方牙螺纹车刀的改进

娄松山

摘 要：车销方牙螺纹时因螺旋升角对车刀的刀角影响较大，从而给刀具的刃磨、刀具的安装、车削等带来不利的影响，使用改进的刀具能很好地解决以上的问题。

关键词：方牙螺纹车刀；组合刀具；高质高效

方牙螺纹一般作为传动零件，因此精度要求较高。由于它们的螺距、螺旋升角较大，车削加工时对车刀左右两侧的刀角影响较大，从而增加了车削难度。为了从根本上解决问题，在教学实践中，我通过改进刀具，巧妙地解决了这个问题。

1.螺旋升角及其对车刀工作角度的影响

通过上式可看出，螺旋升角随着螺距和头数的增加而增大，随着螺纹的直径的减小而增大。

车削螺纹时，车刀的工作前角和工作后角都会因螺旋升角而发生变化。对于右旋螺纹，车刀左侧的工作前角 等于静态工作前角 加上螺旋升角 ，工作后角 等于静态工作后角 减去螺旋升角 ，即 （通常情况下 ，这样 ）， ，如图1所示。由于工作后角比静态工作后角减小，甚至有可能变成负值，从而增大左侧后面与工件之间的摩擦，增大了工件的切削变形，影响表面质量，工作后角是负值的时候将无法切削；车刀右侧的工作前角 等于静态工作前角 减去螺旋升角 ，工作后角 等于静态工作后角 加上螺旋升角 ，即 （通常情况下 ，这样 ）， ，如图2所示。由于工作前角是负值，排屑困难，切削变形大，切削费力，表面质量差。

2.车刀的改进

为了改善切削条件，提高加工质量和工作效率，可将车刀法向安装，即主刀刃垂直于螺旋线，如图3所示。这时两侧刀刃工作前角等于静态工作前角 ，工作后角均等于静态工作后角 。这样既能保证较大吃刀量，不扎刀，排屑顺利，工件与刀两侧不产生摩擦，又能使车刀刃磨方便，可大大提高工作效率。为了刀具的方便安装和灵活调整，我设计了由刀裤、刀杆和刀头组装在一起的车刀，示意图如图4所示。刀杆在刀裤内既可以沿着轴线前后移动，又可以绕刀杆的轴线旋转，从而很方便地使主刀刃与螺旋线垂直，即在主刀刃水平的时候绕轴线逆时针旋转 即可，保证车削工作顺利进行。

根据实际计算知，m的数值非常小，一般情况下可以忽略不计，不妨碍螺紋的正常使用，如果根据实际情况不能忽略时，车刀再横向进给m即可。

把刀头改成梯形螺纹的刀头就能高质高效地车削梯形螺纹。在指导学生实训期间，使用这种刀具车削方牙螺纹和梯形螺纹，既能保证技术要求，又能大大提高工作效率，收到了非常好的教学效果。

参考文献：

[1]车工工艺学 林俊伟 机械工业出版社 2008