制桶工艺学
第八章 封闭器成形
第二节 封闭器成形刃具切削原理与参数
8.2.2 刃具的几何形状和参数
一、专用车削车刀
在螺圈的车削工艺中，需要车削的是内圆和端面。因而在刀架上需夹持两把车刀。车削内圆的车刀如图8-39所示。车削端面的车刀十分简单，这里不作介绍。
图8-39 车刀
由图8-39可知，该车刀的参数是前角γ0，后角α0，主偏角xr，副偏角xr′，刃倾角λs。这些参数的参考数值如表8-6所示。
表8-6 车刀的参数
| 名称 |
前角γ0 |
后角α0 |
主偏角xr |
副偏角xr′ |
刃倾角λs |
参数值 |
18°～25° |
8°～12° |
60° |
5°～10° |
-5°～5° |
二、攻丝的专用丝锥
由于封闭器螺纹是一种特殊螺纹，因而采用丝锥均是特殊的专用丝锥。
丝锥由工作部分和尾柄两部分组成。图8-40为丝锥的外形结构图。
图8-40 丝锥的外形结构图
工作部分是由切削部分和校准部分组成。切削部分担任主要切削工作，校准部分用以校准螺纹廓形和丝锥前进时起导向作用。
尾柄是用以传递扭矩，其形状为圆轴形的并有一通孔，以便安装刀杆。
丝锥主要结构要素如下：
（1）切削部分。由于切削部分担负着整个丝锥的切削工作，为使切削负载能分配在几个刀齿上，所以切削部分作成圆锥形，如图8-41所示。
图8-41 丝锥的切削情况
切削部分长度和锥角直接影响切削工作，由图8-41可知，切削部分长度为L1与锥角ψ的关系为：
L1=H/tgψ
式中 H——螺纹齿高。
由图8-41的Δabc中得到
tgψ=ab/bc=z?ac/t
式中 ac——丝锥每齿的切削厚度。当ψ很小时，可看作垂直于轴心线测量；
t——螺纹螺距；
z——丝锥槽数。
由以上两公式看出，当齿高H、槽数z、螺距t不变时，ψ角愈小，L1愈长， 则每齿切削厚度ac愈小，切屑平均变形增大，使单位切削力增加，扭矩增大，且加工时间变长，生产率降低。因此一般希望ψ角取大些，以减小切削部分L1，提高生产率。但ψ角过大，每齿切削厚度增加，刀齿负荷增加，加工精度和表面光洁度下降，且导向性差。
经长期的实践证明，既要保证产品合格，又要提高生产率，丝锥的ψ角一般取10°～20°。
（2）校淮部分。丝锥校准部分有完整的廓形，用以校准螺纹廓形和起导向作用，并可作为切削部分的后备部分。为了减少工作时的摩擦，将校椎部分的大径与中径向丝锥尾柄缩小（即倒锥）。丝锥在100mm长度上的倒锥量为0.05～O.12mm。
（3）容屑沟槽数。容屑沟的槽数z决定于丝锥的直径、工件材料及被切螺纹的精度。槽数愈少，容屑空间增大，切屑不易堵塞，同时，切削厚度ad也变大，单位切削力减小，因而切削扭矩也减小。而槽数多，则丝锥导向性好，加工螺纹的精度和光洁度较高。
经验证明TM27×2丝锥和TM60×2丝锥，前者采用四个槽，后者采用六个槽。这样不但减少了切削扭矩，而且达到了螺纹的加工精度和粗糙度的要求。
（4）前角和后角。丝锥的前角γp和后角αp都近似地在端剖面中标注和测量（见图8-42）。
图8-42 丝锥工作部分的几何参数
按工件材料的性质，前角为10°～15°，后角为8°～12°。
丝锥齿顶后角是沿大径铲磨得到的，通常后刀面铲磨成阿基米德螺旋面，铲削量k按下计算：
k=πdx?tgαp/z
式中dx——丝锥切削部分前端直径。
TM27和TM60丝锥，切削部分和校准部分沿全部螺纹廓形进行铲磨。
（5）槽形。容屑槽形状由槽数Z、芯部直径、刃瓣宽度F、前角γs和刃背角等决定。一个良好的槽能获得较合适的前角，使切削容易，排屑顺利，既保证有足够的强度，又具有一定的容屑空间，槽形曲线应平滑，热处理时不致产生裂纹；同时还应便于制造。
专用丝锥采用了两圆弧和一直线构成。如图8-43所示。这种槽形前刀面为直线，其它部分为两段圆弧。该槽形有足够的容屑空间。它在很大程度上，能满足对槽形的要求，是一种比较理想的槽形。
图8-43 丝锥的槽形
（6）容屑槽方向。为了改善排屑条件，避免切屑挤塞，保证加工质量，提高生产率和刃具耐用度，将切削部分修磨成带刃倾角λ的丝锥，同时为便于制造，该丝锥做成直槽的。
封闭器成形的专用丝锥的有关参数如表8-7所示，供参考。
表8-7 专用丝锥的参数
| 丝锥规格 |
锥角 |
前角 |
后角 |
倒锥 |
容屑 |
刃倾角（直槽） |
TM60×2 |
10°～20° |
10°～15° |
8°～12° |
0.05～0.12/100 |
6 |
-5°～15° |
TM27×2 |
10°～20° |
10°～15° |
8°～12° |
0.05～0.12/100 |
4 |
-5°～15° |
