螺紋加工中啃刀故障有效教學模式探究

宋春光　張玲

摘 要：現代工業裝備大量地采用了螺紋聯接和傳動，但螺紋加工精度要求高，難度大，在實踐生產中是高難度加工項目。螺紋加工屬于基礎加工，對零件的質量具有重要的影響。本文主要分析了加工螺紋時常見的啃刀故障，并進一步探討了其解決策略，以供參考。

關鍵詞：螺紋啃刀故障；有效教學模式

螺紋是在圓柱工作表面上，沿著螺旋線所形成的具有相同剖面的連續凸起和溝槽。在機械制造業中，帶螺紋的零件應用得十分廣泛。用車削的方法加工螺紋，是目前常用的加工方法。在臥式車床（如CA6140）上能車削米制、英寸制、模數和徑節制四種標準螺紋，無論車削哪一種螺紋，車床主軸與刀具之間必須保持嚴格的運動關系：即主軸每轉一轉（即工件轉一轉），刀具應均勻地移動一個（工件的）導程的距離。它們的運動關系是這樣保證的：主軸帶著工件一起轉動，主軸的運動經掛輪傳到進給箱；由進給箱經變速后（主要是為了獲得各種螺距）再傳給絲杠；由絲杠和溜板箱上的開合螺母配合帶動刀架作直線移動，這樣工件的轉動和刀具的移動都是通過主軸的帶動來實現的，從而保證了工件和刀具之間嚴格的運動關系。

在實際車削螺紋時，由于多種原因，造成由主軸到刀具之間的運動關系在某一環節出現問題，引起車削螺紋時產生廢次品，影響正常加工生產及經濟效益。螺紋啃刀是產生廢次品的原因之一，教學中要分析啃刀故障產生的原因并采取有效措施有針對性的預防啃刀故障的產生。

一、啃刀（扎刀）故障分析

第一種原因是車刀安裝得過高或過低：車刀安裝得過高，使刀具實際后角減小，則吃刀到一定深度時，車刀的后刀面頂住工件，增大摩擦力，甚至把工件頂彎，造成扎刀現象；車刀安裝得過低，使刀具實際前角增大，則切屑不易排出，造成扎刀。

第二種原因是工件或車刀裝夾不牢：工件本身的剛性不能承受車削時的切削力，因而產生過大的撓度，改變了車刀與工件的中心高度（工件被抬高）形成切削深度突增，出現扎刀現象。

第三種原因是車刀磨損嚴重：磨擦加劇使切削力增大造成扎刀。

第四種原因是進刀方法和進給量選用不當 ：大螺距加工時刀具兩刃一尖同時參與切削和進給量過大致使切削力過大造成扎刀現象。

二、出現啃刀（扎刀）的解決方法

第一種方法是安裝車刀時利用尾座頂尖對刀或用測量法使刀尖與工件的軸線等高。在粗車和半精車時，刀尖位置比工件的中心高出1%D約為0.2～0.5mm，D=工件直徑。

第二種方法件及刀具必須裝夾牢固，可使用尾座頂尖、中心架、跟刀架等附件以增加工件剛性。

第三種方法是正確及時刃磨刀具幾何角度參數。

第四種方法是在大螺距加工時采用左右切削法或斜進法進行，車刀是單刃切削的，切削力和摩擦力都相對減小，所以不容易產生啃刀（扎刀）現象。 實際工作中采用自制的彈性刀桿（如圖），它在切削力超過一定值時，車刀能自動讓刀，使切削保持適當厚度，有效避免扎刀現象的產生。

三、教學中應注意的問題

螺紋教學是中職學校的一個重點，教學中如何有效的提高螺紋課堂效率、減少啃刀（扎刀）故障非常重要。中職學生的優點是動手操作能力強，鑒于此，采取以下措施：

1、轉變學生地位：由被動聽講轉變為主動參與

教學是要促使學生的個性發展，學生個性的發展是教學的最大成功。在教學過程中，讓學生從被動聽講的從屬的知識接受者的地位，轉變為積極主動參與的學習主體地位（這個主體地位要充分體現學生在學習活動中發揮的自主性、主動性、創造性上）就顯得十分重要了。

2、轉變媒體作用：由演示工具轉變為認知工具

教學媒體的運用是教學現代化的重要標志之一，也是課堂教學的重要特征之一。事實證明，課堂上恰當地使用現代化的教學手段，充分地利用人的視覺、聽覺、觸覺等多種感官，讓學生在最短的時間內具體、生動、直觀、形象地獲得知識技能，以求學得快，記得牢的效果，是現代課堂教學重要的學習策略。如果在學生觀察了媒體的演示或借助媒體而創設的情景后，教師不是越俎代皰式地分析、說明、講解，而是引導學生自己分析、探究蘊含其中的反映事物本質和規律的理性知識，讓學生自己去抽象、概括得出理性的結論，這樣就使媒體的作用發生了質變，由教師的演示工具轉變為學生的認識工具。

3、轉變教學過程：由傳授型變為引導型

教師的主導作用，不再體現在講授上，也不再體現在對知識的“講深講透”的直接形式上，而是體現在進行周密、科學的教學設計和精心組織學生學習活動的更高層次的間接形式上，或是體現在幫學生將無序的知識整理為有序的知識上，體現在幫助學生將錯誤的知識修正為正確的知識。這種轉變是教師的教學責任，也是模式構建發展的必要條件。

以上就螺紋啃刀問題談了個人教學中的一點知識積累和教學思考。我想，研究教學模式，借鑒他人的教學經驗，目的在于改革自己的教學，形成自己的個性和風格，由于模式本身的非定性和教學經驗的個人性，因此我們每一位教師在教學中一定要解放思想，揚己之長，避己之短，靈活運用各種模式，并在此基礎上發展或創造適宜的教學模式。

參考文獻：

[1]韓鴻鸞.數控加工工藝學（第二版）.北京：中國勞動社會保障出版社，2005.

[2]楊琳.數控車床加工工藝與編程（第二版）.北京：中國勞動社會保障出版社，2009.