基于教学实践的梯形内螺纹刀具改进方法研究

夏桂华

摘 要：梯形螺纹的车削技术是车工必须掌握的技能之一，在教学中要提高梯形内螺纹加工效率和精度，可通过改进刀具的几何角度和刀杆直径两方面来满足精度需求。文章研究梯形螺纹车刀的刀具角度的改进和梯形螺纹车刀刀杆的改进。

关键词：车工技术；梯形螺纹；刀具；改進方法

中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1008-3561（2018）17-0051-01

职业学校是技能型人才培养的重要基地，随着现代加工业的迅速发展，具有车工技术与技能的人才需求量也在不断增加。由于梯形螺纹广泛应用于各种机械、仪器设备上，所以梯形螺纹的车削技术也是车工必须掌握的重要技能之一。因此，车工成为中职学生的必学工种之一，梯形螺纹车削技术成为专业教师的必教项目。

一、梯形螺纹车刀刀具角度的改进

在实践教学中，教师常采用的梯形螺纹车刀有不磨刀具的前刀面形式，还有双卷屑槽形式。本文根据平时学生实训的情况，简单分析这两种形式刀具的特点：如果梯形螺纹车刀是不磨刀具的前刀面形式，这样螺纹刀的切削刃之间的夹角一般与加工螺纹的牙型角大小相等，而该刀具的径向前角和纵向前角一般为0°，这种螺纹刀比较容易刃磨和研磨，有较好的直线度，同时参加切削的刀面可以是前端切削刃。但是这种螺纹车刀因为前刀面没有进行刃磨，在切削过程中会出现振动或扎刀的问题，严重影响零件的加工精度和效率。如果梯形螺纹车刀是双卷屑槽形式，这种螺纹车刀磨出的两切削刃之间前夹角一般在10°～20°，该车刀的径向前角一般为0°。这种车刀因为磨出了两道卷屑槽，好处是有利于排除切屑，在切削加工过程中切削能力强，同时也不会或不容易产生振动现象。缺点是刀具的刃磨工艺复杂，较难刃磨而且在切削过程中不能用前端切削刃作为刀刃来加工螺纹。反复教学实训得出的结果是，这两种形式的螺纹车刀在实际切削中既有优点也有缺点。所以，在实际选用的梯形螺纹车刀中，既要考虑车刀刃磨的方便，又要考虑实际切削的梯形螺纹的精度要求。首先要做的就是，通过改变螺纹刀的前后刀面的几何角度来改进梯形螺纹车刀的刃磨方法。那么，如何改进前后刀面的几何角度呢？下面分析并说明该螺纹刀的刃磨方法。

首先将刀具的刀头两侧采用倒角或圆角的形式过渡，要通过刃磨使螺纹刀的前刀面成前翘状态。其次把它的纵向前角磨到10°左右。为满足内外螺纹的装配要求，在外梯形螺纹的加工过程中，需要把梯形螺纹的牙型角加工到稍小于30°；在内梯形螺纹的加工过程中，则要把梯形螺纹的牙型角加工到稍大于30°。为了使刀具的刀刃更锋利，切削加工时更轻便并不会振刀，还需把刀具的后刀面磨成圆弧形式。刀具刀头采用倒角或圆角形式会大大提高刀具的使用寿命，降低正常磨损，也能成功避免刀尖易断裂问题。而前刀面采用前翘形式，有利于切屑的排除，降低梯形螺纹两侧牙的拉伤，保证了螺纹牙顶及牙底的粗糙度要求。

采用上面的方法来改进刀具，提高了刀具的抗磨损能力和切削能力，同时粗精加工不用换刀，可使用一把刀具来完成零件的切削，这样既提高了加工效率，也保证了梯形螺纹牙底及侧面的粗糙度要求。

二、梯形螺纹车刀刀杆的改进

在加工内螺纹时，要根据实际情况合理选择刀具，最重要的就是刀杆直径的选择，刀杆直径的选择依据是所加工螺纹的底孔直径大小。如果所加工螺纹底孔直径尺寸较小，则选用整体式梯形内螺纹车刀；如果所加工螺纹底孔直径尺寸较大，则选用刀杆式梯形内螺纹车刀，这种刀具的好处是刚性强，承受的切削力大，而且刀杆的截面积小。刀杆的改进主要是通过车、铣、打孔等工序，加工成专用内螺纹刀杆。目前，中职院校在实际教学中大部分刀具用的是硬质合金成形刀，这种刀具存在许多缺点，比如刀头部分没有韧性、较脆，在加工过程中容易崩裂等。特别在进行大螺距、高精度的梯形螺纹加工过程中，不敢加大背吃刀量，容易损坏，报废量大。

为了提高加工精度及效率，通过反复的实践，证明只有改进刀具的角度及刀杆，才能保证最佳效果。例如，现用一把刀头尺寸为8×8的白钢刀来加工梯形内螺纹，如何改进才能达到最佳效果呢？那就是先采用样板对比的形式，通过刃磨把刀具的几何角度磨至梯形螺纹的牙型角大小，然后再用圆钢进行车、铣、打孔等多道工序，把该圆钢加工成专用内梯形刀杆，这样在加工过程中出现刀片损坏现象可随时进行更换。改进刀具的角度及刀杆后，更加方便、快捷，而且韧性好，大大提高了刀具的使用寿命，降低了废品率。

三、结束语

在零件的加工过程中，一把好的刀具会大大提高车削加工效率与质量，起到事半功倍的作用。目前各所职业学校特别注重全国乃至世界的技能大赛，普通车床这种传统工种也是大赛项目中不可缺少的。普通车床上加工梯形螺纹已列入技能大赛考题中，许多教科书上介绍了常规梯形螺纹的车削方法。但在实际车削加工中，竞赛学生采用教科书上的车削方法加工梯形螺纹，却会出现各种各样的问题，这些问题往往与加工的刀具有关系。为了提高零件加工精度、效率及减小刀具的磨损，就必须改进加工梯形螺纹的刀具。

参考文献：

[1]魏陈宇.普通车床操作与加工实训[M].北京：电子工业出版社，2015.

[2]陈乃林.车工的理论与实践[M].南京：南京师范学校大学出版社，1996.

[3]李慕译，巫海平.普通车床操作与技能训练[M].北京：清华大学出版社，2013.