根据螺纹的结构特点,螺纹车刀的几何参数也会受到影响。在车削螺纹时,因受螺旋线螺纹升角φ的影响,切削平面和基面的位置都发生变化,使车刀前角和后角的工作角度与刃磨后的标注角度(静止状态角度)发生变化,其变化程度随着螺纹升角φ的增大而增大。所以在刃磨或安装螺纹车刀时,必须考虑这些因素的影响。这些影响主要表现在以下几个方面:
1.螺纹升角对车刀两侧后角的影响
螺纹升角φ对螺纹车刀两侧后角的影响比较明显。在车削右旋螺纹时,两侧后角的变化如图7-12所示。车刀左侧的刃磨后角α0L应等于静止状态的合理后角α0加上螺纹升角φ;车刀右侧的刃磨后角α0R应等于静止状态的合理后角α0减上螺纹升角,即
α0L=α0+φ
α0R=α0-φ (7-18)
当螺纹升角φ较大时,α0R的角度可能为负值。
对于左旋螺纹,则情况相反。
例8:车削Tr36×10的梯形螺纹,求车刀两侧后角刃磨的角度。
解:根据表7-5查得
图7-12 螺纹升角对车刀两 侧后角的影响
d2=d-0.5P=(36-0.5×10)mm=31mm
螺纹升角
查得φ=3.53°
根据式(7-18),取α0=3.5°
α0L=α0+φ=3.5°+3.53°=7.03°
α0R=α0-φ=3.5°-3.53°=-0.03°
2.螺纹升角对车刀两侧前角的影响
受螺纹升角影响,车刀两侧的工作前角与刃磨前角γ0均发生显著变化,如图7-13所示。从图7-13a看出,如果车刀两侧的刃磨前角均为0°,在车右旋螺纹时,右侧刃的工作前角为负值,使切削刃钝化,增大切削力和切削热,导致切削不畅,排屑也很困难。为了改善这种状况,可采用图7-13b所示的方法,在右侧切削刃磨出带有正前角的卷屑槽。这种方法多在车削精度较高的螺纹时采用。
图7-13 螺纹升角对车刀两侧前角的影响
当车削精度要求不高的大型螺纹时,为使刀具受力均衡、排屑顺畅,往往采用主切削刃与螺纹升角φ相垂直的法向切削。如图7-13c所示。它使两侧的工作前角均为0°。为使切削刃锋利,往往在前面上沿两切削刃处平行磨出带有正前角的卷屑槽,如图7-13d所示。
采用法向切削时,即便是刀尖角刃磨正确,切削刃口的直线度也符合标准,车出的螺纹牙型在切削刃方向上的牙型虽然是一条与刃口相同的直线,但在螺纹侧母线上却呈凹曲线状态,达不到牙型的技术要求。这是由于不同直径上螺纹升角不同,引起法向螺距Pn的不同。因此,在必要时应对两条切削刃修正成凸曲线状态。
图7-14 弹性刀杆
1—头部 2—刀杆 3—紧固螺钉
在精车螺纹时,可使用图7-14所示的弹性刀杆,它开有弹性槽,切削时可避免产生“扎刀”现象。同时螺纹刀头装夹后,可相对于刀杆回转所需要的螺纹升角,使用方便。
3.螺纹车刀径向前角对螺纹牙型角的影响(www.daowen.com)
由于螺纹车刀是成形车刀,所以,当螺纹车刀的前刀面处于水平状态下,径向前角γp=0°时,螺纹车刀的刀尖角εr应等于螺纹的牙型角α,才能车出理想的螺纹牙型,这是车削精密螺纹的必然方法。
在车削一般螺纹时,为了使切削顺畅,减小螺纹的表面粗糙度值,高速钢螺纹车刀往往采用5°~15°的径向前角。这时两侧切削刃不在螺纹侧母线上,车出的螺纹牙侧也不是直线而是曲线,这种形状误差对牙型角α的影响很大。
如图7-15所示的三角形螺纹车刀,实际径向前角为γP。等腰三角形ABC是当γP=0°时的前面,等腰三角形A′B′C′是当γP>0时的前面,其中AD和AD′分别为两等腰三角形的高,∠BAC=εr,∠B′A′C′=εr′,BC=B′C′=P。由于两等腰三角形底边相等,而AD′>AD,所以ε′r<εr。
在△B′AC′中
图7-15 三角形螺纹车刀刀尖角的修正计算
在直角三角形AD′D中
在直角三角形ABD中
将式(7-21)代入式(7-20)
将式(7-22)代入式(7-19)
式中 εr′——径向前角γP>0时应刃磨的刀尖角(°);
εr——径向前角γP=0时的刀尖角。(°)εr=α;
α——螺纹牙型角(°);
γP——螺纹车刀的实际径向前角(°)。
所以,当螺纹车刀的径向前角γP>0时,应通过计算,按修正后的刀尖角度刃磨。
例9:车削60°的三角形螺纹,螺纹车刀磨有γP=12°的径向前角,试求修正后的刀尖角应刃磨的角度。
解:已知εr=α=60°,γP=12°
根据式(7-19)
′
=tan30°cos12°=0.5647
查表得 58.92°。
在实践中,往往采用透光的方法,检测有径向前角的刀尖角。即将带有径向前角的刀尖角,放置在与刀体呈平行状态的螺杆样板中,在相背光线照射下,从投影的密封状况粗略地检测刀尖角的正确性,如图7-16所示。
图7-16 用较厚样板测量修正刀尖角
a)正确测量 b)错误测量
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。