車工實訓教案

教案首頁專業(yè)（工種）數控技術（車工）教師董麗英課題（項目）項目六學會車削三角螺紋分課題授課班級07數控（2）、（4）授課時間2008.9.29—10.10課時30訓練目標知識目標（1）了解螺紋的形成及其相關術語。（2）了解螺紋的方法。（3）掌握普通三角螺紋的尺寸計算與查表方法。（4）掌握內外三角螺紋車刀的選擇方法。技能目標（1）掌握內外三角螺紋車刀的刃磨方法。（2）掌握車削螺紋時車床的調整方法。（3）掌握普通三角螺紋的加工方法。（4）掌握三角螺紋的測量方法。教學重點（1）三角螺紋車刀的刃磨、裝夾方法。（2）車削螺紋時車床的調整方法。（3）普通三角螺紋的加工方法。（4）三角螺紋的測量方法。教學難點（1）普通三角螺紋的加工方法。（2）車削螺紋時切削用量的正確選擇。（4）三角螺紋主要參數的檢測。教學對象分析該教學對象已進行了為期5周的機械測量和鉗焊實習，對生產實習有了一定的感性認識，具備了一定的機械加工基礎。教學環(huán)境三個車工實習車間共計24臺車床，完全滿足實習生產要求。教學方法教師示范講解、演示、學生操作練習教學回顧（1）通過本項目的訓練，應重點掌握三角螺紋車刀的刃磨、裝夾和加工方法；難點是螺紋的加工方法、切削用量的的選擇及主要參數的檢測。（2）應注重能力訓練，要求學生多練習、多體會，積累經驗，注意安全操作。（3）教學過程中應注重理論與示范操作相結合，在學生操作時，加強巡回指導環(huán)節(jié)，讓學生不僅掌握理論知識，更重要的是熟練掌握操作技能。教學過程及教學內容[課前組織]1．檢查學生出勤情況，填寫教學日志。2．檢查學生裝束是否整齊3．講述要求：紀律、衛(wèi)生、學習方法、如何作筆記4．宣布本項目的學習任務與目的要求：任務一螺紋基礎知識（1）了解螺紋的形成及其相關術語。（2）了解螺紋的方法。（3）掌握普通三角螺紋的尺寸計算與查表方法。（4）掌握內外三角螺紋車刀的選擇方法。任務二三角螺紋的車削（1）掌握切斷和切槽的方法。（2）掌握切斷和切槽的加工工藝。[新課引入]導語：螺紋件是機器中常用的聯(lián)接件。通過該項目的訓練，學會螺紋刀具的選擇、刃磨、裝夾，掌握螺紋的車削、檢測方法。[入門指導]任務一螺紋基礎知識●活動一認識三角螺紋1．了解螺紋的分類螺紋按用途可分為聯(lián)接螺紋和傳動螺紋；按牙形可分為三角形、矩形、圓形、梯形和鋸齒形；按螺旋線方向兩分為右旋和左旋；按螺旋線線數可分為單線（單頭）和多線（多頭）螺紋；按母體形狀可分為圓柱螺紋和圓錐螺紋等。2．熟悉螺紋的術語螺紋是指在圓柱面（或圓錐面）上，沿著螺旋線所形成的，具有相同剖面的連續(xù)凸起和溝槽。車工常用螺紋術語如圖示（1）牙型角（a）：在通過螺紋軸線的剖面上，相鄰兩牙側間的夾角稱為牙型角。大多數螺紋的牙型角對稱于軸線垂直線，即牙型半角（a/2）相等。（2）外螺紋大徑（d）：亦稱外螺紋頂徑。（3）外螺紋小徑（d1）：亦稱外螺紋底徑。（4）內螺紋大徑（D）：亦稱內螺紋底徑。（5）內螺紋小徑（D1）：亦稱內螺紋頂徑。（6）公稱直徑（d、D）：代表螺紋尺寸的直徑。（7）中徑（d2、D2）：中徑是一個假想圓柱的直徑，該圓柱的母線通過牙型上溝槽和凸起寬度相等的地方，外螺紋中徑與內螺紋中徑相等。（8）原始三角形高度（H）：是牙型兩側相交而得的尖角的高度。（9）基本牙型：截去原始三角形頂部和底部所形成的螺紋牙型，該牙型具有螺紋的基本尺寸。（10）牙型高度（h）：在螺紋牙型上，牙頂到牙底之間，垂直于螺紋軸線的距離。（11）螺距（P）：相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向距離。（12）導程（L）：同一螺旋線上，相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向距離。當螺紋為單線時，導程與螺距相等。當螺紋為多線時，導程等于螺旋線線數乘以螺距。（13）螺紋升角（f）：在中徑圓柱上，螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面間的夾角。螺紋刀具是一種成形刀具，它的形狀將直接決定所加工的螺紋的形狀?！窕顒佣W會螺紋刀具的刃磨導語：要車好螺紋，必須正確刃磨螺紋車刀，螺紋車刀按加工性質屬于成形刀具。其切削部分的形狀應當和螺紋牙形的軸向剖面形狀相符合，即車刀的刀尖角應該等于牙型角。1．了解螺紋刀具的幾何形狀（1）前角為0°時，刀尖角應等于牙型角。車削普通螺紋時為60°，英制螺紋時55°。（2）前角一般為0°～15°。因為螺紋車刀的縱向前角對牙型角有很大影響，所以精車時或精度要求高的螺紋，徑向前角取得小些，約0°～5°。（3）后角一般為5°～10°。因受螺紋升角的影響，進刀方向一面的后角應磨得稍大些。但大直徑、小螺距的三角螺紋，這種影響可忽略不計。2．熟悉螺紋刀具的刃磨（1）刃磨要求根據粗、精車的要求，刃磨出合理的前、后角。粗車刀前角大、后角小，精車刀相反。車刀的左右切削刃必須是直線，無崩刃。刀頭不歪斜，牙型半角相等。內螺紋車刀刀尖角平分線必須與刀桿垂直。內螺紋車刀后角應適當大些。（2）刀尖角的刃磨和檢查由于螺紋車刀刀尖角要求高，刀頭體積又小，因此刃磨起來比一般車刀困難。在刃磨高速工具鋼螺紋車刀時，若感到發(fā)熱燙手，必須及時用水冷卻，否則容易引起刀尖退火；刃磨硬質合金車刀時，應注意刃磨順序，一般是先將刀頭后面適當粗磨，隨后再刃磨兩側面，以免產生刀尖爆裂。在精磨時，應注意防止壓力過大而震碎刀片，同時要防止刀具在刃磨時驟冷驟熱而損壞刀片。為了保證磨出準確的刀尖角，在刃磨時可用螺紋角度樣板測量，如圖所示。測量時把刀尖角與樣板貼合，對準光源，仔細觀察兩邊貼合的間隙并進行修磨。對于具有縱向前角的螺紋車刀可以用一種厚度較厚的特制螺紋樣板來測量刀尖角，測量時樣板應與車刀底面平行，用透光法檢查，這樣量出的角度近似等于牙型角。3．刃磨螺紋刀具時容易產生的問題和注意事項（1）磨刀時，人的站立位置要正確，特別在刃磨整體式內螺紋車刀內側切削刃時，不小心就會使刀尖角磨歪。（2）刃磨高速工具鋼車刀時，宜選用80＃氧化鋁砂輪，磨刀時壓力應小于一般車刀，并及時蘸水冷卻，以免過熱而失去切削刃硬度。（3）粗磨時也要用樣板檢查刀尖角，若磨有縱向前角的螺紋車刀，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。亦可以先磨出正確的刀尖角，再磨前角，磨好前角后，刀尖角應略小于牙型角。（4）刃磨螺紋車刀的切削刃時，要稍帶移動，這樣容易使切削刃平直。任務二三角螺紋的車削●活動一了解掛輪的搭配主軸的旋轉運動是通過三星齒輪和交換齒輪傳給絲杠的。由于主軸上的齒輪和三星齒輪的齒數固定不變，所以主軸與絲杠之間的傳動比是依靠交換齒輪來調整的。車床上三星齒輪的作用是用來改變絲杠的旋轉方向。以便車削右旋或左旋螺紋。車螺紋時，當工件轉一周，車刀必須移動一個工件螺距。因為工件螺距是根據加工需要經常改變的，而車床絲杠螺距是固定不變的。這就需要更換交換齒輪來達到所需要的工件螺距?！窕顒佣煜C床的操縱（1）螺紋車刀的裝夾1）裝夾車刀時，刀尖位置一般應對準工件中心（可根據尾座頂尖高度檢查）。2）車刀刀尖角的對稱中心線必須與工件軸線垂直，裝刀時可用樣板來對刀，如果把車刀裝歪，就會產生牙型歪斜，如圖3.49所示。3）刀頭伸出不要過長，一般為20～25mm（約為刀桿厚度的1.5倍）。（2）車削螺紋時車床的調整1）變換手柄位置一般按工件螺距在進給箱銘牌上找到交換齒輪的齒數和手柄位置，并把手柄撥到所需的位置上。2）調整交換齒輪某些車床按銘牌表根據所具備的齒輪，需重新調整交換齒輪。其方法如下：①切斷機床電源，車頭變速手柄放在中間空擋位置。②識別有關齒輪、齒數、上、中、下軸。③了解齒輪裝拆的程序及單式、復式交換齒輪的組裝方法。④在調整交換齒輪時，必須先把齒輪套筒和小軸擦干凈，并使其相互間隙要稍大些，并涂上潤滑油（有油杯的，應裝滿黃油，定期用手旋進）。套筒的長度要小于小軸臺階的長度，否則螺母壓緊套筒后，中間輪就不能轉動，開車時會損壞齒輪或扇形板。⑤交換齒輪嚙合間隙的調整是變動齒輪在交換齒輪架上的位置及交換齒輪架本身的位置，使各齒輪的嚙合間隙保恃在0.1～0.l5mm左右；如果太緊，掛輪在轉動時會產生很大的噪聲并損壞齒輪。3）調整滑板間隙調整中、小滑板鑲條時，不能太緊，也不能太松。太緊了，搖動滑板費力，操作不靈活；太松了，車螺紋時容易產生“扎刀”。順時針方向旋轉小滑板手柄，消除小滑板絲杠與螺母的間隙。（3）車削螺紋時的動作練習1）選擇主軸轉速為200r/min，開動車床，將主軸倒、順轉數次，然后合上開合螺母，檢查絲杠與開合螺母的工作情況是否正常，若有跳動和自動抬閘現(xiàn)象，必須消除。2）練習開合螺母的分合動作，先退刀、后提開合螺母（間隔瞬時），動作協(xié)調。3）試切螺紋，在外圓上根據螺紋長度，用刀尖對準，開車并徑向進給，使車刀與工件輕微接觸，車出一條刻線作為螺紋終止退刀標記，并記住中滑板刻度盤讀數，退刀。將床鞍搖至離工件端面8至10牙處，徑向進給0.05mm左右，調整刻度盤“0”位（以便車削螺紋副掌握切削深度），合下開合螺母，在工件表面上車出一條有痕螺旋線，到螺紋終止線時迅速退刀，提起開合螺母（注意螺紋收尾在2/3圈之內），用鋼直尺或螺距規(guī)檢查螺距，如圖3.50所示。（4）車削方法1）直進法，如圖3.51所示，車螺紋時，螺紋車刀刀尖及左右兩側切削刃都參加切削動作。每次切刀由中滑板作徑向進給，隨著螺紋深度的加深，切削深度相應減小。這種切削方法操作簡單，可以得到比較正確的牙型，適用于螺距小于2mm和脆性材料的螺紋車削。2）左右切削法如圖示，車削過程中，除了中滑板作垂直進給外，同時使用小滑板把車刀作左、右微量進給，這樣重復切削幾次，直至螺紋全部車好。 3）斜進法如圖所示，在粗車螺紋時，為了操作方便，除了中滑板進給外，小滑板向同一方向作微量進給。4）高速切削法①硬質合金螺紋車刀：高速切削時使用的硬質合金車刀，如圖3.54所示。②高速切削螺紋的方法：車削時只能采用直進法進給，采用左右切削法或斜進法會將工件的另一側拉毛。高速切削時的切削速度一般取50～100m/min。（5）亂扣及其避免方法在第一次進刀完畢以后，第二刀按下開合螺母時，車刀刀尖已不在第一刀的螺旋槽里，而是偏左或偏右，結果把螺紋車亂而報廢，這就叫亂扣。亂扣是由于絲杠轉過一轉時，工件未轉過整數轉而造成的。因此在加工前，應首先確定被加工螺紋的螺距是否亂扣，如果是亂扣的，采用開倒順車法。即每車一刀后，立即將車刀徑向退出，不提起開合螺母，開倒車使車刀縱向退回到第一刀開始切刀的位置，然后中滑板進給，再開順車走第二刀，這樣反復來回，一直到把螺紋車好為止。●活動三熟悉螺紋的測量（1）大徑的測量螺紋大徑的公差較大，一般可用游標卡尺或千分尺測量。（2）螺距的測量螺距一般可用鋼直尺測量（如圖3.50（a）所示），因為普通螺紋的螺距一般較小，在測量時，最好量10個螺距的長度，然后把長度除以10，就得出一個螺距的尺寸。如果螺距較大，那么可以量2至4個螺距的長度，細牙螺紋的螺距較小，用鋼直尺測量比較困難，這時可用螺距規(guī)來測量，如圖3.50（b）所示。測量時把鋼片平行軸線方向嵌入牙形中，如果完全符合則說明被測的螺距是正確的。（3）中徑的測量精度較高的三角形螺紋，可用螺紋千分尺測量（如圖3.55所示），所測得的千分尺讀數就是該螺紋的中徑實際尺寸。（4）綜合測量用螺紋環(huán)規(guī)綜合檢查三角形外螺紋。首先應對螺紋的直徑、螺距、牙型和粗糙度進行檢查，然后再用螺紋環(huán)規(guī)測量外螺紋的尺寸精度。如果環(huán)規(guī)通端正好擰進去，而止端擰不進，說明螺紋精度符合要求。對精度要求不高的螺紋也可用標準螺母檢查（生產中常用），以擰上工件時是否順利和松動的感覺來確定。檢查有退刀槽的螺紋時，環(huán)規(guī)應通過退刀槽與臺階平面靠平。用螺紋塞規(guī)則是對三角形內螺紋進行綜合測量的。使用方法和螺紋環(huán)規(guī)一樣。車削三角螺紋時的注意事項（1）車削螺紋前要檢查組裝交換齒輪的間隙是否適當。把主軸變速手柄放在空擋位置，用手旋轉主軸（正、反），是否有過重或空轉量過大現(xiàn)象。（2）由于初學車螺紋，操作不熟練，一般宜采用較低的切削速度，并特別注意在練習操作過程中思想要集中。（3）車螺紋時，開合螺母必須閘到位，如感到未閘好，應立即起閘，重新進行。（4）車削鑄鐵螺紋時，徑向進刀不宜太大，否則會使螺紋牙尖爆裂，造成廢品。在最后幾刀車削時，可用趟刀方法（即徑向少進刀甚至不進刀的方法）把螺紋車光。（5）車削無退刀槽的螺紋時，特別注意螺紋的收尾在二分之一圈左右。要達到這個要求，必須先退刀，后起開合螺母。且每次退刀要均勻一致，否則會撞掉刀尖。（6）車削螺紋，應始終保持切削刃鋒利。如中途換刀或磨刀后，必須對刀以防破牙，并重新調整中滑板刻度。（7）粗車螺紋時，要留適當的精車余量。（8）車削時應防止螺紋小徑不清，側面不光，牙型線不直等不良現(xiàn)象出現(xiàn)。（9）車削塑性材料（鋼件）時產生扎刀的原因1）車刀裝夾低于工件軸線或車刀伸出太長。2）車刀前角或后角太大，產生徑向切削力把車刀拉向切削表面，造成扎刀。3）采用直進法時進給量較大，使刀具接觸面積大，排屑困難而造成扎刀。4）精車時由于采用潤滑較差的乳化液，刀尖磨損嚴重，產生扎刀。5）主軸軸承及滑板和床鞍的間隙太大。6）開合螺母間隙太大或絲杠軸向竄動。（10）使用環(huán)規(guī)檢查時，不能用力過大或用扳手強擰，以免環(huán)規(guī)嚴重磨損或使工件發(fā)生移位。（11）車螺紋時應注意的安全技術問題1）調整交換齒輪時，必須切斷電源，停車后進行。交換齒輪裝好后要裝上防護罩。2）車螺紋時是按螺距縱向進給，因此進給速度快。退刀和起開合螺母（或倒車）必須及時、動作協(xié)調，否則會使車刀與工件臺階或卡盤撞擊而產生事故。5）開車時，不能用棉紗擦工件，否則會使棉紗卷人工件，把手指也一起卷進而造成事故?！窕顒尤龔U品分析產生廢品的原因及預防方法廢品種類產生原因預防方法螺距不正確1．交換齒輪在計算嚙合時錯誤和進給箱手柄位置放錯2．局部螺距不正確（1）車床絲杠和主軸竄動（2）溜板箱手輪轉動時輕重不均勻（3）開合螺母間隙太大3．開倒順車車螺紋時，開合螺母抬起1．在車削第一只工件時，先車出一條很淺的螺旋線，測量螺距的尺寸是否正確2．加工螺紋之前，將主軸與絲