形螺纹分层切削宏程序编程方法
第32卷第2期 2015年3月 河北工业科技
Hebei Journal of Industrial Science and Technology VoI.32,No.2 Mar.2015
文章编号:1008—1534(2015)02—0143—05
梯形螺纹分层切削宏程序编程方法
李雅昔 ,王宏斌 ,李晓莉。
(1.西北农林科技大学机电学院,陕西杨凌 712100;2.商洛职业技术学院机电工程系,陕西商洛 726000;3.长安大学信息工程学院,陕西西安710064)
摘 要:为提高刀具的适用性与刀具寿命,方便不同牙型梯形螺纹的加工,将梯形螺纹各尺寸参数 进行参数化设计。采用分层加工,先用宏程序进行粗加工,然后根据刀具起刀点的变化进行左、右、 中间牙型的加工。给出了用小刀具加工较大牙型的宏程序。
关键词:数控技术;数控车床;宏程序;梯形螺纹;分层切削法;参数化设计
中图分类号:TH164 文献标志码:A doi:10.7535/hbgykj.2015yx02010
Macro programming method for trapezoidal thread stratified cutting
LI Yaxi ,WANG Hongbin ,LI Xiaoli。
(1.College of Mechanical and Electronic Engineering,North West Agriculture and Forestry University,Yangling,Shaanxi 712100,China;2.Department of Mechanical and Electronic Engineering,Shangluo Vocational and Technical College, Shangluo,Shaanxi 726000,China;3.School of Information Engineering,Chang’an University,Xi’an,Shaanxi 710064,China)
车削梯形螺纹(给杨秀怀)
湘西民族职业技术学院备课用纸
(每节、每课或连排课时) 教师姓名:方媛州
课题:车削梯形螺纹
讲授节数
授课班级
授课日期 日期:
星期: 日期:
星期: 日期:
星期: 日期:
星期:
教学目的要求:
1.了解梯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刃磨和装夹车刀。
4.正确使用切削液,合理选择切削用量,掌握车梯形螺纹的基本动作和方法。
教学重点:
1.梯形螺纹的车削方法。
2.梯形螺纹的质量控制。
教学难点:
1.梯形螺纹的车削方法。
2.梯形螺纹的质量控制。
作业布置: 写好实训手册
教具: 教案及实习场地
教学过程
转 下 页
一、组织教学
1.器材准备:现场进行6S管理,准备好需要的实习工具。
2.思想动员、简单回顾上节课操作中存在的问题和相关知识。
复习导入
以前我们学习了车外圆、内孔、特形面的加工及三角内、外螺纹等,现在我们学习的是梯形外螺纹的加工。
梯形螺纹是应用很广泛的传动螺纹,例如车床上的长丝杠,中拖板的丝杠等都是梯形螺纹。它们的工作长度较长,使用要求也较高。
首先我们要了解车梯形螺纹的相关工艺知识及刀具的刃磨。
车削梯形螺纹
二、相关工艺知识(讲授新课)
梯形螺纹是应用很广泛的传动螺纹,例如车床上的长丝杠,中拖板的丝杠等都是梯形螺纹。它们的使用精度都较高,因此车削时比普通螺纹困难。
首先我们要了解车梯形螺纹的相关工艺知识及刀具的刃磨。
梯形螺纹分米制和英制两种,英制梯形螺纹(牙型角29°)在我国较少采用,我国常用米制梯形螺纹(牙型角α为30°)。现在介绍如下:
梯形螺纹的轴向剖面开头是一个等腰梯形,一般作传动用,精度高。
(一)梯形螺纹的标记
特征代号:Tr
牙型角:30°
标记示例:Tr36×12(P6)—7H
示例说明:
Tr——梯形螺纹
梯形螺纹车削
模块一:车削加工梯形螺纹
相关理论知识
一、梯形螺纹的尺寸计算
国家标准规定梯形螺纹的牙型角为30°。下面就介绍30°牙型角的梯形螺纹。
30°梯形螺纹(以下简称梯形螺纹)的代号用字母“Tr”及公称直径×螺距表示,单位均为mm。左旋螺纹需在尺寸规格之后加注“LH”,右旋则不注出。例如Tr36×6等。
图8.1 梯形螺纹的牙型
二、梯形螺纹车刀
车刀分粗车刀和精车刀两种。
⑴.梯形螺纹车刀的角度。
①.两刃夹角 粗车刀应小于牙型角,精车刀应等于牙形角。
②.刀尖宽度 粗车刀的刀尖宽度应为1/3螺距宽。精车刀的刀尖宽应等于牙底宽减0.05㎜。
③纵向前角 粗车刀一般为15左右,精车刀为了保证牙型角正确,前角应等于0,但实际生产时取
5°~10°。
④纵向后角 一般为6°~8°。
⑤两侧刀刃后角 a1=(3°~5°)+φ a2=(3°~5°)-φ
⑵梯形螺纹的刃磨要求。
①用样板校对刃磨两刀刃夹角。图示8.2
图8.2 样板
②有纵向前角的两刃夹角应进行修正。
③车刀刃口要光滑、平直、无虚刃,两侧副刀刃必须对称刀头不能歪斜。 外螺纹内螺纹dd2d3Zh3R1R130°PR2acH4D1D2、d2D4梯形螺纹牙型④用油石研磨去各刀刃的毛刺。
表8.1 梯形螺纹各部分名称、代号及计算公式
名称 代号 计算公式
牙型角 α α=30°
螺距 P 由螺纹标准确定
牙顶间隙 ac P 1.5~5 6~12 14~44
ac 0.25 0.5
1
外螺纹 大径 d 公称直径
中径 d2 d2= d-0.5 P
小径 d3 d3= d-2 h3
牙高 h3 h3=0.5 P+ac
内螺纹 大径 D4 D4= d+2ac
双线梯形螺纹的加工技巧
科技与创新┃ScienceandTechnology&Innovation
·78·2018年第16期文章编号:2095-6835(2018)16-0078-03双线梯形螺纹的加工技巧*莫训华,杜春平,朱治法(桂林航天工业学院实践教学部,广西桂林541000)摘要:在普通车床上快速粗精加工双线螺纹,利用分层法、纵向移动小滑板分线法进行车削,解决车削中容易出现的分线不均、螺距不等、大小牙等精度问题。关键词:双线梯形螺纹;加工技巧;分层法;三针测量值中图分类号:TG62文献标识码:ADOI:10.15913/ki.kjycx.2018.16.078双线梯形螺纹是螺纹中用于传动动力和运动的螺纹,常用于快速移动机构中。两条螺旋槽具有轴向等距分布、圆周上等角度分布的特点。单线梯形螺纹是双线梯形螺纹加工的基础[1],双线梯形螺纹车削加工参数众多、精度要求高、难度较大。最难解决和控制的问题是螺纹的分线精度,如果螺纹出现螺距误差,即两条螺旋线的位置精度(分线精度)出现较大误差,会影响其配合精度,造成安装困难,甚至工件报废[2]。在解决分线精度和加工方法问题上,利用分层法、纵向移动小滑板分线法进行车削,解决车削中容易出现的分线不均、螺距不等、大小牙等精度问题。1加工工艺设计1.1图样分析图样分析如图1所示。图1图样分析零件所示回转轮廓有圆柱、沟槽和双线梯形螺纹。圆柱直径尺寸为Φ0039046.,其表面粗糙度为Ra1.6.沟槽宽度为8mm,槽底直径为Φ34.双线梯形螺纹有效长度为60mm,规格为Tr40×10(p5)-7e,大径尺寸为Φ0335040.,中径尺寸为Φ10604060537...,小径尺寸为Φ05370534...螺纹升角ψ=s/πd2,牙顶宽f=0.366×p=0.366×5=1.83,牙槽底宽w=0.366p-0.536ac=0.366×5-0.536×0.25=1.696.牙型高度h=0.5p+ac=0.5×5+0.25=2.75.1.2机床准备选择CY6136B/750云南机床厂生产的卧式普通车床,车削加工是在车床上利用工件做旋转主运动和刀直线运动来做相对切削运动,改变工件的形状和尺寸,以达到图样要求的过程。工件装夹在车床上以主轴轴心为圆心做回转主运动,刀具在以与主轴轴心等高的平面内做横纵向直线切削运动。图1所示零件为回转体零件,故选择在普通车床上进行车削加工。1.3刀具选择根据图1加工内容,要选择使用的刀具有外圆车刀、车槽刀、外螺纹车刀和中心钻等刀具。根据制定的工艺要求选择好粗精车时使用的刀具。在粗车时,要选择强度高、耐用度好的刀具,以便满足大吃刀量大进给的要求;精车时,要选择精度高、耐用度好的刀具,以便保证满足加工精度的要求。双线梯形螺纹是此零件的加工重点,关于刀具的刃磨,应满足以下几点:①粗车刀刀尖角小于牙形角,精车刀刀尖角取30°(用万能角度尺测量角度);②刀头宽度小于牙槽底宽(粗车刀头宽取1.1mm,精车刀头宽取1.3mm);③切削钢料时,应刃磨10°~15°径向前角、6°~8°径向后角;④侧后角左=(3°-5°)+ψ,右=(3°-5°)-ψ;⑤两刀尖适当到棱。——————————————————————————*[基金项目]2014年度广西高等教育教学改革工程立项项目(2014JGB271). All Rights Reserved.ScienceandTechnology&Innovation┃科技与创新2018年第16期
浅谈学生加工梯形螺纹时的方法
浅谈学生加工梯形螺纹时的方法
作者:李建军,胡晓阳
来源:《科技创新与生产力》 2016年第4期
李建军,胡晓阳
(漯河技师学院,河南 漯河 462000)
摘 要:梯形螺纹是应用很广泛的传动螺纹,但它的要求较高,车削时比较困难。笔者介绍了学生车削梯形螺纹经常使用的车削方法,通过分析各种方法的难易程度,得出适合学生易于掌握使用的单向分层法车削方法。
关键词:车刀刃磨;车削方法分类;单向借刀车削
中图分类号:G712 文献标志码:A DOI:10.3969/j.issn.1674-9146.2016.04.060
收稿日期:2015-11-29;修回日期:2016-03-01
作者简介:李建军(1973-),男,河南漯河人,讲师,主要从事车床加工实训教学研究,E-mail:lhhuxiaoyang@。
梯形螺纹的车削是学生学习操作内容之一。梯形螺纹牙型的总高度比较高精度要求也比较高。其切削深度大,车削掉的总余量大,在粗车时进刀格数多,产生的切削力就大,导致梯形螺纹的车削加工难度较大,学生在操作时容易产生打刀现象,很多学生都是因为害怕打刀所以在车削时不敢进刀进行粗加工。另外,操作方法不正确也常常导致学生学习车削时不能按照图纸要求正确车削工件,特别是在用数控车床加工时不知道每次借刀的经验数值,导致在用数控车床加工螺纹时频频打刀,影响螺纹车削。笔者在多年的车工实习教学中,通过不断摸索总结,对梯形螺纹的车削积累了检验,有了一定的心得,文中就一种车削方法——单向借刀车削法进行论述研究。
1 梯形螺纹车刀的刃磨要求
1)螺纹粗车刀磨出的刀尖度数应小于牙型角30°,一般取29°。粗车刀为了承受大的车削力,可以将刀头磨成圆弧形,用来提高刀头强度,为了使车刀在车削时顺利出铁屑且不容易堵塞螺旋槽导致打刀,磨出的车刀前角要大,使之出现前翘的形状;后角要小,使刀尖承受大的切削力,否则也容易打刀尖。因为梯形螺纹螺距大而导致螺旋升角大,所以在磨车刀时,左侧后角要比较大,而右侧后角要比较小,这样才能保证刀尖后角小,否则右侧后角过大,刀尖后角会自然形成大的后角,导致粗车量大的时候容易引起打刀,影响车削[1]。
B类宏程序加工梯形螺纹的方法和技巧
OCCUPATION2012 03166专业开发DevolopmentB类宏程序加工梯形螺纹的方法和技巧文/陈未峰一、B类宏程序在数控编程中的重要性在数控车削加工中,普通轴类零件的轮廓形状都可以利用G功能指令来完成加工。但异形曲线和大螺距螺纹大大增加了零件的加工难度,G指令编程不好实现这类零件的有效加工。例如梯形螺纹较之三角螺纹,螺距和牙型都大,而且精度高,牙型两侧表面粗糙度值较小,这样梯形螺纹车削时,吃刀深、走刀快、切削余量大、切削抗力大,导致梯形螺纹的车削加工难度较大。与宏程序相比,一般程序的程序字为常量,一个程序只能描述一个几何形状,所以缺乏灵活性和适用性。而用户宏程序本体中可以使用变量进行编程,还可以用宏指令对这些变量进行赋值、运算等处理,从而可以使用宏程序执行一些有规律变化的动作。与A类宏程序相似,B类宏程序的变量也是由“#”符号和1至3位数字构成;但B类宏程序的数学运算可直接用数学符号完成,而不需采用G65语句,有效地提高了零件的编程灵活性和加工效率。因此,使用B类宏程序加工有梯形螺纹的零件,对提高数控编程的效率是非常重要的。二、球头梯形螺纹零件加工工艺分析1.球头梯形螺纹零件分析如图1所示,球头梯形螺纹轴由球面、曲面、退刀槽和梯形螺纹构成,其螺距为6mm,加工精度要求较高,球面和曲面加工简单。在FANUC 0i数控系统机床上加工时,利用G73复合固定循环就可以进行有效加工,但由于梯形螺纹螺距较大和加工精度较高,致使梯形螺纹车削时,吃刀深、切削余量大、切削抗力大,车削加工难度较大。利用普通G功能指令无法高质量、有效地完成该零件的加工,需利用B类宏程序进行切削加工。2.计算相关尺寸,并查表确定公差该零件上梯形外螺纹为Tr36×6,螺距为6mm,公制梯形螺纹的牙型角为30°,梯形螺纹的牙型如图2所示,各基本尺寸计算结果如下:大径中径d2=d-0.5P=36-3=33,查表确定其公差,故;牙高h3=0.5P+ ac=3.5;小径d3=d-2 h3=29,查表确定其公差,故;牙顶宽f=0.366P=2.196; 牙底宽W=0.366P-0.536ac =2.196-0.268=1.928螺纹中经三针测量法测量,如图3所示,用3.1mm的测量棒测量中径,则测量尺寸为M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根据中径公差确定公差,则(其中dD表示测量用量针的直径,P表示螺距)。图1 球头梯形螺纹轴图2 梯形螺纹的牙型图3 三针测量法Copyright©博看网 . All Rights Reserved.OCCUPATION1672012 03专业开发Devolopment三、梯形螺纹切削加工方法常用的梯形螺纹加工方法有直进法、斜进法、左右切削法、车直槽法、分层法等等。由于该零件的螺距和牙型都大,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、切削余量大、切削抗力大。采用前述五种加工方法进行切削加工时,容易产生“扎刀”和“爆刀”现象。而利用B类宏程序进行分层切削加工,可以很好地解决“扎刀”和“爆刀”问题,如图4所示。用分层法车削梯形螺纹,实际上是综合应用了直进法和左右切削法。在车削较大螺距的梯形螺纹时,分层法通常不是一次性就把梯形槽切削出来,而是把牙槽分成若干层,转化成若干个较浅的梯形槽来进行切削,每层深度根据实际情况而定,从而可以降低车削难度。每一层的切削都采用左右交替车削的方法,背吃刀量很小,刀具只需沿左右牙型线切削,梯形螺纹车刀始终只有一个侧刃参加切削,从而使排屑比较顺利,刀尖的受力和受热情况有所改善,因此能加工出较高质量的梯形螺纹,且该工艺容易掌握、程序简短。四、巧用B类宏程序编制梯形螺纹1.编程分析用宏程序编程时,变量的设置是关键,一是要变量尽可能少,避免影响数控系统计算速度;二是便于构成循环。经过分析,该零件程序中要有4个变量,#101为螺纹公称直径,#102为右边借刀量,初始值为0,#103为左边借刀量,初始值为-1.876,#104为每层吃刀深度,初始值为0.2。该零件中编程的关键技术是要利用B类宏程序实现分层切削,利用G92螺纹加工循环指令功能,左右移刀切削,只需将切削的起点相应移动,就可以实现对零件的有效加工。2.参考程序O0001;N05 G0 G40 G97 G99;程序初始化N10 T0101 M03 S300;换梯形螺纹刀,主轴转速300r/minN15 G00 X37 Z5;快速走到起刀点N20 M08;开冷却N25 #101=36;螺纹公称直径N30 #102=0;右边借刀量初始值N35 #103=-1.876;左边借刀量初始值(tg15x3.5x2)N40 #104=0.2;每次吃刀深度,初始值N45 IF [#101 LT 29] GOTO 105;加工到小径尺寸循环结束N50 G0 Z[5+#102] ;快速走到右边加工起刀点N55 G92 X[#101] Z-41 F6;右边加工一刀N60G0 Z[5+#103] ;快速走到左边加工起刀点N65 G92 X[#101] Z-41 F6;左边加工一刀N70 #101=#101-#104;改变螺纹加工直径N75 #102=#102-0.134*#104;计算因改变切深后右边借刀量(tg15/2=0.134)N80 #103=#103+0.134*#104;计算因改变切深后左边借刀量(tg15/2=0.134)N85 IF[#101 LT 34] THEN #104=0.15;小于34时每次吃刀深度为0.15N90 IF[#101 LT 32] THEN #104=0.1;小于32时每次吃刀深度为0.10N95 IF[#101 LT 30] THEN #104=0.05;小于30时每次吃刀深度为0.05N100 GOTO 45;返回第45程序段N105 G92 X29 Z-41 F6;在底径处精加工两刀N110 G92 X29 Z-41 F6;N115 G00 X100 Z100 M05;主轴停刀架快速退回,N120 M09;关闭冷却N125 M30;程序结束五、结论用B类宏程序加工复杂零件,有效地利用了宏变量、数学关系的表达、加工刀具的选择、走刀方式的取舍等知识,应用了大量的编程技巧,是解决复杂零件的加工难题或者避免繁琐的数学计算的好方法,可以有效地提高零件加工生产效率。虽然目前CAD/CAM编程系统的应用已经很普遍,但由于宏程序具有灵活、高效、快捷等特点,特别是对异形和复杂零件的切削加工来说,宏程序知识依然是相当重要的。(作者单位:广东省中山市技师学院)图4 分层法
