蜗杆车削教学的重要指导内容.docx
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蜗杆车削教学的重要指导内容
蜗杆车削教学的重要指导内容
蜗杆切削的教学内容,是中级以上车工专业学生必须掌握的车床操作技能。
同时蜗杆也是具有特殊知识概念的齿轮类零件,因此,教授蜗杆车削技能时,不能单纯延续螺纹加工的工艺知识与操作要求,必须给学生强调蜗杆的特殊技术规格和质量要素。
同时,根据蜗杆与梯形螺纹在牙形结构、零件结构布局等形似特点,可以在梯形螺纹的操作技能基础上进行继承提高,从而对这一教学难点进行突破。
通过教师对一线生产工人的技能学习和经验介绍,就可以提炼出从刀具、加工方法和质量保证三方面入手的教学指导内容。
在教师的指导下,学生将通过对蜗杆加工过程分析、学习,依次掌握蜗杆的工艺内容,如刀具刃磨技能,加工数据分析,加工方法、步骤及蜗杆检查方法,并通过实践,逐渐掌握加工大模数蜗杆(大螺距螺纹)的一般方法,对比梯形螺纹的加工方法,逐步了解其加工规律,从而达到提高学生操作技能技巧的目的。
一、教学组织与知识讲解
严谨的教学组织是教学活动正常实施的保证,也是达到教学目标的前提,因此,教学组织不再是单纯的纪律要求,而是对教学环境和教学条件的全面调控。
针对蜗杆车削训练的工艺要求特点,蜗杆教学组织应包括以下内容:
1、安全措施与实习纪律的强调
主要针对低速螺纹加工可能出现的缠绕、毛刺处理来预告学生不得违章操作,对于有违规苗头的现象将进行严厉处置。
2、学习目的与意义的强调
蜗杆由于齿形较深,切削面积大,加工比较困难,因此属于难加工零件。
是对学生技能的挑战和体现学生实践能力高低的机会,借此,激发出学生对掌握蜗杆加工技能的强烈动机,提高学生的主动性与竞争心理。
3、学习方法的强调
强调“理论与实践相结合”,让理论指导实践,从实践巩固理论,安排一系列课下和课前活动,比如绘制蜗杆零件图,绘制齿形放大图(很关键)和刀具放大图等。
有条件的话,可以安排学生去企业生产一线参观蜗杆加工的现场,向工人师傅请教。
4、场地设备的组织与合理使用
设备与人员的合理设置,是保证实训质量的前提条件,根据小组学习的特点,一般中型车床可设置4名学生,达到训练与观察集合,准备与操作同步,自检与互检并行的效果。
二、刀具知识与加工方法
1、蜗杆车刀知识的讲解
粗车刀与精车刀的讲解重点:
蜗杆粗车刀
蜗杆精车刀
按照学习的阶段性和继承性,教师应引导学生根据上图对照梯形螺纹车刀进行对比分析下列问题
①几何角度、刃磨方法有那些相同?
通过提问使学生明白蜗杆车刀刃磨方法基本相同,要保证的就是刀尖角为粗车刀的39°30'和精车刀的40°,以及两切削刃的后角情况。
②蜗杆精车刀有何特点?
蜗杆精车刀两切削刃刃磨有断屑槽,这样不但保证了齿形角正确,而且切屑省力,排屑顺利,可获得较小的表面粗糙度和较高的齿形精度。
③精车刀能够进行齿形槽底面的车削吗?
注意:
这种车刀不能车削齿形槽底面。
因此齿槽底面应该在精车齿侧前车出或单独车削。
2、蜗杆车刀的刃磨
教师演示重点:
1蜗杆精车刀断屑槽刃磨方法
演示站立姿势、车刀摆动方向、车刀移动方向、压力大小等
②刀具的刃磨质量要求
一般采取高速钢刀具,所以要保证正确选用氧化铝砂轮,刃磨后的刀具,尤其是精车刀要用油石进行銮刀,以提高刀具刀面与刀刃的表面粗糙度和锋利程度。
③刀具的数据检查
对刀具数据中的刀头宽、刀尖角等进行检查。
三、训练内容与指导要求
1、训练课题的安排:
如下图
2、加工方法的讨论与指导
讨论:
梯形螺纹如何车削?
学生可以观察课前绘制的齿形放大图,发现其与梯形螺纹结构有相似之处。
从而教师进行具体指导:
说明模数≤3mm蜗杆的车削方法和梯形螺纹车削方法完全相同。
强调课题练习应采取的方法为:
展成车削法
(1)
原理
车削蜗杆采用三角函数正切函数原理。
蜗杆牙形角为40°,齿形角20°,如右图。
由三角函数关系:
tan20°=0.36397=B/A≈4/11
根据CA6140车床中、小滑板刻度盘每格刻度值均为0.05mm,设上式分子为小滑板转动格数,分母为中滑板转动格数。
即小滑板向左(右)移动4格(图中B值),中滑板进11格(图中A值),这样在粗车蜗杆时,车刀左、右两个刀尖就能沿着齿形两侧面斜进。
图中C值是车完第一层时两刀尖之间距离(不同蜗杆模数C值也不同,车削前应首先计算)。
误差分析:
理论上齿形角等于20°,tan20°=0.36397;
实际上齿形角等于arctan4/11=19°57′;
误差只有3′加工精度能满足要求。
a)b)c)
展成车削法
(2)加工步骤
1确定C值例如模数m=4mm,假设第一刀中滑板进22格。
C=P-0.843mx-2×8×0.05-(0.6~0.8mm余量)≈7.7mm
2粗车展成车削法粗车蜗杆切削图如上图(a);
3半精车用粗车刀采用左右切削法车削(见上图b);
4精车精车精车梯形螺纹基本相同(见上图c)。
指导总结展成车削法加工特点:
切削顺利、进刀精确、速度快,“刀刀满负荷,趟趟不跑空”,左、右两侧面共车9刀。
由于齿形槽顶部较宽,需补车3刀(图中虚线部分),共12刀完成蜗杆粗车。
教师演示内容:
中滑板进刀方法、小滑板左右赶刀量、精车方法等
3、该蜗杆零件的工艺过程分析
在具体加工技巧进行充分分析后,教师在对零件整体进行工艺分析,从各确立学生加工训练的整体步骤。
加工步骤:
(1)车平面,控制总长,钻中心孔;
(2)一夹一顶装夹工件,分别粗车φ22mm、长15mm,φ28mm、长20mm,(留精车余量1mm)。
(3)调头装夹,粗车精车蜗杆、长20mm,φ42mm、长55mm,并倒角2×20°,留精车余量0.5mm,并粗车蜗杆。
(4)两顶尖装夹,精车蜗杆外径φ42mm。
(5)精车蜗杆至尺寸要求。
(6)精车φ28+0.01-0.011mm至尺寸,长20mm,并倒角1×45°。
(7)调头两顶尖装夹,精车φ28+0.01-0.011mm,长20mm和φ22mm、长15mm,至尺寸。
并控制蜗杆长50mm。
(8)倒角1×45°。
(9)检查。
四、质量检查与分析
本部分内容就是强调测量的手段与技巧,一般蜗杆的技术要求需通过游标卡尺、外径千分尺和齿厚游标卡尺或公法线千分尺就可以进行检查,这里强调的是公法线千分尺及齿厚游标卡尺的正确使用。
1、公法线千分尺的单针和三针测量
三针测量测量方法与测量梯形螺纹方法相同,由于蜗杆加工图纸往往标注的是齿厚偏差,为了提高测量精度,可将齿厚偏差换算成三针M值(或单针A值)偏差。
即:
用三针测量时:
ΔM=ΔScot(α/2)=2.7475ΔS
用单针测量时:
ΔA=ΔMΔS/2=1.3737ΔS
式中ΔM——三针M值偏差,mm;
ΔA——单针A值偏差,mm;
ΔS——齿厚偏差,mm;
2、齿厚游标卡尺的测量
测量法是用齿厚游标卡尺测量分度圆直径处法向齿厚(如图)。
教师讲解齿厚游标卡尺使用方法和注意事项:
测量蜗杆时,把齿厚游标卡尺读数调整到等于齿顶高(蜗杆齿顶高等于模数ms),法向卡入齿廓,测得的读数是蜗杆中径(d2)的法向齿厚。
(如图纸上注明的是轴向齿厚,则必须进行换算)。
演示内容:
齿高尺调整、测量齿厚时齿厚卡尺法向卡入齿廓方法、齿厚卡尺作少量转动动作等
五、学生训练活动的组织与安排
蜗杆车削课题的学生活动
并行的教师指导活动:
1、练习刃磨蜗杆粗、精车刀。
2、练习加工练习工件,按零件图及加工步骤练习。
3、巡回指导车刀刃磨、车刀安装、车削方法、进刀方法、测量方法等。
结束语:
蜗杆加工属于螺纹加工,在车床上其具有螺纹加工的一般规律,通过合理的教学指导与组织,蜗杆车削的技术知识及技能技巧,可以使学生不仅对加工螺纹有了更进一步理解,而且对提高学生技能技巧有很大的帮助,使其有信心和能力实现高难度工件的加工。
从而为形成高素质技能人才打造坚实的素质基础。
纵观教师在教学过程中,应不断深入生产第一线了解和掌握先进的加工方法的同时,及时总结,把先进加工工艺、加工方法应用到教学中,并密切跟踪学生训练情况,有重点的指导,有目标的培养,才能提高教学效果,保证教学质量。
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