談數(shù)控車螺紋教學(xué)方法及過程

馬曉春

摘要：對(duì)于機(jī)器制造業(yè)而言，很多零件都有螺紋，螺紋往往是用來聯(lián)接、固定和調(diào)節(jié)的，并且可以用來進(jìn)行動(dòng)力的傳遞，其應(yīng)用非常的廣泛。在進(jìn)行專業(yè)生產(chǎn)的時(shí)候，雖然一些比較先進(jìn)的工藝已經(jīng)得到了應(yīng)用，比如扎絲、滾絲以及搓絲，但是很多機(jī)械加工廠在加工的時(shí)候，往往還是選擇車削的辦法。所以，對(duì)于中職學(xué)校而言，學(xué)生學(xué)習(xí)車削加工課的時(shí)候，進(jìn)行螺紋車削的學(xué)習(xí)非常重要。

關(guān)鍵詞：螺紋：牙深：螺距：車削

明確數(shù)控車床加工螺紋過程，會(huì)計(jì)算螺紋小徑和牙深，能使用G92指令進(jìn)行編程，能使用數(shù)控車床加工出螺紋，下面將從實(shí)際教學(xué)方面講述螺紋加工具體實(shí)施步驟。

一、首先提出具體任務(wù)

學(xué)校后勤部門在檢修學(xué)校機(jī)床附件時(shí)，發(fā)現(xiàn)有一批螺紋軸損壞，現(xiàn)需要按原設(shè)計(jì)圖樣重新制作一批（20件），工期為2天。操作者接到任務(wù)后，根據(jù)任務(wù)要求，識(shí)讀零件圖，準(zhǔn)備工具和下料，合理安排加工工藝、制定加工工序，嚴(yán)格遵守車間安全管理規(guī)定，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，加工并自檢，全部合格后，交付驗(yàn)收。

二、帶領(lǐng)學(xué)生分析零件圖樣以及選擇合理切削用量

需要對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，幫助其分析需要加工輪廓的幾何條件，進(jìn)行這個(gè)部分設(shè)計(jì)的主要目的是處理那些圖樣不夠清楚和尺寸鏈封閉，幫助學(xué)生了解零件圖樣本身尺寸公差相關(guān)的要求，從而進(jìn)行尺寸精度的確定。比如選擇刀具和確定切削用量。幫助學(xué)生進(jìn)行位置公差和形狀的分析是非常重要的，在數(shù)控切削教學(xué)的時(shí)候，位置誤差和零件形狀往往會(huì)受到機(jī)床機(jī)械運(yùn)動(dòng)副精度方面的影響。在進(jìn)行加工工藝確定之后，還需要分析零件表面粗糙程度方面的要求，這就提出了對(duì)于切削用量和刀具選擇方面的要求。數(shù)控車削切削用量表示的是機(jī)床主體主運(yùn)動(dòng)以及給勁運(yùn)動(dòng)大小方面的參數(shù)。其中包含了主軸的轉(zhuǎn)速，進(jìn)給速度削的深度等方面。其選擇和普車的相關(guān)要求是一致的，但是數(shù)控車床進(jìn)行零件加工的時(shí)候，往往比較的復(fù)雜，切削用量根據(jù)相關(guān)原則制定之后，還需要根據(jù)工件加工的情況和需要來進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整的時(shí)候，可以用數(shù)控車床操作面板的倍率開關(guān)，根據(jù)實(shí)際需要來調(diào)整，確保切削用量配置的合理眭。

三、明確車螺紋的基本原理、了解螺紋基本參數(shù)

螺紋的車削是按照車床主軸每轉(zhuǎn)一圈時(shí)，縱向溜板移動(dòng)一個(gè)導(dǎo)程的規(guī)律而車削出來的。外螺紋的外徑（大徑），與外螺紋牙頂或內(nèi)螺紋牙底相重合的假想圓柱體直徑。螺紋公稱直徑指的便是大徑；內(nèi)徑和外螺紋牙底或者是內(nèi)螺紋壓頂相重合，形成假想圓柱體直徑；中徑，母線通過牙型上凸起和溝槽兩者寬度相等的假想圓柱體直徑；螺距，相鄰牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。

四、通過圖片向?qū)W生展示數(shù)控車床螺紋加工過程，并對(duì)所加工的尺寸進(jìn)行分析

毛坯——車外圓——切退刀槽——車螺紋。

外螺紋徑向尺寸：

螺紋小徑dl=d-1.3P

螺紋牙型高度h=0.65P

實(shí)際切削螺紋外圓直徑d實(shí)際=d-0.1P（螺紋在車削時(shí)會(huì)擠壓已加工表面，造成螺紋外徑變大，因此應(yīng)切小些）。

外螺紋軸向尺寸：L=L1+L+L2（L1：切日段長度（2-Smm），一般大于2P；L：螺紋加工有效長度；L2：切出段長度（1～3mm），若有退刀槽，則一般為退刀槽的一半。）

講述螺紋加工循環(huán)指令格式及參數(shù)意義

螺紋加工循環(huán)指令一G92 X—Z—F

（x、z為螺紋x、z方向終點(diǎn)坐標(biāo)；F為螺紋螺距（導(dǎo)程）），該部分為重點(diǎn)內(nèi)容，可結(jié)合G32指令進(jìn)行講解。

走刀路線（該部分內(nèi)容要通過視頻和動(dòng)畫演示來解決學(xué)生難以理解的問題）

快速定位——刀具車螺紋——刀具離開工件——返回循環(huán)起點(diǎn)

五、注意事項(xiàng)

1.螺紋檢測，一是用螺紋環(huán)規(guī)檢測，二是用螺紋千分尺檢測，具體使用方法在實(shí)訓(xùn)室后會(huì)有單獨(dú)的內(nèi)容講解。

2.粗精加工分開編程。為了在提高零件精度的同時(shí)確保生產(chǎn)的實(shí)際效率，車削工件進(jìn)行輪廓最后一刀的時(shí)候，往往會(huì)利用精車刀進(jìn)行連續(xù)的加工。所以，應(yīng)該把粗加工和精加工分開進(jìn)行編程。并且必須考慮到刀具進(jìn)退的相關(guān)位置，盡量不要在連續(xù)輪廓中換刀停頓或者切入切出，避免因?yàn)榍邢髁ν蝗怀霈F(xiàn)變化而產(chǎn)生彈性的變形，導(dǎo)致比較光滑的連接輪廓上出現(xiàn)形狀突變、劃傷或者是滯留刀等一些問題。

3.注意G04的合理使用，G04為暫停指令，作用便是在設(shè)計(jì)實(shí)踐中，刀具停止進(jìn)給，但是其主軸會(huì)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。這項(xiàng)指令并不進(jìn)行切削，所以，非常容易被教師和學(xué)生忽略。但是其對(duì)于加工精度以及切槽的作用都是非常重要的。G04暫停指令常在以下幾種情況下使用：當(dāng)運(yùn)行方向改變較大時(shí)，應(yīng)在該改變運(yùn)行方向指令間設(shè)置G04命令；若是運(yùn)行速度出現(xiàn)較大的變化，那么需要在運(yùn)行指令出現(xiàn)改變的時(shí)候，進(jìn)行G04命令的設(shè)置，從而保證槽底；對(duì)于孔底的粗糙度和尺寸來進(jìn)行G04命令的設(shè)置；利用G04來做好切削處理，在加工的時(shí)候，刀具每進(jìn)給一段，那么便需要進(jìn)行較短延時(shí)時(shí)間設(shè)置，一般是（0.5秒），接著再進(jìn)行下一段，一直到加工真正的結(jié)束。

4.利用切斷刀進(jìn)行倒角處理。很多螺紋零件都設(shè)計(jì)有倒角，主要目的是方便裝配，在批量車削加工中經(jīng)常出現(xiàn)，為了解決切斷并避免掉頭倒角的問題，可巧利用切斷刀同時(shí)完成車倒角和切斷兩個(gè)工序，效果較好。

六、知識(shí)擴(kuò)展

外螺紋螺紋其他的加工方法如用板牙在毛坯上加工出外螺紋的操作、搓絲、成型砂輪磨、銑螺紋等），通過知識(shí)擴(kuò)展，讓學(xué)生知道，螺紋除了可以在車床上加工，也可以用其他方式加工，也為后面的課程教學(xué)打下基礎(chǔ)。該部分內(nèi)容要輔以視頻進(jìn)行展示，讓學(xué)生有更直觀了解。

通過以上教學(xué)過程設(shè)計(jì)，不僅使學(xué)生理解螺紋加工指令，并根據(jù)新學(xué)習(xí)的指令進(jìn)行螺紋加工，了解螺紋其他加工方式，讓學(xué)生熟知老師的教學(xué)安排，能根據(jù)模擬情景，準(zhǔn)確接受學(xué)習(xí)任務(wù)，合理安排學(xué)習(xí)時(shí)間，圓滿完成既定目標(biāo)，既提高表達(dá)能力及學(xué)習(xí)能力，又學(xué)會(huì)分析與思考，提高學(xué)生的理解能力以及學(xué)習(xí)興趣

更重要的是可以通過上述教學(xué)方法培養(yǎng)學(xué)生具備企業(yè)員工基本素養(yǎng)，充分滿足企業(yè)對(duì)員工的需求，切實(shí)體現(xiàn)現(xiàn)代教育教學(xué)工學(xué)一體新模式。