1、项目六 学会车削三角螺纹1教 案 首 页专 业（工种） 数控技术（车工） 教 师 董丽英课 题（项目） 项目六 学会车削三角螺纹 分课题授课班级 07 数控（2） 、 （4） 授 课时 间 2008.9.2910.10 课时 30知识目标（1）了解螺纹的形成及其相关术语。（2）了解螺纹的方法。（3）掌握普通三角螺纹的尺寸计算与查表方法。（4）掌握内外三角螺纹车刀的选择方法。训练目标技能目标（1）掌握内外三角螺纹车刀的刃磨方法。（2）掌握车削螺纹时车床的调整方法。（3）掌握普通三角螺纹的加工方法。（4）掌握三角螺纹的测量方法。教学重点（1）三角螺纹车刀的刃磨、装夹方法。（2）车削螺纹时车床的调整
2、方法。（3）普通三角螺纹的加工方法。（4）三角螺纹的测量方法。教学难点（1）普通三角螺纹的加工方法。（2）车削螺纹时切削用量的正确选择。（4）三角螺纹主要参数的检测。教学对象分析该教学对象已进行了为期 5 周的机械测量和钳焊实习，对生产实习有了一定的感性认识，具备了一定的机械加工基础。教学环境 三个车工实习车间共计 24 台车床，完全满足实习生产要求。教学方法 教师示范讲解、演示、学生操作练习教学回顾（1）通过本项目的训练，应重点掌握三角螺纹车刀的刃磨、装夹和加工方法；难点是螺纹的加工方法、切削用量的的选择及主要参数的检测。（2）应注重能力训练，要求学生多练习、多体会，积累经验，注意安全操作。
3、（3）教学过程中应注重理论与示范操作相结合，在学生操作时，加强巡回指导环节，让学生不仅掌握理论知识，更重要的是熟练掌握操作技能。项目六 学会车削三角螺纹2教学过程及教学内容课前组织1检查学生出勤情况，填写教学日志。2检查学生装束是否整齐3讲述要求：纪律、卫生、学习方法、如何作笔记4宣布本项目的学习任务与目的要求： 任务一 螺纹基础知识（1）了解螺纹的形成及其相关术语。（2）了解螺纹的方法。（3）掌握普通三角螺纹的尺寸计算与查表方法。（4）掌握内外三角螺纹车刀的选择方法。任务二 三角螺纹的车削（1）掌握切断和切槽的方法。（2）掌握切断和切槽的加工工艺。新课引入导语：螺纹件是机器中常用的联接件。通
4、过该项目的训练，学会螺纹刀具的选择、刃磨、装夹，掌握螺纹的车削、检测方法。入门指导任务一 螺纹基础知识活动一 认识三角螺纹1了解螺纹的分类螺纹按用途可分为联接螺纹和传动螺纹；按牙形可分为三角形、矩形、圆形、梯形和锯齿形；按螺旋线方向两分为右旋和左旋；按螺旋线线数可分为单线（单头）和多线（多头）螺纹；按母体形状可分为圆柱螺纹和圆锥螺纹等。2熟悉螺纹的术语螺纹是指在圆柱面（或圆锥面）上，沿着螺旋线所形成的，具有相同剖面的连续凸起和沟槽。车工常用螺纹术语如图示（1）牙型角（a）：在通过螺纹轴线的剖面上，相邻两牙侧间的夹角称为牙型角。大多数螺纹的牙型角对称于轴线垂直线，即牙型半角（a/2）相等。（2）
5、外螺纹大径（d）：亦称外螺纹顶径。（3）外螺纹小径（d1）：亦称外螺纹底径。（4）内螺纹大径（D）：亦称内螺纹底径。（5）内螺纹小径（D1）：亦称内螺纹顶径。项目六 学会车削三角螺纹3（6）公称直径（d、D）：代表螺纹尺寸的直径。（7）中径（d2、D2）：中径是一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方，外螺纹中径与内螺纹中径相等。（8）原始三角形高度（ H）：是牙型两侧相交而得的尖角的高度。（9）基本牙型：截去原始三角形顶部和底部所形成的螺纹牙型，该牙型具有螺纹的基本尺寸。（10）牙型高度（ h）：在螺纹牙型上，牙顶到牙底之间，垂直于螺纹轴线的距离。（11）螺距（ P
6、）：相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。（12）导程（ L）：同一螺旋线上，相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。当螺纹为单线时，导程与螺距相等。当螺纹为多线时，导程等于螺旋线线数乘以螺距。（13）螺纹升角（f）：在中径圆柱上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。螺纹刀具是一种成形刀具，它的形状将直接决定所加工的螺纹的形状。活动二 学会螺纹刀具的刃磨导语：要车好螺纹，必须正确刃磨螺纹车刀，螺纹车刀按加工性质属于成形刀具。其切削部分的形状应当和螺纹牙形的轴向剖面形状相符合，即车刀的刀尖角应该等于牙型角。1了解螺纹刀具的几何形状（1）前角为 0时，刀尖角应等于牙型角。车削普通螺纹时为
7、 60，英制螺纹时 55。（2）前角一般为 015。因为螺纹车刀的纵向前角对牙型角有很大影响，所以精车时或精度要求高的螺纹，径向前角取得小些，约 05。（3）后角一般为 510。因受螺纹升角的影响，进刀方向一面的后角应磨得稍大些。但大直径、小螺距的三角螺纹，这种影响可忽略不计。2熟悉螺纹刀具的刃磨项目六 学会车削三角螺纹4（1）刃磨要求根据粗、精车的要求，刃磨出合理的前、后角。粗车刀前角大、后角小，精车刀相反。车刀的左右切削刃必须是直线，无崩刃。刀头不歪斜，牙型半角相等。内螺纹车刀刀尖角平分线必须与刀杆垂直。内螺纹车刀后角应适当大些。（2）刀尖角的刃磨和检查由于螺纹车刀刀尖角要求高，刀头体积又
8、小，因此刃磨起来比一般车刀困难。在刃磨高速工具钢螺纹车刀时，若感到发热烫手，必须及时用水冷却，否则容易引起刀尖退火；刃磨硬质合金车刀时，应注意刃磨顺序，一般是先将刀头后面适当粗磨，随后再刃磨两侧面，以免产生刀尖爆裂。在精磨时，应注意防止压力过大而震碎刀片，同时要防止刀具在刃磨时骤冷骤热而损坏刀片。为了保证磨出准确的刀尖角，在刃磨时可用螺纹角度样板测量，如图所示。测量时把刀尖角与样板贴合，对准光源，仔细观察两边贴合的间隙并进行修磨。对于具有纵向前角的螺纹车刀可以用一种厚度较厚的特制螺纹样板来测量刀尖角，测量时样板应与车刀底面平行，用透光法检查，这样量出的角度近似等于牙型角。3刃磨螺纹刀具时容易产
9、生的问题和注意事项（1）磨刀时，人的站立位置要正确，特别在刃磨整体式内螺纹车刀内侧切削刃时，不小心就会使刀尖角磨歪。（2）刃磨高速工具钢车刀时，宜选用 80氧化铝砂轮，磨刀时压力应小于一般车刀，并及时蘸水冷却，以免过热而失去切削刃硬度。（3）粗磨时也要用样板检查刀尖角，若磨有纵向前角的螺纹车刀，粗磨后的刀尖角略大于牙型角，待磨好前角后再修正刀尖角。亦可以先磨出正确的刀尖角，再磨前角，磨好前角后，刀尖角应略小于牙型角。（4）刃磨螺纹车刀的切削刃时，要稍带移动，这样容易使切削刃平直。任务二 三角螺纹的车削活动一 了解挂轮的搭配主轴的旋转运动是通过三星齿轮和交换齿轮传给丝杠的。由于主轴上的齿轮和三星
10、齿轮的齿数固定不变，所以主轴与丝杠之间的传动比是依靠交换齿轮来调整的。车床上三星齿轮的作用是用来改变丝杠的旋转方向。以便车削右旋或左旋螺纹。车螺纹时，当工件转一周，车刀必须移动一个工件螺距。因为工件螺距是根据加工需要经常改变的，而车床丝杠螺距是固定不变的。这就需要更换交换齿轮来达到所需要的工件螺距。项目六 学会车削三角螺纹5活动二 熟悉机床的操纵（1）螺纹车刀的装夹1）装夹车刀时，刀尖位置一般应对准工件中心（可根据尾座顶尖高度检查） 。2）车刀刀尖角的对称中心线必须与工件轴线垂直，装刀时可用样板来对刀，如果把车刀装歪，就会产生牙型歪斜，如图 3.49 所示。3）刀头伸出不要过长，一般为 202
11、5 mm（约为刀杆厚度的 1.5 倍） 。（2）车削螺纹时车床的调整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。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：切断机床电源，车头变速手柄放在中间空挡位置。识别有关齿轮、齿数、上、中、下轴。了解齿轮装拆的程序及单式、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，定期用手旋进） 。套筒的长度要小于小轴台阶的长度，否则螺母压紧套筒后，中间轮就不能转动，开车时会损坏齿轮或扇形板。
12、交换齿轮啮合间隙的调整是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恃在 0.10.l5 mm 左右；如果太紧，挂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，消除小滑板丝杠与螺母的间隙。（3）车削螺纹时的动作练习1）选择主轴转速为 200r/min，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）练习开合螺母的分合动作，先退刀、后提开合螺母（间
13、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，并记住中滑板刻度盘读数，退刀。将床鞍项目六 学会车削三角螺纹6摇至离工件端面 8 至 10 牙处，径向进给 0.05mm 左右，调整刻度盘“0”位（以便车削螺纹副掌握切削深度） ，合下开合螺母，在工件表面上车出一条有痕螺旋线，到螺纹终止线时迅速退刀，提起开合螺母（注意螺纹收尾在 2/3 圈之内） ，用钢直尺或螺距规检查螺距，如图3.50 所示。（4）车削方法1）直进法，如图 3.51 所示，车螺纹时，螺纹车刀刀尖及左右两侧切削刃都参加切削动作。每次切刀由
14、中滑板作径向进给，随着螺纹深度的加深，切削深度相应减小。这种切削方法操作简单，可以得到比较正确的牙型，适用于螺距小于 2mm 和脆性材料的螺纹车削。2）左右切削法如图示，车削过程中，除了中滑板作垂直进给外，同时使用小滑板把车刀作左、右微量进给，这样重复切削几次，直至螺纹全部车好。3）斜进法如图所示，在粗车螺纹时，为了操作方便，除了中滑板进给外，小滑板向同一方向作微量进给。4）高速切削法 硬质合金螺纹车刀：高速切削时使用的硬质合金车刀，如图 3.54 所示。项目六 学会车削三角螺纹7 高速切削螺纹的方法：车削时只能采用直进法进给，采用左右切削法或斜进法会将工件的另一侧拉毛。高速切削时的切削速度一
15、般取 50100m/min。（5）乱扣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，车刀刀尖已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，这就叫乱扣。乱扣是由于丝杠转过一转时，工件未转过整数转而造成的。因此在加工前，应首先确定被加工螺纹的螺距是否乱扣，如果是乱扣的，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回到第一刀开始切刀的位置，然后中滑板进给，再开顺车走第二刀，这样反复来回，一直到把螺纹车好为止。活动三 熟悉螺纹的测量（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（
16、如图 3.50（a）所示） ，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 至 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 3.50（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（如图 3.55 所示） ，所测得的千分尺读数就是该螺纹的中径实际尺寸。（4）综合测量用螺纹环规综合检查三角形外螺纹。首先应对螺纹的直径、螺距、牙型和粗糙度进行检查，然后再用螺纹环规测量外
17、螺纹的尺寸精度。如果环规通端正好拧进去，而止端拧不进，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（生产中常用） ，以拧上工件时是否顺利和松动的感觉来确定。检查有退刀槽的螺纹时，环规项目六 学会车削三角螺纹8应通过退刀槽与台阶平面靠平。用螺纹塞规则是对三角形内螺纹进行综合测量的。使用方法和螺纹环规一样。车削三角螺纹时的注意事项（1）车削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（正、反） ，是否有过重或空转量过大现象。（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
18、须闸到位，如感到未闸好，应立即起闸，重新进行。（4）车削铸铁螺纹时，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（即径向少进刀甚至不进刀的方法）把螺纹车光。（5）车削无退刀槽的螺纹时，特别注意螺纹的收尾在二分之一圈左右。要达到这个要求，必须先退刀，后起开合螺母。且每次退刀要均匀一致，否则会撞掉刀尖。（6）车削螺纹，应始终保持切削刃锋利。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出现。 （9）车削塑性材料（钢件）时产生扎刀的原因1）车刀装夹低于
19、工件轴线或车刀伸出太长。2）车刀前角或后角太大，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，不能用力过大或用扳手强拧，以免环规严重磨损或使工件发生移位。（11）车螺纹时应注意的安全技术问题 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）车螺纹时是按螺距纵向进给，因此进给速度快。退刀和起开合螺母（或倒车）必须及时、动作协调，否则会使车刀与工件台阶
20、或卡盘撞击而产生事故。5）开车时，不能用棉纱擦工件，否则会使棉纱卷人工件，把手指也一起卷进而造成事故。活动三 废品分析产生废品的原因及预防方法 废品 种 类产 生 原 因 预 防 方 法项目六 学会车削三角螺纹9螺距不正确1交换齿轮在计算啮合时错误和进给箱手柄位置放错 2局部螺距不正确（1）车床丝杠和主轴窜动（2）溜板箱手轮转动时轻重不均匀（3）开合螺母间隙太大3开倒顺车车螺纹时，开合螺母抬起1在车削第一只工件时，先车出一条很浅的螺旋线，测量螺距的尺寸是否正确 2加工螺纹之前，将主轴与丝杠轴向窜动和开合螺母的间隙进行调整，并将床鞍的手轮与传动齿条脱开，使床鞍能匀速运动 3调整开合螺母的镶条，用
21、重物挂在开合螺母的手柄上牙形不正确1车刀装夹不正确，产生螺纹的半角误差 2车刀刀尖角刃磨得不正确 3车刀磨损1采用螺纹样板对刀 2正确刃磨和测量刀尖角 3合理选择切削用量和及时修磨车刀螺纹表面粗糙度值大1高速切削螺纹时，切屑厚度太小或切屑从倾斜方向排出，拉毛已加工表面 2切削用量及切削液使用不当 3刀杆刚性不够，切削时引起1高速切削螺纹时，最后一次切深一般要大于 0.1mm，切屑要垂直轴线方向排出 2高速工具钢车刀切削时，应降低切削速度，并合理使用切削液 3选用较大尺寸的刀杆，装刀时不宜伸出过长巡回指导巡回重点 个别指导 对个别学生的操作错误进行个别指导。集体指导 对普遍存在问题进行集中指导。小结、考核1抽查学生对本项目内容的学习情况。2对学生整个学习过程总结评定，指出不足之处和改正点。3提出难点、重点、关键技术。结束指导教师点评小结本项目训练情况。整理工作场地，对机床进行日常维护保养。指导学生自我总结评价，填写实训报告。思考与练习1怎样正确装夹螺纹车刀？2什么叫螺纹？3什么叫螺距？什么叫导程？4低速车削三角螺纹的进给方式有哪几种？高速车削三角螺纹时为什么只能用直进法项目六 学会车削三角螺纹10车削？5怎样测量螺纹的螺距？6怎样测量螺纹的中径？7什么叫螺纹的综合测量？怎样进行？8车削螺纹的螺距、牙型不正确的原因有哪些？怎样预防？
