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生产实际中加工螺纹有多种方法,图2为在圆柱表面上车削螺纹的过程。
在工件外表面形成的螺纹称为外螺纹,在工件内表面形成的螺纹称为内螺纹。
一螺纹的结构要素(摘自GB/T14791-1993,圆柱螺纹)
(1)螺纹牙型:
在通过螺纹轴线的断面上,螺纹的轮廓形状称为螺纹牙型。
常见的螺纹牙型见表1。
表1
名称
普通螺纹
管螺纹
梯形螺纹
锯齿形螺纹
矩形螺纹
特征代号
M
G
Tr
B
(无)
图样
(2)大径、中径、小径:
表2
名 称
代 号
解 释
图 样
大径
d、D
与外螺纹的牙顶或内螺纹的牙底相重
的假想圆柱直径(即螺纹的最大直径)
小径
d1、D1
与外螺纹的牙底或内螺纹的牙顶相重合的假想圆柱直径(即螺纹的最小直径)
中径
d2、D2
在大径和小径之间假想有一圆柱,其母线通过牙型上沟槽宽度和凸起宽度相等的地方,此假想圆柱称为中径圆柱,其母线称为中径线,其直径称为螺纹的中径
代号(d、D)、(d1、D1)、(d2、D2)中,小写字母代表外螺纹直径,大写字母代表内螺纹直径。
(3)线数:
圆柱端面上螺纹的数目,用n表示。
沿一条螺旋线形成的螺纹为单线螺纹;
沿两条或两条以上,在轴向等距离分布的螺旋线所形成的螺纹,为多线螺纹,如图3所示。
(a)单线螺纹
(b)双线螺纹
图3
(4)螺距和导程:
如图3所示。
螺距(代号:
P):
相邻两牙中径线上对应两点间的轴向距离。
导程(代号:
Ph):
螺旋线形成的螺纹上的相邻两牙,在中径线上对应两点间的轴向距离。
对于单线螺纹,螺距=导程,
对于多线螺纹,螺距=导程/线数。
(5)旋向:
如图4(b)所示。
顺时针旋转时旋入的螺纹,称为右旋螺纹
逆时针旋转时旋入的螺纹,称为左旋螺纹。
(a)左旋 (b)右旋
图4
牙型、大径、螺距、线数和旋向是确定螺纹几何尺寸的五要素。
只有五要素完全相同的外螺纹和内螺纹才能相互旋合在一起。
二螺纹的种类
(1)按标准分类
类型
定义
标准螺纹
牙型、大径、螺距均符合国家标准
特殊螺纹
牙型符合国标、大径或螺距不符合国标
非标准螺纹
牙型不符合国标
(2)按用途分类:
牙型
联接螺纹
普通螺纹(M)、管螺纹(G)
传动螺纹
梯形螺纹(Tr)、锯齿形螺纹(B)、矩形螺纹
(3)按螺距分类:
粗牙螺纹
普通螺纹大径相同时,螺距最大的一种螺纹
细牙螺纹
除了螺距最大的一种螺纹以外的其余螺纹
M10×
1LH-5g6g-S的含义如下所示:
想一想:
1.M10-6H的含义是什么?
1答案:
M10-6H表示粗牙普通螺纹,大径为10,右旋,中径和顶径公差带均为6H,中等旋合长度。
2.粗牙普通螺纹,大径为20,螺距为2.5,右旋,中径和顶径公差带代号为5g和6g,中等旋合长度。
该螺纹的标记应如何书写?
2答案:
该螺纹标记为M20-5g6g
三螺纹的标注方法
例如:
G1/2-LH的含义如下所示:
图3-1
Tr32×
12(P6)LH-8e-L的含义如下所示:
Tr32×
6-6H是单线螺纹还是多线螺纹?
答案:
Tr32×
6-6H是单线螺纹
梯形螺纹的标注方法如图3-3:
B32×
12(P6)LH-8H-L的含义如下所示:
锯齿形螺纹的标注方法如图3-4:
图3-4
[小结
螺纹的结构要素
教学反思:
螺纹在生活中比较常见,在没学习之前有一定的了解,在学习其结构和要素、种类之后对螺纹了解更深,大部分同学能分清楚常见的螺纹在不同的地方起到什么作用,
作业
复习螺纹车刀的材料及角度
教学课题螺纹车刀的材料及角度
教学目的学习螺纹车刀的材料的选择
掌握螺纹车刀的几何角度
教学难点螺纹车刀的几何角度
教学重点螺纹车刀的几何角度
教学方法讲授法、
螺纹车刀的材料的选择。
螺纹车刀的几何角度
车削方法的选择是关键
[导入]加工螺纹和车外圆一样,加工不同选择的刀具材料也不同,车刀的几何角度也不同,这也和加工外圆一样有粗车刀和精车刀,其几何角度也不同。
[提问]在前面的学习当中学习了刀具几何角度是怎样选择的,粗车刀和精车刀的几何角度有什么区别?
一螺纹车刀的材料的选择。
用作螺纹车刀的材料,常规有高速钢和硬质合金两种,车刀材料的选择是否合理,对车削效率和加工质量有较大的影响。
高速钢螺纹车刀,由于刃磨比较方便,容易得到锋利的刃口,而且具有韧性好、刀尖不易爆裂的优点,在车削塑性材料螺纹工件时,应选用高速钢螺纹车刀。
它的缺点是高温下容易磨损,在车削脆性材料螺纹时(如铸铁、铸铜等),应尽可能不采用高速螺纹车刀,而采用耐磨和耐高温性能较优越的硬质合金螺纹车刀。
二螺纹车刀的几何角度
三角形螺纹车刀的切削部分形状和螺纹牙形的轴向剖面形状相符合,即车刀的刀尖角应该等于牙型角。
(1)几何角度(图6-3)
1)螺纹车刀的刀尖角应等于螺纹的牙型角。
车普通螺纹时牙形角为60°
,车英制螺纹时为55°
。
2)前角一般为5°
~20°
因为螺纹车刀的纵向前角对牙型角有很大的影响,所以,精车或要求较高时,径向前角应取得小些,约0°
~5°
前角对牙形角的影响。
车削螺纹时,车刀前角将影响螺纹的牙形角,前角越大,牙形角的误差也就越大,因此为了保证车削螺纹时牙形角的准确,适当修正牙形角,如普通三角螺纹,粗车时纵向前角γp可选择5度~15度,牙形角εr选取58o181,而精车时纵向前角γp选择0~3度,牙形角εr则选取59o481。
3)后角一般为3°
~8°
受螺纹升角的影响,进刀方向一面的后角应磨得稍大。
(2)刃磨方法
高速钢三角形螺纹车刀见图6-4,硬质合金三角形螺纹车刀见图6-5。
1)磨后刀面先磨左侧后刀面,双手握刀,使刀柄与砂轮外圆水平方向成30°
、垂直方向倾斜约8°
~10°
,均匀移动磨出后刀面。
2)磨前刀面将车刀前刀面与砂轮平面水平方向做倾斜约10°
~15°
,同时垂直方向作微量倾斜使左侧切削刃略低于右侧切削刃,逐渐磨到靠近刀尖处。
3)检查刀尖角因为车刀有径向前角,所以检查时,应使刀杆上平面和螺纹样板上平
平行,观察刀刃与样板间的透光来判别刃磨出的刀尖角是否正确。
并及时修复到符合样板角度要求(图6-6)。
4)磨刀尖圆弧车刀刀尖对准砂轮外圆,后角保持不变,刀尖移向砂轮作圆弧摆动,磨出刀尖圆弧。
圆弧R应小于P/8。
螺纹刀尖角的精度直接决定螺纹的牙形角,必须正确刃磨,这与保证螺纹精度有很大关系。
为了保证磨出准确的刀尖角,在刃磨时应用角度样板来测量。
测量时把刀尖和角度样板对准光源,观察两者之间的缝隙,并以此为依据进行修磨,直到无缝隙为止。
为了便于刃磨和装刀,还要求刃磨外螺纹车刀时,刀尖角对分线应与刀杆基本平行,内螺纹车刀刀尖角平分线必须与刀杆垂直。
刃磨时可先把车刀的一侧刀刃磨好,使之符合要求后,再以此为基准刃磨另一侧刃。
两侧后角的刃磨。
在刃磨螺纹车刀时,如果车刀两侧刃后角按一般外圆车刀刃磨,就会使车刀在车削时不能顺利切入工件,在顺走刀方向的螺纹牙形侧面上将会产生严重摩擦造成伤痕,影响正常车削;
如果把后角磨得过大,又会降低螺纹车刀的强度,切削时易磨损,并产生振动。
在刃磨两侧后角时,应注意螺纹旋升角对螺纹加工质量的影响,在刃磨螺纹车刀时,顺走刀方向应加上螺旋升角,背走刀方向减去螺旋升角。
三角螺纹的升角较小,影响也较小,但在车矩形、梯形和螺距较大的螺纹时,升角的影响大,须予考虑,如车削升角=6o301的右旋梯形螺纹,选工作后角=3o301,则左侧后角αOL=3o301+ψ=10o,而右侧后角αOR=3o301-ψ=-3o。
三车削方法的选择是关键
车削螺纹的常用方法是直进法和左右切削法(斜进切削法)。
首先我们应了解各种切削方法的优缺点。
(一)直进切削法。
它是指车削螺纹时车刀的左、右两侧刀刃同时参加削,每次加深吃刀时,只由中滑板横向进给直到把螺纹工件车好为止,它的优点是操作简单,能保证螺纹牙形清晰,减少螺纹牙形误差。
但由于车刀两刃参加切削,排屑困难,车刀所受切削力有所增加,因此它的缺点是车刀受力受热比较严重,刀容易磨损,进刀量过大时,还可能产生“扎刀”现象。
(二)左、右切削法是指在切削螺纹时。
车刀两侧刃中只有一侧切削刃在进行切削。
每次加深吃刀时,中滑板横向进给和小滑板左、右进给相配合,它的优点是排屑比较顺利,刀尖受力和受热情况有所改善,车削中不易引起“扎刀”现象。
因此可相对提高切削用量,而且容易车光洁的螺纹。
其缺点是操作不如直进法简单,牙形也不容易车得清晰,而且由于刀刃受单向切削力的影响,将会增大螺纹牙形误差。
其次,在车削螺纹工作时,应指导学生根据具体条件,灵活运用,不能死搬硬套,如车削螺距小于2mm的普通三角螺纹时,一般都采用直进切削法,而在车削梯形螺纹时,采用左右切削法;
如车削Tr32*6的梯形螺纹,在计算出螺纹的基本尺寸后就可以确定其加工方法,由于P=6>4mm且为了提高切削效率就选择在粗车时,
对螺纹车刀的材料掌握较好,因为前面学习刀具材料,但对于螺纹车的几何角度的知识不是很理想,主要原因是没有加工过螺纹和没有对车进行刃磨,
作业复习螺纹的车削方法
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