论文题目：浅谈学生加工梯形螺纹时的方法
摘 要：梯形螺纹是应用很广泛的传动螺纹，但它的要求较高，车削时比较困难。笔者介绍了学生车削梯形螺纹经常使用的车削方法，通过分析各种方法的难易程度，得出适合学生易于掌握使用的单向分层法车削方法。
关键词：车刀刃磨；车削方法分类；单向借刀车削
梯形螺纹的车削是学生学习操作内容之一。梯形螺纹牙型的总高度比较高精度要求也比较高。其切削深度大，车削掉的总余量大，在粗车时进刀格数多，产生的切削力就大，导致梯形螺纹的车削加工难度较大，学生在操作时容易产生打刀现象，很多学生都是因为害怕打刀所以在车削时不敢进刀进行粗加工。另外，操作方法不正确也常常导致学生学习车削时不能按照图纸要求正确车削工件，特别是在用数控车床加工时不知道每次借刀的经验数值，导致在用数控车床加工螺纹时频频打刀，影响螺纹车削。笔者在多年的车工实习教学中，通过不断摸索总结，对梯形螺纹的车削积累了检验，有了一定的心得，文中就一种车削方法———单向借刀车削法进行论述研究。
1、梯形螺纹车刀的刃磨要求
1）螺纹粗车刀磨出的刀尖度数应小于牙型角30°，一般取 29°。粗车刀为了承受大的车削力，可以将刀头磨成圆弧形，用来提高刀头强度，为了使车刀在车削时顺利出铁屑且不容易堵塞螺旋槽导致打刀，磨出的车刀前角要大，使之出现前翘的形状；后角要小，使刀尖承受大的切削力，否则也容易打刀尖。因为梯形螺纹螺距大而导致螺旋升角大，所以在磨车刀时，左侧后角要比较大，而右侧后角要比较小，这样才能保证刀尖后角小，否则右侧后角过大，刀尖后角会自然形成大的后角，导致粗车量大的时候容易引起打刀，影响车削[1]。
2）精车刀。精车螺纹车刀，是为了在车削时车削出符合图纸要求的螺纹。因此车刀切削刃之间的夹角应为 30°，并且前角要小，这样车出来的螺纹牙型才能够正确。
2、工件的装夹
在学生加工时，为保证装夹牢固，一般要求采用一夹一顶装夹。同时在工件的一端车削出一个短台阶，作为车削时的小止扣。装夹时卡爪靠住止口夹紧，以防止在车削时切削力过大使工件损坏。
3、梯形螺纹的车削方法
用普通车床车削梯形螺纹时，主要有 4 种进刀方法：直进法、左右切削法、车直槽法和车阶梯槽法。
1）直进法。学生学习车削螺纹时，一般不宜采用这种方法。这种方法虽操作简单，但由于在车削时车刀的 3 个切削刃经常同时参加切削，这样最容易出现打刀和扎刀现象，因此，学生学习时不宜采用此方法。
2）左右切削法。这是车削螺纹最为常用的方法，用这种方法车削时，除了用中滑板横向进刀外，还要用小滑板控制车刀的左右移动。但左右切削法操作比较复杂，学生在用这个方法进行车削时，由于空行程的影响，用小拖板进给时容易出错，并且每次车削时中滑板进刀格数和小滑板进刀格数的配合量不好控制，学生在用此方法加工时容易出现夹刀和打刀现象，有时学生为了在车削时不加刀，就加大小滑板借刀格数，可是这样又容易出现螺纹车错的情况。
3）车直槽法。车直槽法是车削螺纹的一种方法。虽然这种方法看起来简单，但是在真正车削时，因其刀头有点长而导致刀具强度降低而容易折断，且车削螺纹时进给量较小，切削速度较低，因而效率低。此方法学生不易掌握，所以在学习时基本不让学生操作。
4）车阶梯槽法。这种方法也是采用矩形螺纹车刀进行切槽，不是直接车削到小径尺寸，而是先车到接近螺纹中径处，然后用主切削刃宽度等于槽底宽的矩形螺纹车刀车至槽底，最后用精车刀精车牙型两侧。这种方法同样遇到和车直槽法一样的问题，并且此法中途还要换刀，更增加了车削难度。
然而，对于初学的学生来说，以上几种车削方法操作起来都比较困难，通过多年的教学、实践发现， “分层单向法”车削梯形螺纹能使学生容易理解和操作，并且每次分层时所借刀的数值可以作为数控加工时的安全数值而采用。
“分层单向法”车削梯形螺纹实际上是直进法和左右切削法的综合应用。在车削梯形螺纹时，“分层单向法”把螺纹整个牙型高度分成多层来进行切削，每一层的切削都是先用中滑板控制刀具直进到一个厚度后，再用小滑板控制刀具只向一个方向车削的方法。不再是同一层车削时既向左又向右借刀。由于此时切削槽深不变，刀具只需要向一个方向 （向左）沿导轨方向进给即可，这样车削时不需要刻意去注意小滑板的空行程，因此与上面提到的左右切削法相比要简单和容易操作。
单向分层法车削梯形螺纹的操作步骤：粗车和精车梯形螺纹大径，螺纹大径也可留有一定的精修余量，以便螺纹精车完后，发现牙顶有毛刺和变形时可以进行精修。首先用梯形螺纹粗车刀分两次直进大概车 1 mm 左右深，此时中拖板不能再继续进刀，而改用小滑板做横向进刀 （车刀中滑板每次进到原来的吃刀深度），只用小拖板使车刀向左做定向进给，边车削边测量螺旋槽宽度，直到车削到计算出的槽宽宽度，用这样的方法车削时可以不再考虑小滑板间隙造成的影响。然后用对刀的方法将车刀进到螺纹槽的右侧位置，并且使车刀与牙侧留有一定量的间隙，避免在车削第二层时车刀出现三刃车削。接着用直进法切削第二层，车到牙槽深处约2 mm 时中拖板停止横向进刀。用第一层的拓宽牙槽方法拓宽第二层，注意不要在车削时碰到已经车好的螺纹槽的两个侧面。重复上述步骤，直到螺纹牙高完全粗车成功。
换上螺纹精车刀，将它对好刀后向左侧赶刀，使螺纹牙型左侧光洁度达到要求，再将螺纹刀直接退至右边车右侧面，一边精车螺纹右侧，一边用三针测量其螺纹中径数值，当螺纹中径数值合格时即可。三针测量法是测量外螺纹中径的一种比较精密的方法，测量时把三根直径相等的量针放在螺旋槽中，用专用的螺纹千分尺量出两边量针顶点之间的距离 M 即可[2]。
4、结束语
综上所述，在实践教学中，“单向切削法”利用分层的方法去车削螺纹不容易产生夹刀和打刀现象，使学生通过简单的练习就能够完全掌握，学生反映较好，适合学生学习操作，并且它的借刀数值能够很好地帮助今后数控加工梯形螺纹的学习，因此这种车削方法的操作熟练应用为学生练习操作增强了信心。
参考文献：
[1] 王公安.车工工艺学[M].北京:中国社会劳动保障出版社,2005.
[2] 车晓红,葛文军.浅析梯形螺纹加工[J].装备制造技术,2013(11):137-139.
