切削梯形螺纹的方法与探讨

摘要：本文是在长期的教学实践中总结出来的梯形螺纹的加工方法，具有中小滑板进给量大、切削方便、加工快、不易损坏刀具的特点，实践效果好。

梯形螺纹的加工课题是我们技工学校车工专业实习课的重要课题之一，在企业生产中用的也很普遍。在教学中我们常用的加工方法有大致三种：一是斜进法。即每走一刀，中、小滑板都要进给一定的量，如图1一a所示。这种方法一般适用于螺距较小的梯形螺纹的粗加工。二是左右切削法，既左右交替斜向进给,如图1一b所示。这种方法适用于车削螺距小于8mm的梯形螺纹的粗加工。三是先用刀头宽度稍小于槽底宽的切槽刀直进法车到槽底，再用成形刀加工成型,如图1一c、d所示。这种方法适用于螺距较大的螺纹。

       a                     b                     c                    d

                         图1 梯形螺纹的车削方法

根据教学大纲的要求，我们经常所要练习的是螺距在6mm左右的梯形螺纹,螺纹的槽底宽度仅为1.93mm，也就是说梯形螺纹车刀的刀头宽度必须小于1.93mm。采用整体车刀低速左右切削的加工方法，在实际的教学中容易产生以下一些问题：

    1、斜进法：随着走到次数的增加，参加切削的刀刃长度逐渐增长，中、小滑板的进给量逐渐减小，如果中、小滑板的进给量较大，则铁销不易排出，因而容易产生扎刀和打刀现象。

    2、左右切削法加工：①、小拖板需左右频繁地交替移动，很不方便，而且，对于初学的学生来说，由于小拖板间隙的存在，小拖板左右的移动量也不易控制。②、采用这种方法时，小拖板的移动量不能过大，如果稍大一点，就易将牙顶带起一块而形成烂牙。③、随着螺纹切削深度的逐渐增加，刀刃与工件的接触长度也不断增加，小拖板的移动量稍大一点，就易产生扎刀现象，甚至打刀。  

3、分刀切削：由于槽底较窄，所以切断刀不易刃磨且强度较低，进给量也很小。

    如果在粗车时采用较大的切削用量而不产生烂牙或扎刀现象，学生又能够容易接受，那么车削梯形螺纹的速度就会得到提高，教学效果就会更好，尤其是车削多头螺纹，因而，提高车削螺纹的速度也就显的很有必要。本着这种思路，我在实际的教学中总结出了分层切削的方法，如图2所示：

    1、先用成型刀（刀头宽度小于螺纹槽底宽度约0.3左右）在槽的两端（亦既在牙顶两侧）车出深约0.5毫米的浅槽，可用直进法两刀车成，如图2一a所示，将槽宽划出（亦既将牙顶划出）并留余量。这样，解决了因小拖板的移动量而将牙顶带起的问题，即解决了烂牙现象。

    2、采用对刀、分层切削的方法。既将槽宽划出后，将车刀对在槽的中间（由于“对刀”在车削三角螺纹课题时已经学过，所以，学生比较容易掌握），进给中拖板车第一刀，在工件刚性允许的情况下，中拖板的进给量可达1mm到1.5mm）；然后，中拖板不动，小拖板向前进给，进给量可达到螺纹的左侧面，车第二刀；之后，小拖板向后对刀、向后进给，进给量可达到螺纹的右侧面，车第三刀。如此重复进行，将粗车余量一层一层地车去，如图2一b所示。这样，解决了由于小拖板间隙的存在，小拖板左右的移动量不易控制的问题，解决了扎刀、打刀现象。需要说明的是，下一 层的第一刀有两 种方法，一是车完一层以后，将车刀对到槽的中间车下一层的第一刀，这种方法在车到最后尤为重要；一是在掌握了前一种方法之后，在车出深约0.5毫米的两个浅槽，将槽宽划出（亦既将牙顶划出）之后，采用左右斜进分层的方法切削下一层，如图2一c所示。但应注意与进刀方向相反的刀刃必须离开上面已经车过的螺纹侧面，这也是与左右切削法的主要区别之一。

               a                       b                          c

                             图2 梯形螺纹的分层车削法

    实践证明，采用这种方法具有以下的优点。

    1、吃刀深度大，速度快。中拖板进给量可以达到1.5mm，小拖板的进给量可达到刀头宽度，所以，可以用较少的走到次数完成螺纹的粗加工。

2.不扎刀。①、切屑从前刀面径向或基本沿径向排出，切屑排向好。②、由于是分层切削，所以相对而言排屑空间较大，排削顺畅。③、左右两刀刃参加切削的部分较短，不随槽深的增加而增加。

3.不烂牙，由于事先在外圆上车出了两个浅沟槽，就象导向槽一样，所以大的进给量不会烂牙。

理论分析：

1、从切削力的角度来看，与斜进法和左右切削的方法相比①、刀具的几何角度没有发生变化或车刀横刃参加切削这一状态没有发生变化，所以径向力与主切削力的比值不变。②虽然每次进给中拖板的进给量较大，但是，切削面积没有发生变化或者变化较小，所以主切削力不发生变化或者变化较小。

2.从切削用量对切削温度的影响来看，吃刀深度对切削温度的影响很小。

3.从切削热的产生及切削温度在刀具上的分布图来看，切削深度越大，最高温度区域越远离前刀刃及刀尖，同时加大了散热面积，因而前刀刃及刀尖的温度基本不变。

4.从切削用量对刀具的耐用度来讲，吃刀深度的影响最小。

经过多年的教学实践证明，采用分层切削法加工梯形螺纹，不但速度快，而且不会产生扎刀、打刀和烂牙现象；经过多年的教学实践证明，这种方法不但易学实用，而且也适合蜗杆及大螺距螺纹。

参考资料《车工工艺与技能训练》中国劳动社会保障出版社出版发行

           ISBN 7 – 5045 – 2963 – X

        《金属切削原理》上海科学技术出版社出版

           ISBN 7 – 5323 – 0281 – 4/TG · 9(课）