车工工艺与技能训练-第二版将增福主编、项目6、车削螺纹和蜗杆解剖课件.ppt

1、 明确螺纹的种类和参数明确螺纹的种类和参数 掌握螺纹车刀的刃磨方法掌握螺纹车刀的刃磨方法 掌握三角形外螺纹的车削方法掌握三角形外螺纹的车削方法 掌握三角形内螺纹的车削方法掌握三角形内螺纹的车削方法 明确梯形螺纹的车削方法明确梯形螺纹的车削方法 明确阿基米德蜗杆的车削方法明确阿基米德蜗杆的车削方法 明确在车床上攻丝和套螺纹的方法明确在车床上攻丝和套螺纹的方法本章学习目标本章学习目标 项目六项目六 车削螺纹和蜗杆车削螺纹和蜗杆 本本 章章 大大 纲纲 任务一 车削三角形外螺纹任务二 车削三角形内螺纹任务三 车削梯形螺纹 任务四 车削蜗杆 任务五 套螺纹和攻螺纹 实训任务一任务一 车削三角形外螺纹车

2、削三角形外螺纹一、基础知识一、基础知识 1螺纹的基础知识 螺旋线可以看成是直角三角形ABC围绕圆柱体旋转一周后，斜边AC在圆柱表面上所形成的曲线 。螺旋线形成原理螺旋线形成原理 任务一任务一 车削三角形外螺纹车削三角形外螺纹一、基础知识一、基础知识 （1）螺纹的车削原理。 螺纹的形成是指螺纹牙型的形成，实际加工时，是从圆柱形毛坯上切出螺纹的齿沟来获得螺纹牙型。 （2）螺纹分类。 螺纹的用途、牙型和具体分类如书中表5-1所示。 螺纹车削原理螺纹车削原理 任务一任务一 车削三角形外螺纹车削三角形外螺纹一、基础知识一、基础知识 （3）螺纹主要参数。 螺纹主要参数螺纹主要参数 任务一任务一 车削三角形

3、外螺纹车削三角形外螺纹一、基础知识一、基础知识 2三角形螺纹的尺寸计算 （1）普通螺纹的计算。 大径：d=D（大径与公称直径相同）。 中径：d2=D2=d0.649 5P。 牙型高度：h1=0.541 3P。 小径：d1=D1=d1.082 5P。 普通螺纹的基本牙型普通螺纹的基本牙型 任务一任务一 车削三角形外螺纹车削三角形外螺纹一、基础知识一、基础知识 （2）英制螺纹的计算。 普通螺纹的基本牙型普通螺纹的基本牙型 任务一任务一 车削三角形外螺纹车削三角形外螺纹一、基础知识一、基础知识 （3）管螺纹。 非螺纹密封管螺纹的基本牙型非螺纹密封管螺纹的基本牙型 任务一任务一 车削三角形外螺纹车削三

4、角形外螺纹一、基础知识一、基础知识 3普通螺纹代号与标记 普通螺纹分为粗牙普通螺纹和细牙普通螺纹2种。粗牙普通螺纹用字母“M”及“公称直径”表示，如M8、M16等。细牙普通螺纹用字母“M”及“公称直径螺距”表示，如M101、M201.5等。 当螺纹为左旋时，在螺纹代号之后加“左”字，如M16左，M201.5左。 普通螺纹标记是由螺纹代号和公差代号及旋合长度代号组成 。任务一任务一 车削三角形外螺纹车削三角形外螺纹一、基础知识一、基础知识任务一任务一 车削三角形外螺纹车削三角形外螺纹一、基础知识一、基础知识 4三角形螺纹车刀的种类和结构特点 （1）高速钢三角形外螺纹车刀。 任务一任务一 车削三角

5、形外螺纹车削三角形外螺纹一、基础知识一、基础知识 （2）硬质合金三角形外螺纹车刀。 硬质合金三角形外螺纹车刀硬质合金三角形外螺纹车刀 任务一任务一 车削三角形外螺纹车削三角形外螺纹一、基础知识一、基础知识 （3）三角形内螺纹车刀。高速钢三角形内螺纹车刀高速钢三角形内螺纹车刀硬质合金三角形内螺纹车刀硬质合金三角形内螺纹车刀 任务一任务一 车削三角形外螺纹车削三角形外螺纹一、基础知识一、基础知识 5三角形螺纹车刀的刃磨 （1）三角形车刀主要角度的确定。 刃磨三角形车刀时，要注意以下角度的刃磨。 刀尖角。 径向前角。 刀尖角的修正。 工作后角。任务一任务一 车削三角形外螺纹车削三角形外螺纹一、基础知

6、识一、基础知识 （2）刃磨螺纹车刀时的基本要求。 正常情况下，车刀刀尖角应等于牙型角。当径向前角00时，应按照表5-2修正刀尖角。 螺纹车刀的两个主切削刃必须刃磨平直，并且对称。 螺纹车刀的切削部分不能歪斜，刀尖半角必须对称。 螺纹车刀的前刀面和两个主后刀面的表面粗糙度应该较小。 内螺纹车刀的后角应该适当增大，通常磨成双重后角。 （3）磨刀操作时的注意事项。 （4）高速钢三角形螺纹车刀的刃磨步骤。 （5）车刀角度的检验。任务一任务一 车削三角形外螺纹车削三角形外螺纹一、基础知识一、基础知识 6三角形外螺纹的车削要领 （1）螺纹车刀的安装。 螺纹车刀的安装位置是否正确，对加工后的螺纹牙型的正确性

7、有较大影响。 对于三角形螺纹、梯形螺纹，其牙型要求对称并垂直于工件轴线，两牙型半角要相等 ，如果把车刀装歪，会产生牙型歪斜 。牙型半角相等牙型半角相等 牙型半角不等牙型半角不等 任务一任务一 车削三角形外螺纹车削三角形外螺纹一、基础知识一、基础知识 在安装螺纹车刀时，必须使刀尖与工件中心（车床主轴轴线）在同一高度上，并且刀尖轴线与工件轴线垂直，装刀时可以使用样板辅助对刀 。安装螺纹车刀安装螺纹车刀 任务一任务一 车削三角形外螺纹车削三角形外螺纹一、基础知识一、基础知识 在安装螺纹车刀时，必须使刀尖与工件中心（车床主轴轴线）在同一高度上，并且刀尖轴线与工件轴线垂直，装刀时可以使用样板辅助对刀 。

8、 螺纹车刀不宜伸出刀架过长，一般以伸出长度为刀柄厚度 的 1 . 5 倍 为 宜 ， 为 2 5 30 mm。安装螺纹车刀安装螺纹车刀 任务一任务一 车削三角形外螺纹车削三角形外螺纹一、基础知识一、基础知识 （2）车削三角螺纹的基本要求。 中径尺寸应符合相应的精度要求。 牙型角必须准确，两牙型半角应相等。 牙型两侧面的表面粗糙度值要尽量较小。 螺纹轴线与工件轴线具有较高的同轴度。 （3）车削前的准备工作。 机床间隙的调整。 操作手柄的调整。任务一任务一 车削三角形外螺纹车削三角形外螺纹一、基础知识一、基础知识 7低速车削三角形外螺纹 （1）提开合螺母法车削螺纹。 （2）倒顺车法车螺纹。任务一任

9、务一 车削三角形外螺纹车削三角形外螺纹一、基础知识一、基础知识 8螺纹退刀槽的使用 螺纹上一般都具有退刀槽这种工艺结构，以方便螺纹加工终了时车刀的退出并保证螺纹全长范围内牙型完整，如图所示。有的三角形螺纹在结构上无退刀槽，此时螺纹末端具有不完整的螺尾，如图所示。车削无退刀槽螺纹时，先在螺纹的有效长度处用车刀刻划一道刻线，当车刀车至该刻线时，迅速横向退刀并提起开合螺母或反转主轴转向，如图所示。 退刀槽的应用退刀槽的应用 无退刀槽的螺纹无退刀槽的螺纹 使用刻线作为螺纹终止标记使用刻线作为螺纹终止标记 任务一任务一 车削三角形外螺纹车削三角形外螺纹一、基础知识一、基础知识 （1）车螺纹时的进刀方法。

10、 低速车螺纹时的进刀法主要有以下3种。 直进法。 左右切削法。 斜进法。直进法直进法 左右切削法左右切削法 斜进法斜进法 任务一任务一 车削三角形外螺纹车削三角形外螺纹一、基础知识一、基础知识 （2）乱扣及其防止。 车削螺纹时，在第1刀车削完毕后，在车削第2刀时，车刀刀尖不在第1刀车削的螺旋槽中央，以至于造成螺旋槽被切导致螺纹被车坏的现象成为乱扣。 目前最常用的防止乱扣的方法是开倒顺车，这样可以避免乱扣。使用这种方法车削螺纹时，工件经丝杆、开合螺母到车刀的传动始终没有分开。 （3）切削用量的选择。 （4）中途换刀的方法。 任务一任务一 车削三角形外螺纹车削三角形外螺纹一、基础知识一、基础知识

11、9高速车削三角形外螺纹 （1）车刀的装夹。 车刀的装夹方法与低速车外螺纹时基本相同。为防止车削时产生振动和扎刀，刀尖应高于工件中心0.10.2 mm。 （2）高速车削螺纹的方法。 进刀方法。 走刀次数。 切削深度。任务一任务一 车削三角形外螺纹车削三角形外螺纹一、基础知识一、基础知识 （3）高速车削螺纹时的注意事项。 因为工件材料受到刀具挤压使外径扩张，因此螺纹大径应比基本尺寸小0.20.4 mm。 加工时切削力较大，必须装夹牢固。 转速较高，操作时要集中精力，注意及时退刀，以防事故发生。任务一任务一 车削三角形外螺纹车削三角形外螺纹一、基础知识一、基础知识 10螺纹的检测 螺纹车削完成后，必

12、须认真检测其主要参数是否符合图样要求。螺纹的测量方法有单项测量和综合测量两种。 单项测量是指使用量具测量螺纹的某一项参数的数值。 综合测量法是用螺纹量规对螺纹各个主要参数进行全面测量的方法，常用于成批生产中。 任务一任务一 车削三角形外螺纹车削三角形外螺纹 技能训练一 三角形螺纹车刀的刃磨 技能训练二 车削三角形外螺纹 【训练小结】 （1）初学者在初次车削螺纹时，主轴转速不宜过高，待操作熟练后，逐步提高转速。 （2）车削螺纹时，要始终确保车刀锋利。 （3）中途换刀或者刃磨重装刀具后，必须重新对刀并调整刀尖的高低。 （4）操作中滑板手柄时要谨慎，要防止将手柄摇过，多摇一整周导致进给量过大而损坏车

13、刀。 （5）车无退刀槽的螺纹时，应保证每次收尾均在1/2圈左右。 （6）车脆性材料时，径向进给量不宜过大，否则容易损坏车刀刀尖。 （7）刀尖处出现积屑瘤后应及时去除。二、技能训练二、技能训练 1内螺纹车刀的种类和安装 内螺纹的形式主要有通孔内螺纹、不通孔内螺纹、阶台孔内螺纹等形式 。 （1）内螺纹车刀的种类。 与之对应，常见的内螺纹车刀如图所示，其中前者用于加工通孔内螺纹，后者用于加工不通孔内螺纹和阶台内螺纹。 任务二任务二 车削三角形内螺纹车削三角形内螺纹 一、基础知识一、基础知识通孔内螺纹车刀通孔内螺纹车刀 不通孔内螺纹车刀不通孔内螺纹车刀 （2）内螺纹车刀的安装。 刀柄伸出长度应大于内螺

14、纹长度1020 mm。 调整刀具刀尖，使之对准工件中心轴线。 使用螺纹对刀样板对刀，对刀正确后夹紧刀具。 装夹好刀具后手动在螺纹底孔内试走刀一次，检测刀柄与内孔有无碰撞。任务二任务二 车削三角形内螺纹车削三角形内螺纹 一、基础知识一、基础知识 2三角形内螺纹的车削要领 （1）内螺纹底孔直径的确定。 （2）内螺纹的车削步骤。 （3）进刀方法。任务二任务二 车削三角形内螺纹车削三角形内螺纹 一、基础知识一、基础知识 【训练内容】 车削带有内螺纹零件。任务二任务二 车削三角形内螺纹车削三角形内螺纹 二、技能训练二、技能训练带有内螺纹的零件带有内螺纹的零件 【注意事项】 （1）在装夹内螺纹车刀时，车刀

15、刀尖应该对准工件中心轴线。车刀装得过高，车削时容易引起振动，螺纹面表面粗糙；若装刀过低，难以切入工件。 （2）车削内螺纹时，应适当调紧小滑板，以防止车削过程中中滑板和小滑板之间产生位移造成螺纹乱牙。 （3）车内螺纹时，要及时退刀，以免车刀碰撞孔底。如果车刀碰撞底孔，应及时重新对刀，以免因为刀具的位移而导致乱扣。 （4）精车内螺纹时，必须确保车刀锋利，否则容易产生让刀使螺纹产生锥形误差。 （5）车削螺纹过程中如果产生锥形误差，不要盲目增加背吃刀量，应该让螺纹车刀在原来的切削深度上多次无进给切削以消除误差。 任务二任务二 车削三角形内螺纹车削三角形内螺纹 二、技能训练二、技能训练 1梯形螺纹的尺寸

16、计算 梯形螺纹有公制和英制两种，我国主要采用公制梯形螺纹。30梯形螺纹的代号用字母Tr及公称直径螺距表示。例如Tr366。 任务三任务三 车削梯形螺纹车削梯形螺纹 一、基础知识一、基础知识矩形螺纹的牙型矩形螺纹的牙型 2梯形螺纹车刀的种类 （1）高速钢梯形螺纹粗车刀。 （2）高速钢梯形螺纹精车刀。 （3）硬质合金梯形螺纹车刀。任务三任务三 车削梯形螺纹车削梯形螺纹 一、基础知识一、基础知识 3梯形螺纹车刀的刃磨 梯形螺纹车刀的主要参数是牙型角和牙底槽宽度，也是磨刀时应该重点保证的尺寸。 4车削梯形外螺纹 梯形螺纹用于传动，其轴线剖面形状为等腰梯形，对形状和尺寸精度都要求较高，同时要求表面粗糙度

17、小，其车削难度比三角形螺纹大。 任务三任务三 车削梯形螺纹车削梯形螺纹 一、基础知识一、基础知识 车削梯形外螺纹的主要操作要领如下。 螺距P8 mm的梯形外螺纹。 一般采用车阶梯槽（分层切削）的方法车削。 粗车、半精车螺纹大径，留精车余量0.3 mm左右，倒角。 使用刀头宽度小于P/2的车槽刀采用直进法粗车螺纹至接近中径处，再使用刀头宽度略小于槽底宽的车槽刀采用直进法粗车螺纹，形成阶梯状的螺旋槽 。 使用梯形螺纹粗车刀采用左右切削法半精车螺纹槽两侧面，每一面留下精车余量0.10.2 mm 。 精车螺纹大径至要求 。 使用精车刀精车两侧面，严格控制中径尺寸。任务三任务三 车削梯形螺纹车削梯形螺纹

18、 一、基础知识一、基础知识 5车削梯形内螺纹 （1）加工底孔。 （2）车削对刀基准。 （3）粗车内螺纹。 （4）精车内螺纹。任务三任务三 车削梯形螺纹车削梯形螺纹 一、基础知识一、基础知识 【训练要求】 车削梯形螺纹。材料：45钢，1件。任务三任务三 车削梯形螺纹车削梯形螺纹 二、技能训练二、技能训练车削梯形螺纹车削梯形螺纹 【注意事项】 （1）梯形螺纹精车刀两侧刃应刃磨平直，刀刃应保持锋利。 （2）精车螺纹前，应修磨中心孔，保证螺纹的同轴度。 （3）粗车螺纹时，应调紧小滑板，以防止车刀发生位移而损坏刀具或乱扣。 （4）车削梯形螺纹时，切削力较大，宜选用较小的切削量，并充分加注切削液。任务三任

19、务三 车削梯形螺纹车削梯形螺纹 二、技能训练二、技能训练 1蜗杆的分类 蜗杆一般分为齿形角=20的公制蜗杆和齿形角=14.5的英制蜗杆两类。我国主要使用公制蜗杆，其主要类型如下。 （1）阿基米德蜗杆（ZA蜗杆）。 （2）法向直廓蜗杆（ZN蜗杆）。 （3）渐开线蜗杆（ZI蜗杆）。 （4）锥面包络圆柱蜗杆（ZK蜗杆）。 （5）圆弧圆柱蜗杆（ZC蜗杆）。任务四任务四 车削蜗杆车削蜗杆 一、基础知识一、基础知识 2蜗杆车刀 （1）蜗杆粗车刀。任务四任务四 车削蜗杆车削蜗杆 一、基础知识一、基础知识 蜗杆粗车刀蜗杆粗车刀 （2）蜗杆精车刀。任务四任务四 车削蜗杆车削蜗杆 一、基础知识一、基础知识蜗杆精车

20、刀蜗杆精车刀 （3）蜗杆车刀的装夹。 水平装刀法。 垂直装刀法。任务四任务四 车削蜗杆车削蜗杆 一、基础知识一、基础知识 水平装刀法水平装刀法 垂直装刀法垂直装刀法 （4）可回转刀杆。 这种刀杆的头部可以相对于刀杆回转一个导程角，然后使用螺钉紧固，这种刀杆还开有弹性槽，车削时不易产生扎刀现象。 （5）车刀的找正。 车削模数较小的蜗杆时，蜗杆车刀使用对刀样板找正装夹即可；而车削模数较大的蜗杆时，蜗杆车刀通常使用游标万能角度尺来找正装夹。 任务四任务四 车削蜗杆车削蜗杆 一、基础知识一、基础知识 3蜗杆的车削方法 （1）蜗杆的主要技术要求。 蜗杆的轴向模数和与之啮合的蜗轮的端面模数必须相等。 蜗杆

21、的轴向齿距必须准确。 蜗杆的轴向齿厚或法向齿厚必须准确。 蜗杆两齿侧面的表面粗糙度要小。 蜗杆齿形应符合图样要求。 蜗杆齿槽的径向跳动应在精度允许的范围内。任务四任务四 车削蜗杆车削蜗杆 一、基础知识一、基础知识 （2）工件的装夹。 车削蜗杆时，切削力比车削梯形螺纹时更大，工件应该采用一夹一顶方式装夹。车削模数较大的蜗杆时，还应采用四爪单动卡盘与尾顶尖装夹工件。同时，工件在轴向应采用限位阶台或限位支承防止轴线蹿动 。任务四任务四 车削蜗杆车削蜗杆 一、基础知识一、基础知识 （3）蜗杆的车削要领。 蜗杆的车削原理和梯形螺纹有相近之处，但也有一些差异之处。 4蜗杆的检测 （1）da、px和d1的测

22、量。 其中齿顶圆直径da可以用千分尺测量；轴向齿距px主要由机床的传动系统保证，可以使用游标卡尺粗测。分度圆直径d1可以采用三针法测量。 （2）齿厚的测量。 蜗杆齿厚可以使用齿厚游标卡尺测量齿厚。任务四任务四 车削蜗杆车削蜗杆 一、基础知识一、基础知识 【训练要求】 车削蜗杆。材料：45钢1件任务四任务四 车削蜗杆车削蜗杆 二、技能训练二、技能训练 【注意事项】 （1）车削蜗杆第1刀后，应检查蜗杆的轴向齿距是否准确。 （2）车削蜗杆时，应减小机床床鞍与导轨之间的间隙，以减小轴向蹿动。 （3）粗车蜗杆时，应尽可能提高工件的装夹刚度，例如使用鸡心夹头固夹工件。 （4）粗车蜗杆时，每次切入的深度要适

23、当，并经常检查齿厚，以控制精车余量。 （5）精车蜗杆时，应采用低速车削并充分加注切削液。 （6）车削大模数蜗杆时，应尽量缩短工件的支承长度，提高工件的装夹刚性。 （7）精车蜗杆时，可以采用两顶尖装夹工件，以保证工件的同轴度和精度。任务四任务四 车削蜗杆车削蜗杆 二、技能训练二、技能训练 1在车床上套螺纹 在车床上套螺纹时使用的刀具是板牙，板牙是一种多刃螺纹加工刀具。 套螺纹适合于公称直径小于16 mm或者逻辑小于2 mm的外螺纹。任务五任务五 攻螺纹和套螺纹攻螺纹和套螺纹 一、基础知识一、基础知识板牙板牙 2在车床上攻螺纹 在车床上攻螺纹主要使用丝锥完成。丝锥主要用于加工车刀无法切削的小直径内

24、螺纹 。任务五任务五 攻螺纹和套螺纹攻螺纹和套螺纹 一、基础知识一、基础知识丝锥丝锥 技能实训一 在车床上套螺纹 【训练要求】 按照如图所示完成M16套螺纹加工。 材料：45钢1件。 任务五任务五 攻螺纹和套螺纹攻螺纹和套螺纹 二、技能训练二、技能训练 套螺纹零件套螺纹零件 【注意事项】 （1）在选择板牙时，要检查板牙的齿形是否完整，有无残缺。 （2）装夹板牙时，确保板牙端面垂直于工件轴线，不能有偏斜。 （3）为塑性材料套螺纹时，应该充分加注切削液。 （4）套螺纹工具应该装夹牢固可靠，防止在过大的切削力作用下脱落造成事故。任务五任务五 攻螺纹和套螺纹攻螺纹和套螺纹 二、技能训练二、技能训练 技

25、能实训二 在车床上攻丝 【训练要求】 按照如图所示完成M10的螺纹攻丝操作。 材料：45钢1件。任务五任务五 攻螺纹和套螺纹攻螺纹和套螺纹 二、技能训练二、技能训练 攻丝零件攻丝零件 【注意事项】 （1）在选择丝锥时，要检查丝锥的齿形是否完整，有无残缺。 （2）装夹丝锥时，确保丝锥轴线与工件轴线重合，不能有偏斜。 （3）攻丝时，应该充分加注切削液。 （4）攻丝时，不要一次攻至全部深度，应该每攻一定深度后，退出丝锥，清理切屑后继续攻丝操作。 （5）严禁在操作时使用棉纱清理孔内切削，以免发生事故。任务五任务五 攻螺纹和套螺纹攻螺纹和套螺纹 二、技能训练二、技能训练实训实训 1按照如图5-87所示完

26、成通孔三角形内螺纹的车削加工 【操作提示】 （1）夹持外圆长1015 mm，车端面；车外圆至48 mm；锐边倒角。 （2）钻孔、车内孔至。 （3）孔口倒角C2。 （4）调头夹持外圆48mm，车端面，车接外圆48 mm，孔口倒角C2。 （5）粗车和精车内螺纹M201.5到图纸要求。通孔三角形内螺纹通孔三角形内螺纹 实训实训 2按照如图5-88所示完成梯形螺纹的车削加工梯形螺纹梯形螺纹 实训实训 【操作提示】 （1）夹持外圆长100 mm，车端面；钻中心孔，用一夹一顶装夹工件。 （2）粗车或精车梯形螺纹大径至，长度大于65 mm。 （3）精车或粗车外圆24 mm至尺寸要求，长15 mm。 （4）粗车或精车退刀槽至24 mm，宽度大于15 mm，长度尺寸控制在65 mm。 （5）两端倒15角，倒角C1.5。 （6）粗车梯形螺纹Tr3667h，小径车至，两牙侧留下精车余量0.2 mm。 （7）精车梯形螺纹大径至。 （8）精车两牙侧面，用三针法测量，控制中径尺寸为。 （9）车断，控制总长为81 mm。 （10）调头，垫铜皮车端面，控制总长为80 mm，倒角C1.5。