外螺纹车削教学探讨
2016-04-05卞雪松
卞雪松
(江苏工程职业技术学院,南通 226000)
外螺纹车削教学探讨
卞雪松
(江苏工程职业技术学院,南通 226000)
本文对外螺纹车削加工进行概述,探讨外螺纹车削加工的具体过程,这对于学生学习数控车床加工技术意义重大。
外螺纹车削 教学 普通车床
引言
与普通本科高校不同,高职院校的教学目的是为社会培养更多的技术型、应用型人才,为各行各业的发展提供充足的人力资源支持。对于高职院校,机械零件普通加工课程是机械专业学生主要的实训教学之一,而做好外螺纹车削教学也是学生学好这门课程的关键。笔者将结合的工作实际,对外螺纹车削教学进行分析与探讨。
1 外螺纹车削
外螺纹车削是高职学校普通机床教学中的基础科目,对于学生其他科目的学习都具有十分重要的意义。外螺纹车削教学的根本目的是让学生掌握螺纹加工的基本工艺,并能够读懂任务样图,根据任务样图进行工艺分析,合理安排加工步骤等。通过科目学习,学生能正确装夹螺纹车刀,对螺纹的尺寸进行合理修调,分析螺纹的加工质量是否合理等。总之,做好外螺纹车削教学十分重要。
一般来说,用车削在加工螺纹是当前机械制造业中最常用的加工方法。要加工可利用的螺纹,车床主轴与刀具之间必须保持严格的运动关系,即主轴每转1转,刀具必须均匀地走过1个导程的距离,主轴带动工件转动,这也是外螺纹车削技术应用的主要原理。外螺纹车削技术的应用提高了螺纹零件加工效率,有利于工业生产。
2 外螺纹车削教学环节
螺纹加工是普通卧式车床加工的基本内容之一,具体教学中,应把握如下环节。
第一,教师要先向学生展示带有三角外螺纹的工件,明确该类工件的用途,并用实际案例做好课堂导入工作,进一步激发学生的学习兴趣,如图1所示。同时,教师要向学生介绍必要的螺纹加工知识,包括螺纹加工中用到的刀具、刀具持放的角度、螺纹的直径大小、螺纹的检验方法和标准等,从而让学生对外螺纹加工形成基本的认识,而后以更好地状态投入学习过程。另外,教师可以给学生流出一定的时间进行小组讨论,总结前期学过的三角螺纹的相关内容。
图1 三角螺纹工件
第二,教师要向学生发放任务图样,如图2所示,并让学生带着学习任务投入学习过程。由图2可以看出,该零件属于较典型的螺纹轴类零件,加工精度要求达到中级。零件毛坯材料为45号钢,毛坯尺寸为Ф40mm×120mm。
图2 零件加工图
根据任务图,教师指导学生对零件信息进行分析,并总结为以下几个方面。①零件的加工面主要由端面、外圆柱面、倒角面、台阶面和螺纹组成,形状相对简单,可采用普通车床设备进行加工。从刀具方面来说,由于零件材料对车刀材料并未有特殊要求,因此切槽刀的宽度在4mm较为合理,螺纹刀尖角在60°左右。②从结构方面来说,由于上述零件的结构工艺性良好,加工方便,可以选用标准的刀具进行加工。③从几何尺寸方面来说,尺寸标准必须符合零件加工的基本要求,便于测量和加工。④从零件表面的粗糙度来说,其对尺寸精度的要求较高,表面质量的最高要求应该在Ra1.6左右,其他位置的精度要求可以相对低点。鉴于此,可以采用粗车——精车加工外圆—切槽—车螺纹的加工方式。⑤从零件的材料及热处理方面来说,45号钢的加工性较好,易于切削,可选用高速钢刀具材料,切削过程中可加入冷却液防止刀具变形。零件加工过程中还要其他的技术要求,需要加工者视情况而定。
第三,在了解到零件加工的相关知识之后,教师要指导学生进行加工练习。教师要先进行加工示范,让学生明确各个阶段的注意事项,如车床的转速确定后不能够随意更改,车床的精度应实时测量,防止出现螺纹加工失误等。首先,要先做好车削螺纹前的准备工作,如适当调整手柄位置,顺利找到交换齿轮的齿数,并将手柄拨到适当的位置。适当调整车床小滑板与中滑板之间的间隙,从而保持松紧适当,因为间隙过小,加工操作就不够灵活,而间隙过大则会出现“扎刀”现象。要保证开合螺母和丝杆是否正常工作,确定切削用量。同时,学生最好分别练习提开合螺母法和开倒顺车法车螺纹的动作,从而保证加工动作准确合理。提开合螺母法的操作方法只适用于车削丝杆螺距是工件螺距整数倍的螺距的螺纹,否则会产生乱牙。而开倒顺车法则必须保持车刀和工件的位置始终对应。其次,要合理安装螺纹车刀。在安装螺纹刀时,要将车刀的刀尖角保持在60°为宜,从而保证螺纹的精度。在安装螺纹车刀时刀尖要对准工件的旋转中心,并用样板对刀,从而保证角平分线刀尖角的角平分线与工件的轴线相垂直。教师组织学生进行分组练习,并对学生的工件加工质量进行分析,严格按照质量标准对工件质量进行监测,并分析工件存在的问题,填写工作报告。外螺纹的检测及加工质量的分析主要从3个方面进行:①螺距检测。要用金属直尺测量,测量螺距的长度得出平均值,从而测算准确值。要确保螺距规的平行轴方向放入牙型槽中,从而保证被测螺距的准确。②单项测量。可以用螺纹千分尺直接测量,用三针测量法将三个直径的圆柱形,并将其放在螺纹牙槽中。③综合测量。采用通、止规方式进行检验,判断螺纹是否合格,但不能给出具体的螺纹参数。
第四,在学生练习完成后,教师要组织学生进行任务总结,要明确车削加工教学的关键点:车螺纹时要按照螺距纵向进给,保持较快的进给速度,退刀和起开合螺母(或倒顺车)要保持动作协调。倒顺车换向的速度不能过快,否则会损坏机器设备。车削螺纹时,要注意中滑板的手柄不要多摇,否则会造成工件损失。开车时,尽量不要用棉纱擦工件,防止意外事故。
3 总结
外螺纹车削教学是一项难度较高的任务,学生对于该项技术的接受程度差异明显,教学效果也是因人而异。在教学过程中,教师要采用小组合作、分层递进的教学方式,注重学生的理论学习与实践操作,力求从根本上提升学生的实际操作技能。同时,由于外螺纹车削加工是一项危险性较高的项目,教师要向学生阐述加工过程中的关键环节,从而有效地规避各种风险,保证学生的人身安全。教师要更新教学理念,采用新型的教学方式,提升外螺纹教学的质量。学校也要不断完善相关教学设施,努力为学生提供更好的学习环境。相信在各方的共同努力下,外螺纹车削教学的质量一定会大大提升,这对于提升高职学校的实训教学质量也具有重要意义,有利于国家人才强国战略的全面落实。
[1]沈志雄.金属切削机床[M].北京:机械工业出版社,2013.
[2]张接信.组合机床及其自动化[M].北京:人民交通出版社,2009.
Discussion on the Teaching of External Thread Turning
BIAN Xuesong
(Jiangsu Engineering Career Technical College, Nantong 226000)
In this paper, an overview of the external thread turning process, to explore the specific process of the external thread turning, which has great significant for the students to learn CNC lathe processing technology.
external thread turning, teaching, ordinary lathe