淺談車工實訓項目梯形螺紋的加工

周磊

摘要：本文主要論述《車工技術》技能項目中梯形螺紋的加工方法。主要來解決實際教學中學生在操作時容易出現“扎刀”“蹦刀”的問題。同時在保證梯形螺紋加工精度及表面光潔度的基礎上，大大提高完成螺紋的加工效率。

關鍵詞：車工 車削梯形螺紋 高速鋼刀

《車工技術》是普通車削加工技術的簡稱。隨著機械領域數控技術的不斷發展，在成批量生產中，絕大多數企業已經將數控車床取代了普通車床。但車工技術在機械加工領域應用還是很廣，特別是在單批量生產中有重要地位，因此普通車床在企業實際生產中是不可缺少的一部分。同時，學習普通車削加工技術是學習數控車削加工技術的前提，是整個機電專業教學中不可缺少的一部分。

1 加工螺紋的刀具及常見的加工方法

1.1 螺紋刀的選擇

普通車床上加工螺紋，一般可以選擇高速鋼和硬質合金兩種材質的刀具。高速鋼刀俗稱白鋼刀，它刃磨方面，容易通過刃磨得到鋒利的刀口，而且韌性較好，但高速鋼的耐熱性較差，不能用于高速車削。硬質合金刀的硬度、耐熱性、耐磨性均高于高速鋼。但缺點是韌性較差，適于高速車削。

然而，對于現實教學中，我們要求學生要學會加工Tr32x5的螺紋。分析該尺寸的螺紋，螺距較大，導程為5mm，當選擇高速車削時，學生本身是初學者，在操作時不易控制車床，容易造成撞車，導致機床損壞。因此，在普通車床上加工梯形螺紋時，通常采用高速鋼刀進行加工。

1.2 常見的螺紋加工方法

在普通車床上車削螺紋常用的方法包括：直進法、左右切削法、斜進法三種。

1.2.1 直進切削法。如圖（1）所示，它是指車削螺紋時車刀的左、右兩側刀刃同時參加車削，每次加深吃刀時，只由中滑板橫向進給直到把螺紋工件車好為止，它的優點是操作簡單，能保證螺紋牙形清晰，減少螺紋牙形誤差。但由于車刀兩刃參加切削，排屑困難，車刀所受切削力有所增加，因此它的缺點是車刀受力受熱比較嚴重，刀容易磨損，進刀量過大時，還可能產生“扎刀”現象。適用于螺距小于2.5mm和脆性材料的螺紋車削。

1.2.2 左右切削法。如圖（2）所示，是指在車削螺紋時。車刀兩側刃中只有一側切削刃在進行切削。每次加深吃刀時，中滑板橫向進給和小滑板左、右進給相配合，小滑板的左右移動俗稱“借刀”或“趕刀”。它的優點是排屑比較順利，刀尖受力和受熱情況有所改善，車削中不易引起“扎刀”現象。因此可相對提高切削用量，而且容易車光潔的螺紋。缺點是操作復雜，借刀量不能太大，否則將會出現亂紋或“懶牙”，借刀量過大同樣會“蹦刀”。 適用于所有螺距螺紋的加工。

1.2.3 斜進法。如圖（3）所示，是指車削螺紋時，與左右切削法相似，兩側刀刃只有一側參與車削。中滑板每次橫向進給的同時，小滑板向一側“趕刀”，中滑板與小滑板同時進給車削螺紋。其優點與左右切削法一樣不易產生“扎刀”現象。可相對提高切削用量，但是很難車出光潔的螺紋，只適用于較大螺距螺紋的粗加工。

2 梯形螺紋加工方法新解

2.1 梯形螺紋傳統加工方法

在日常教學中，根據國家職業技能鑒定中級工考核要求，必須要學會車削梯形螺紋的技能。一般要求做螺距為5mm，或螺距為6mm的梯形螺紋。以Tr32x5的螺紋為例，結合常見的三種螺紋加工方法，考慮到螺距較大，在傳統教學中通常采用左右切削法進行加工。

以我校以往車工技能教學為例，采用左右切削法的車削步驟如下表1，2所示：

表1 粗車進刀 表2 精車進刀

從上表的進刀的總刀數就可以看出，加工梯形螺紋在整個車工實訓任務中是最為復雜的一部分，也是學生最難以掌握的一個環節。在以往教學中，學生哪怕是按老師所給的步驟進行加工，也經常會出現“扎刀”“蹦刀”現象，甚至有的學生因為做不好螺紋而喪失信心。

學生出現“扎刀”“蹦刀”現象主要原因還是在于學生對小滑板間隙的控制掌握不好，假設小滑板一開始是向左歸“0”，在向左借刀時，不存在間隙（稱“空行程”），但向右借刀時，小滑板就會有間隙，學生往往會對小滑板的間隙掌握不好，在加工過程中一開始就出現向右“借刀”量太少，導致后面中滑板進刀越深切削量越大，刀具所承受的力也越大。當刀刃與工件的接觸面過大，鐵屑不易排出，就會出現“扎刀”。此時如果中滑板不及時退刀，鐵屑積累后對刀產生更大擠壓力，當刀的承受力支撐不住時，就會出現“蹦刀”。

左右切削法不僅在進刀上較為復雜，進刀數多，在加工時所花的時間也會很長。有的學生就會因為加工時間長，步驟復雜，而覺得難學會，缺乏學會的信心。而且在小滑板的控制上也較復雜，特別是在向右“借刀”，學生掌握起來不是很容易，每臺機床的小滑板間隙不一致，在車削過程中，由于小滑板的左右轉動，小滑板的間隙也可能會慢慢變大。采用此方法，不僅學生學的累，老師磨刀也很累。

2.2 梯形螺紋加工新解

實訓技能課，學生學的是技能，對學生自己來講，老師教的越容易，就越容易學會。老師也是希望最短的時間內教會學生，同時，也要考慮到加工方法與加工效率，讓學生明白在企業生產實際加工中，時間對公司老板來說就是金錢。經過前期的教學及自身的反復實踐，在車削梯形螺紋時，總結了自己的進刀方法，具體進刀步驟如表3所示：

表3與表1、2進行對比，其特點是在進刀總數上明顯少很多。運用此方法的優點主要表現在粗加工和精加工兩個部分。首先，在粗加工螺紋時不僅進刀總數少了，還可以看到小滑板沒有進行向右“借刀”，只要小滑板在向左歸“0”時排除了間隙，在加工時就不存在間隙掌握不好的問題，當然在做完第五刀后，在小滑板轉到刻度“9”時，一定要注意進“9”格是相對原來的“0”位，進刀時一定要先轉小滑板順時針歸“0”，此粗車方法結合斜進法進行分層切削，使得加工能順利進行。其次，在精加工時，在精車底面的同時一起精車螺紋左面，加快了螺紋精車速度。當精車最后一面時，采用“動態退刀”法來進行車右面至尺寸合格。

此方法在實際教學中不僅使學生容易掌握，而且也能節省不少時間。如果條件允許，加工時，可以準備一把粗車刀，一把精車刀。在粗加工時，還可以進一步縮減進刀數，此方法不僅在教學實際中使用，且在技能比賽訓練時，也可以采用此方法，技能比賽比的就是速度，精度。特別是做雙線原本要一個小時才能做完，如今基本上半小時左右可以做完。

3 結束語

梯形螺紋的加工，首先要考慮梯形螺紋的參數，加工前要考慮牙頂寬，需要在保證牙頂寬度的前提下進行。其次要準備好螺紋刀，準備的螺紋刀刀頭不能過寬，否則很難保證精車余量，螺紋刀刀寬的大小可以通過查手冊或計算來選擇，最后要有一個合理的車削方法。

對于加工的方法不是唯一的，我相信每個老師都有自己的方法，作為教師，要想在技能上得到提高，需要自己對加工方法進行改進。對于學生，我們也不能以按葫蘆畫瓢的方式教學生，應該鼓勵學生去創新，去改進更好加工方法，培養學生活躍思維的能力。

參考文獻：

[1]王志遠，陳為華.車工工藝與技能訓練[M].徐州：中國礦業大學出版社，2008.

[2]張國軍.金屬加工與實訓.車工實訓[M].北京：高等教育出版社，2010.

[3]邱言龍，王兵，劉繼福.使用技術手冊[M].北京：中國電力出版社，2010.