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模块7 螺纹刀具和砂轮 在现代工业中，螺纹联接作为主要的零件联接方式之一，得到广泛应用。由于螺纹的功用不同，对螺纹的形状、精度及表面质量的要求也不同，因此螺纹的加工方法及其所用的刀具也不相同。本模块一个主要方面是通过常见螺纹的加工，阐述不同的螺纹加工刀具。 磨削在机械制造中是一种使用非常广泛的加工方法。砂轮是磨削加工中使用最广泛的磨具。本模块另一个主要方面介绍砂轮的特性及其选用方法。 模块7 螺纹刀具和砂轮 课题1 螺纹刀具 知识点＊常用螺纹刀具的种类、结构特点和应用范围。＊丝锥的结构和几何参数。＊圆板牙的结构特点。技能点＊正确刃磨螺纹车刀。 一、课题引入 本课题通过在卧式车床上加工如图7-1所示的螺纹零件来介绍螺纹刀具。 二、课题分析 机械加工中，螺纹加工比较普遍。根据螺纹的尺寸、精度、批量的不同，螺纹加工采用的刀具和加工工艺也不同。按形成螺纹的方法，螺纹刀具可分为切削法加工螺纹刀具和无切削法加工(塑性变形法)螺纹刀具两大类型。切削法加工螺纹刀有螺纹车刀、螺纹梳刀、丝锥、圆板牙、螺纹切头及螺纹铣刀等。 无切削法加工螺纹刀有滚丝轮、搓丝及挤压丝锥等。正确选择和使用螺纹刀具，在螺纹加工中具有十分重要的意义。在车床上加工螺纹，是目前常用的螺纹加工方法，可用来加工各种尺寸、形状和精度的内、外螺纹。如图7-1所示的螺纹零件可以在车床上完成其加工。本课题的任务就是掌握螺纹车刀的结构、使用方法和刃磨方法。 图7-1所示螺纹接头用于内、外螺纹，两处螺纹精度要求都较高，M30×2-6g-LH为6级精度的左旋外螺纹，表面粗糙度Ra1.6 ，M20×1.5-6H为6级精度的右旋内螺纹，表面粗糙度Ra3.2 。其余外圆、内孔、长度为自由公差，在车削时要保证一定的位置精度，零件材料为45钢。 三、相关知识 (一) 螺纹车刀 螺纹车刀是一种截面形状简单的成形车刀，如图7-2所示，其制造简单、通用性强，可用来加工各种形状、尺寸及精度的内、外螺纹，尤其适合于大尺寸螺纹的单件或小批量生产。螺纹车刀主要用高速钢和硬质合金来制造。 螺纹车刀的生产率低，加工质量主要取决于工人技术水平、机床及刀具本身精度。但由于刀具廓形简单，易于精确制造，且可在通用车床上使用，故目前仍是螺纹加工的重要刀具之一，特别是高精度的传动丝杆常用螺纹车刀在精密车床上加工。 图7-2 螺纹车刀 【知识链接】 用板牙套螺纹适用于M12以下或螺距小于2mm的细牙螺纹；用丝锥攻内螺纹适用于M6~M16的螺纹；车床上车削公称直径较大的螺纹。用高速钢车刀低速车螺纹，螺纹精度较高和表面粗糙度值较低，但生产率较低，适合于单件生产或特殊规格的螺纹；用硬质合金车刀高速车削螺纹，生产率较高，表面粗糙度值也较低，机械加工中广泛采用。本任务中内螺纹M20×1.5-6H用低速车削螺纹，外螺纹M30×2-6g-LH用高速车削螺纹。 1. 螺纹车刀的几何参数 螺纹车刀有一个顶刃、两个侧刃，它们的前、后角相互关联。前、后角的大小，影响刀具的耐用度、切削力和切削效率，同时影响车刀前刀面的截形。 (1) 侧刃前角(γo)和侧刃后角(αo)。如图7-2所示，在车削多线螺纹或大螺距螺纹时，应考虑螺旋升角对它的影响。 车螺纹时，由于进给量较大，基面和切削平面发生了变化，使车刀的工作前角和后角及刃磨时的前角和后角发生了变化。变化的程度取决于工件螺旋升角的大小。三角螺纹的螺纹升角一般较小，影响较小，但在车削矩形、梯形螺纹和大螺距螺纹时，影响就较大。因此，在刃磨螺纹车刀时必须考虑螺旋升角的影响。车刀两侧的工作后角一般取3°~5°。当车右螺纹时，左侧的刃磨后角αoL(左侧刃后角)应等于工作后角加上螺旋升角ψ；为了保证刀头有足够的强度，车刀右侧的刃磨后角αoR(右侧刃后角)应等于工作后角减去螺旋升角ψ。即 车削左螺纹时，情况正好相反。 (2) 径向前角(γp)。为了使切削顺利和减小螺纹的表面粗糙度值，高速钢螺纹车刀的径向前角γp一般取5°~15°，硬质合金螺纹车刀的径向前角γp一般取0°。 (3) 刀尖角(εr)。刀尖角εr的大小决定了螺纹牙型角的大小。当径向前角等于0°时，刀尖角等于牙型角；当径向前角不等于0°时，刀尖角必须进行修正。 【知识链接】 径向前角不等于0°时，切削刃不通过工件轴心线，车出的螺纹牙侧不是直线而是曲线，并使牙型角增大，特别是具有较大径向前角的螺纹车刀，其影响更为明显。刀尖角的修正值可按下式计算。 式中  εr——具有径向前角的刀尖角； γp——螺纹车刀的径向前角； α——螺纹的牙型角。(4) 顶刃宽度。三角形螺纹车刀的顶刃应磨出一定的刀尖圆弧。圆弧半径的大小视工件螺距大小而定，螺距大，刀尖圆弧半径也大，反之则小。对于梯