淺論多線螺紋的實踐教學

甄雅初　徐來陽

多線螺紋的加工主要是解決螺紋的分線問題，根據多線螺紋各螺旋線在軸向和圓周方向等距分布特點，常見的分線方法有軸向分線法和圓周分線法兩種。

一、軸向分線法

當車好一條螺旋槽后，把車刀沿軸線方向移動一個螺距，再車第二條螺旋槽。這種方法主要是解決如何精確移動螺距的問題。具體方法如下。

1.小滑板刻度分線法

這種方法是利用小滑板刻度盤的刻線值使車刀沿軸向移動一個螺距，以達到分線的目的。這種方法不需要其他附件和裝置，利用車床固有的小滑板及刻度就能達到分線的目的，其分線精度取決于小滑板刻線移動的精確度和操作方法的正確性。分線是的注意事項有：

（1）分線前必須保證小滑板導軌與工作軸線的平行度，否則會產生誤差。簡單校正的方法是：在車床上車長度約150mm的外圓(100mm以上)處量其直徑，看有無錐度誤差，然后將百分表安裝在刀架上，使百分表測頭與加工的表面接觸，移動小滑板就可得工件軸線與小滑板移動軌跡的平行度。一般校正差值在0.02范圍內。

（2）螺紋分線時應注意小滑板手柄旋轉方向，否則會產生誤差。每次分線小滑板手柄轉動方向要相同，轉動時要消除空行程，以免因絲桿與螺母的間隙而產生分線誤差。

（3）車削精度較高、導程較大的多線螺紋時，應把各條螺旋槽都粗車完畢后，再進行精車。精車時小滑板手柄進給方向要相同，小滑板進給數要正確，并最后反復2～3次以免各線(側面)由于余量不勻而產生分線誤差。

2.利用百分表(或千分表)和量塊分線法

車好一條螺旋線后，移動小滑板使百分表讀數等于多線螺紋的一個螺距，再車下—個螺旋槽。當車削較大螺距的多線螺紋時，百分表移動的數值受到限制，可在百分表與擋塊之間墊一厚度等于所車多線螺紋螺距的量塊，車好第一條螺旋槽后，取掉量塊、移動小滑板，使百分數表測頭與擋塊接觸，其讀數與量塊接觸時一樣；然后再車下一螺旋槽，依次分線。這種方法可獲較高的分線精度，但操作時除上述三點之外還應注意：百分表必須固定牢固可靠并經常找正，以防工作時產生走動，而產生分線誤差。

二、圓周分線法

圓周分線法是根據螺旋線在圓周上等距分布的特點，即當車好第一條螺旋之后，脫開工件與絲桿之間的傳動鏈，并把工件轉過θ角度(θ=360°／n)，再連接工件與絲桿之間的傳動鏈，車削另一條螺旋槽。這樣依次分線，就完成了分線工作。常見分線方法有以下三種：

1.交換齒輪分線法

分線原理：車螺紋和蝸桿時，在正常情況下主軸和交換齒輪主動輪Z1傳動比是1：1，因此交換齒輪Z1轉過的角度等于工件轉過的角度。如果當主動輪Z1的齒數是螺紋線數的整數倍時，就可利用交換齒輪分線。

（1）正常螺距計算公式：Z1分=Z1／n。式中Z1分：—分線時交換齒輪主動輪應轉過的齒數；Z1——交換齒輪中主動輪的齒數；n——多線螺紋和蝸桿的線數

例：在CA6140車床上車削Tr42 X 12(P3)的螺紋時，掛輪交換齒輪齒數Z1=63、Z2=100、Z3=75，求Z1分線時應轉過多少齒?

解：已知Z1=63、梯形螺紋線數n=3，

則Z1分=Z1／n=63／3=21齒。

當車好一條螺旋槽后，只需將交換齒輪Z1=63與被動輪Z2=100脫開，撥動主動輪Z1轉過21個齒，重新全上?？绍嚨诙l螺旋槽，同理可車第三條螺旋槽。

（2）用擴大螺距計算公式：Z1分=Z1i倍／n。式中 Z1分——分線時主動輪應轉過的齒數；Z1——交換齒輪中主動輪的齒數；i倍——車擴大螺距比車正常螺距時，主動輪比主軸轉過擴大的倍數；n——多線螺紋的線數。

例：在CA6140型車床上，車削軸向模數Mx=2．5，線數n=8的蝸桿，求交換齒輪應轉過的齒數或轉數?

解：已知Z1=64、i倍=32，

則Z1分Z1i倍／n=64X 32／8=256齒，

Z1n=Z1分／Z1=256／64=4轉。

當車好第一條螺旋槽后，將Z1和Z2傳動鏈脫開，將主動輪Z1=64轉過4轉(256齒)，轉動鏈重新合上可車第二條螺旋槽。同理，可車削第三、四，……六條螺旋槽。

2.用卡盤卡爪分線

由于三爪、四爪卡盤上各爪之間的角度是相等的（三爪卡盤是120。，四爪卡盤90。），因此我們可用三爪卡盤來分三線螺紋，用四爪卡盤來分雙線或四線。用這種方法分線的條件是在二頂尖安裝狀態下，前頂尖安裝在卡盤上，并直接在卡盤上利用自身條件車成，以保證前頂尖的正確性。雞心夾頭采用彎頭雞心夾頭，并直接靠在爪上，用以帶動工件旋轉。車第一條螺旋槽時，雞心夾頭靠在卡爪1上(圖甲)，當第一條螺旋槽車好后，停止主軸轉動，搖動尾座使后頂離開工件，卸下工件，然后把工件轉過一個角度再裝上，使雞心夾心靠在卡爪2上(圖乙)，頂緊就可以車第二條螺旋槽。同樣，車第三條螺旋槽時，可將雞心夾頭靠在卡爪上(圖丙)，同理可用四爪卡盤車四線或二線。

用這種方法分線比較方便，并能保證螺桿與其他表的位置精度，但要注意以下幾點：

（1）分線精度取決于雞心夾頭與爪子接觸點的正確性，所以除卡盤要正確外，雞心夾頭與卡爪接觸點應牢固可靠，而且剛性要好。

（2）在二頂尖安裝時要注意頂尖與工件中心孔松緊程度，以免反轉回程時產生雞心夾頭在卡爪之間相隔空間較大、產生撞擊，影響接觸點變化或使雞心夾頭螺釘與工件松動，從而影響分線精度。

3.用分度盤分線

這種分線方法利用分度盤圓周上的精確刻線來分線，這種方法優點是：分線精度較高、操作簡單、不受線數的限制，特別是在工件導程大于小滑板有效移動距離時，更顯得優點突出。所以適用于分線精度要求較高的批量生產，是一種理想的分線方法，現介紹一種簡易分度盤的分線方法，其結構如圖2。

在車床法蘭盤后面車一條T形槽，把三爪或四爪卡盤裝在一個圓周刻有360。 的分度盤上，使用T形螺栓緊固法蘭盤和分度盤，并使法蘭盤上的基準線對準分度盤上的零度線。分度時只要松開T形螺栓，使分度盤轉過需要的角度然后固緊，即可車削。角度轉動的數值由工件的線數決定(Xo=360°/n)，比如工件為二線時分度盤轉過180°，工件為三線時分度盤轉過 120°，四線時為90°。

以上筆者介紹和分析了常見多線螺紋的分線方法，在選用時應根據產品數量的多少、產品的精度高低、設備配備情況來合理地選擇。在等級考核中，工件加工屬于單件生產，不可能也不允許選用分度盤分線，常選用的方法是小滑板或百分表分線法。

但方法選定后并不能保證達到預計的理想效果，分線產生各線不均的情況比較突出。在實際中，很少用高精度、高科技的測量工具和手段來進行檢測，如工具顯微鏡測量螺距精度，而常采用齒厚尺來測量多線蝸桿的齒厚或導程誤差，但發現車削時各線之間齒厚不均比較明顯。下面筆者詳細分析其中的原因：

（1）機床精度。機床本身精度是影響工件質量的一個重要因素，如傳動鏈精度誤差。開合螺母與絲桿嚙合間隙不一等都會影響加工質量，所以加工精度較高的變線螺母必須選擇精度較高的車床，并在加工中在開合螺母手柄上掛一個重物，使螺母和絲桿壓力保持一致。

（2）操作者本人缺陷。排除了車床自身精度后，車床操作者的工藝水平也是非常重要的一環。如圖3所示（車二線蝸桿）。

當蝸桿粗車完畢后，精車時先精車1′側面；然后移動小滑板即一個螺距（周節），并將中滑板深度保持車1′側面的同一數值，再精車2′側面；中滑板沒保持同上同一數值，精車3′和4′。

由于分線時小滑板手柄進給方向相同，就可以有效消除小滑板絲桿與螺母間的間隙，分線精度能夠得到有力保證。最后特別要注意的是根據中徑或齒厚的尺寸反復精車2~3次，以排除加工余量不一而引起對分線精度的影響。

以上所述的要點是：中滑板的刻度保持相同的值，小滑板進給方向應是同向，最后精車在同數值反復2~3次，目的是消除余量不一引起對分線的影響。

（3）精車刀刀刃要保持平直、光潔、鋒利。一般經粗車、半精車車刀刀口已有磨損，如用不鋒利的車刀精車，會嚴重影響分線精度和表面粗糙度。建議粗、精車車刀分開，并保持精車刀平直、光潔（比工件要求粗糙度提高一級）、鋒利。

（作者單位：浙江新昌職業技術學校）