螺紋加工中啃刀故障有效教學(xué)模式探究

宋春光　張玲

摘 要：現(xiàn)代工業(yè)裝備大量地采用了螺紋聯(lián)接和傳動(dòng)，但螺紋加工精度要求高，難度大，在實(shí)踐生產(chǎn)中是高難度加工項(xiàng)目。螺紋加工屬于基礎(chǔ)加工，對(duì)零件的質(zhì)量具有重要的影響。本文主要分析了加工螺紋時(shí)常見(jiàn)的啃刀故障，并進(jìn)一步探討了其解決策略，以供參考。

關(guān)鍵詞：螺紋啃刀故障；有效教學(xué)模式

螺紋是在圓柱工作表面上，沿著螺旋線所形成的具有相同剖面的連續(xù)凸起和溝槽。在機(jī)械制造業(yè)中，帶螺紋的零件應(yīng)用得十分廣泛。用車削的方法加工螺紋，是目前常用的加工方法。在臥式車床（如CA6140）上能車削米制、英寸制、模數(shù)和徑節(jié)制四種標(biāo)準(zhǔn)螺紋，無(wú)論車削哪一種螺紋，車床主軸與刀具之間必須保持嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)關(guān)系：即主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)（即工件轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)），刀具應(yīng)均勻地移動(dòng)一個(gè)（工件的）導(dǎo)程的距離。它們的運(yùn)動(dòng)關(guān)系是這樣保證的：主軸帶著工件一起轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸的運(yùn)動(dòng)經(jīng)掛輪傳到進(jìn)給箱；由進(jìn)給箱經(jīng)變速后（主要是為了獲得各種螺距）再傳給絲杠；由絲杠和溜板箱上的開(kāi)合螺母配合帶動(dòng)刀架作直線移動(dòng)，這樣工件的轉(zhuǎn)動(dòng)和刀具的移動(dòng)都是通過(guò)主軸的帶動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，從而保證了工件和刀具之間嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。

在實(shí)際車削螺紋時(shí)，由于多種原因，造成由主軸到刀具之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系在某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，引起車削螺紋時(shí)產(chǎn)生廢次品，影響正常加工生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)效益。螺紋啃刀是產(chǎn)生廢次品的原因之一，教學(xué)中要分析啃刀故障產(chǎn)生的原因并采取有效措施有針對(duì)性的預(yù)防啃刀故障的產(chǎn)生。

一、啃刀（扎刀）故障分析

第一種原因是車刀安裝得過(guò)高或過(guò)低：車刀安裝得過(guò)高，使刀具實(shí)際后角減小，則吃刀到一定深度時(shí)，車刀的后刀面頂住工件，增大摩擦力，甚至把工件頂彎，造成扎刀現(xiàn)象；車刀安裝得過(guò)低，使刀具實(shí)際前角增大，則切屑不易排出，造成扎刀。

第二種原因是工件或車刀裝夾不牢：工件本身的剛性不能承受車削時(shí)的切削力，因而產(chǎn)生過(guò)大的撓度，改變了車刀與工件的中心高度（工件被抬高）形成切削深度突增，出現(xiàn)扎刀現(xiàn)象。

第三種原因是車刀磨損嚴(yán)重：磨擦加劇使切削力增大造成扎刀。

第四種原因是進(jìn)刀方法和進(jìn)給量選用不當(dāng) ：大螺距加工時(shí)刀具兩刃一尖同時(shí)參與切削和進(jìn)給量過(guò)大致使切削力過(guò)大造成扎刀現(xiàn)象。

二、出現(xiàn)啃刀（扎刀）的解決方法

第一種方法是安裝車刀時(shí)利用尾座頂尖對(duì)刀或用測(cè)量法使刀尖與工件的軸線等高。在粗車和半精車時(shí)，刀尖位置比工件的中心高出1%D約為0.2～0.5mm，D=工件直徑。

第二種方法件及刀具必須裝夾牢固，可使用尾座頂尖、中心架、跟刀架等附件以增加工件剛性。

第三種方法是正確及時(shí)刃磨刀具幾何角度參數(shù)。

第四種方法是在大螺距加工時(shí)采用左右切削法或斜進(jìn)法進(jìn)行，車刀是單刃切削的，切削力和摩擦力都相對(duì)減小，所以不容易產(chǎn)生啃刀（扎刀）現(xiàn)象。 實(shí)際工作中采用自制的彈性刀桿（如圖），它在切削力超過(guò)一定值時(shí)，車刀能自動(dòng)讓刀，使切削保持適當(dāng)厚度，有效避免扎刀現(xiàn)象的產(chǎn)生。

三、教學(xué)中應(yīng)注意的問(wèn)題

螺紋教學(xué)是中職學(xué)校的一個(gè)重點(diǎn)，教學(xué)中如何有效的提高螺紋課堂效率、減少啃刀（扎刀）故障非常重要。中職學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)手操作能力強(qiáng)，鑒于此，采取以下措施：

1、轉(zhuǎn)變學(xué)生地位：由被動(dòng)聽(tīng)講轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)參與

教學(xué)是要促使學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，學(xué)生個(gè)性的發(fā)展是教學(xué)的最大成功。在教學(xué)過(guò)程中，讓學(xué)生從被動(dòng)聽(tīng)講的從屬的知識(shí)接受者的地位，轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極主動(dòng)參與的學(xué)習(xí)主體地位（這個(gè)主體地位要充分體現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中發(fā)揮的自主性、主動(dòng)性、創(chuàng)造性上）就顯得十分重要了。

2、轉(zhuǎn)變媒體作用：由演示工具轉(zhuǎn)變?yōu)檎J(rèn)知工具

教學(xué)媒體的運(yùn)用是教學(xué)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一，也是課堂教學(xué)的重要特征之一。事實(shí)證明，課堂上恰當(dāng)?shù)厥褂矛F(xiàn)代化的教學(xué)手段，充分地利用人的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等多種感官，讓學(xué)生在最短的時(shí)間內(nèi)具體、生動(dòng)、直觀、形象地獲得知識(shí)技能，以求學(xué)得快，記得牢的效果，是現(xiàn)代課堂教學(xué)重要的學(xué)習(xí)策略。如果在學(xué)生觀察了媒體的演示或借助媒體而創(chuàng)設(shè)的情景后，教師不是越俎代皰式地分析、說(shuō)明、講解，而是引導(dǎo)學(xué)生自己分析、探究蘊(yùn)含其中的反映事物本質(zhì)和規(guī)律的理性知識(shí)，讓學(xué)生自己去抽象、概括得出理性的結(jié)論，這樣就使媒體的作用發(fā)生了質(zhì)變，由教師的演示工具轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生的認(rèn)識(shí)工具。

3、轉(zhuǎn)變教學(xué)過(guò)程：由傳授型變?yōu)橐龑?dǎo)型

教師的主導(dǎo)作用，不再體現(xiàn)在講授上，也不再體現(xiàn)在對(duì)知識(shí)的“講深講透”的直接形式上，而是體現(xiàn)在進(jìn)行周密、科學(xué)的教學(xué)設(shè)計(jì)和精心組織學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的更高層次的間接形式上，或是體現(xiàn)在幫學(xué)生將無(wú)序的知識(shí)整理為有序的知識(shí)上，體現(xiàn)在幫助學(xué)生將錯(cuò)誤的知識(shí)修正為正確的知識(shí)。這種轉(zhuǎn)變是教師的教學(xué)責(zé)任，也是模式構(gòu)建發(fā)展的必要條件。

以上就螺紋啃刀問(wèn)題談了個(gè)人教學(xué)中的一點(diǎn)知識(shí)積累和教學(xué)思考。我想，研究教學(xué)模式，借鑒他人的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，目的在于改革自己的教學(xué)，形成自己的個(gè)性和風(fēng)格，由于模式本身的非定性和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的個(gè)人性，因此我們每一位教師在教學(xué)中一定要解放思想，揚(yáng)己之長(zhǎng)，避己之短，靈活運(yùn)用各種模式，并在此基礎(chǔ)上發(fā)展或創(chuàng)造適宜的教學(xué)模式。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓鴻鸞.數(shù)控加工工藝學(xué)（第二版）.北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2005.

[2]楊琳.數(shù)控車床加工工藝與編程（第二版）.北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2009.