淺析車削普通三角形螺紋的技巧

摘 要：本文分析了合理利用刻度盤控制進(jìn)刀量車削螺紋的方法，探討了利用提閉開(kāi)合螺母法加工螺紋的技術(shù)措施，介紹了車削普通三角形螺紋的技巧。

關(guān)鍵詞：三角形螺紋；車削；尺寸；技巧

中圖分類號(hào)：TG62 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

在總結(jié)《車工工藝技能訓(xùn)練》實(shí)操教學(xué)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在車床上加工螺紋，常會(huì)出現(xiàn)螺紋尺寸不正確、亂牙（亂扣）、扎刀或頂彎工件等現(xiàn)象。對(duì)初學(xué)普通車床實(shí)操的學(xué)生來(lái)說(shuō)，往往會(huì)認(rèn)為車削螺紋是一道復(fù)雜的工序，加工難度較大。為提高學(xué)生的動(dòng)手能力和普通三角形螺紋的加工精度，生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，我認(rèn)為可從以下幾個(gè)方面著手：

一、正確理解普通三角形螺紋基本尺寸的計(jì)算公式

學(xué)生不理解普通三角螺紋基本尺寸的計(jì)算公式，在加工的過(guò)程中帶有很大的盲目性，加上薄弱的基礎(chǔ)，憑著自己的感覺(jué)去加工螺紋，這樣尺寸是根本無(wú)法保證的。反之，學(xué)生徹底理解公式，加工過(guò)程中就能做到心中有數(shù)，把握好尺寸進(jìn)行加工。

（1）普通三角螺紋的基本牙型如圖1所示，各基本尺寸的名稱如圖1所示。

（2）以普通三角形外螺紋為例，進(jìn)行螺紋基本幾何尺寸計(jì)算分析及公式推導(dǎo)（利用相似三角形的基本原理）

①H（原始三角形高度）=0.866 P的推導(dǎo)：

已知：P（螺距） 即：BC=P 設(shè)：H=AE （如圖1所示）

tan（α/2）=tan30°=EC/AE=0.577

H=AE=EC/tan（α/2）= P/2÷0.577=0.866P

②中徑d2=d-0.75H=d-0.6495P的推導(dǎo)：

d2=d-3/8H×2 =d-3/4×0.866P= d-0.6495P

③小徑d1=d-1.25H=d-1.0825P 的推導(dǎo)：

d1=d-5/8H×2=d-5/4×0.866P= d-1.0825P

④牙型高度h1=0.5413P的推導(dǎo)：

h1=d-d1=5/8H=5/8×0.866P=0.5413P

（3）正確把握好理論尺寸和實(shí)際加工尺寸之間的關(guān)系

普通三角形螺紋的牙型較小，加工時(shí)由于車刀的擠壓使牙型外脹，還有螺紋刀刀尖不是削平的梯形，而是圓弧形的，所以有必要把理論尺寸和實(shí)際加工尺寸之間的關(guān)系講明白，讓螺紋的加工變得更準(zhǔn)確。

按照普通三角形螺紋理論公式，我們加工圓柱螺紋時(shí)因牙型高度為0.5413P，我們加工時(shí)進(jìn)刀深度也應(yīng)該是0.5413P，但是實(shí)際加工中卻采用0.6495P的進(jìn)刀深度。這個(gè)問(wèn)題在初學(xué)加工螺紋時(shí)給同學(xué)們帶來(lái)很多困惑，那么我們加工中到底該采用哪個(gè)進(jìn)刀深度？

因普通三角形螺紋的原始高度H= EC/tan（α/2） =P/2×tan30°，外螺紋牙頂和內(nèi)螺紋牙底均在H/8處削平，外螺紋牙底和內(nèi)螺紋牙頂均在H/4處削平。

以外三角形螺紋為例：要在牙頂削去H/8，牙底削去H/4，如何削去呢？只有靠刀具的加工來(lái)達(dá)到。底部要達(dá)到規(guī)定的削平處，螺紋車刀前端刀尖是圓弧狀，圓弧應(yīng)小于P/8，而標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的牙底形狀是削平的梯形，和規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)不完全一樣，加工時(shí)刀具一定要往下切，刀具要切到H/4的中央，因此吃刀量為H/8+5H/8=3H/4=3/4×0.866P=0.6495P。也就不難理解了。

二、合理利用刻度盤控制進(jìn)刀量車削螺紋

利用刻度盤控制尺寸是車工常用的一種方法。在加工螺紋時(shí)，學(xué)生對(duì)刻度盤的使用仍較陌生，尤其是中滑板的使用，無(wú)法控制車螺紋時(shí)的背吃刀量，而導(dǎo)致螺紋的牙型高無(wú)法保證。學(xué)生須學(xué)會(huì)合理利用中滑板的刻度盤來(lái)控制尺寸進(jìn)行普通三角螺紋的加工。中滑板的刻度盤是緊固在中滑板絲桿上的，當(dāng)中滑板搖手柄帶著刻度盤旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，中滑板絲桿也轉(zhuǎn)一周，這時(shí)絲桿中的螺母也移動(dòng)了一個(gè)螺距。所以當(dāng)中滑板刻度盤轉(zhuǎn)過(guò)一格時(shí)，中滑板移動(dòng)的距離：

K=p/n

式中p：中滑板絲桿螺距（mm）；n：刻度盤圓周上等分格數(shù)；K：每轉(zhuǎn)一格中滑板移動(dòng)的距離。針對(duì)當(dāng)前使用的普通車床型號(hào)來(lái)說(shuō)，車床中滑板絲桿螺距都為4mm，但是車床中滑板刻度盤圓周等分為200小格或80小格兩種，所以中滑板每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)小格中滑板移動(dòng)的距離為0.02mm或0.05mm。這是學(xué)生在加工過(guò)程中必須明確的首要問(wèn)題。

用中滑板刻度控制直徑尺寸時(shí)，背吃刀量為試切后的直徑（測(cè)量所得尺寸）與圖樣要求直徑尺寸之差的一半，根據(jù)背吃刀量求出中滑板應(yīng)轉(zhuǎn)過(guò)的格數(shù)：

n=dw-dm/2K

式中n：中滑板轉(zhuǎn)過(guò)的格數(shù)；dw：試切后測(cè)量的直徑尺寸（mm）；dm：車削后要求達(dá)到的尺寸。學(xué)生在加工普通三角螺紋時(shí)，往往牙型高這個(gè)尺寸把握不準(zhǔn)，在用螺母進(jìn)行配合的時(shí)候出現(xiàn)過(guò)緊或過(guò)松等情況。可根據(jù)普通三角螺紋牙型高的實(shí)際加工尺寸0.6495P，同時(shí)結(jié)合中滑板的進(jìn)刀量來(lái)控制螺紋牙型高的尺寸，這時(shí)，dw就是普通三角螺紋的大徑（公稱直徑），dm就是普通三角螺紋的小徑。學(xué)生只要能夠正確理解這點(diǎn)，在加工普通三角螺紋時(shí)就可以準(zhǔn)確地求出中滑板總進(jìn)刀量，并確保螺紋的牙型高。方法：首先確定螺紋切削深度的起始位置，將中滑板刻度調(diào)到零位，開(kāi)車，使刀尖輕微接觸工件表面，然后迅速將中滑板刻度調(diào)至零位，以便于進(jìn)刀記數(shù)，一直將工件車至中滑板所應(yīng)轉(zhuǎn)過(guò)的總格數(shù)為準(zhǔn)。

三、利用提閉開(kāi)合螺母法加工螺紋，學(xué)會(huì)對(duì)刀和借刀以防亂牙

一般螺紋都需要經(jīng)過(guò)多次進(jìn)給才能加工到所需牙型和尺寸精度。當(dāng)車床絲桿螺距是工件螺距的整數(shù)倍時(shí)，我們可以采用提閉開(kāi)合螺母的方法進(jìn)行螺紋的車削加工。方法：首先試切第一條螺旋線并檢查螺距。將床鞍搖至離工件端面8-10個(gè)螺距的位置，橫向進(jìn)刀0.05左右。開(kāi)車，合上開(kāi)合螺母，在工件表面車出一條螺旋線，至螺紋終止線處退出車刀，開(kāi)反車把車刀退到工件右端；停車，用鋼尺檢查螺距是否正確。然后再次橫向進(jìn)刀，繼續(xù)切削至車出正確的牙型為準(zhǔn)。在用提閉開(kāi)合螺母加工普通三角螺紋時(shí)，學(xué)生常常會(huì)在首次進(jìn)刀以后的再次進(jìn)給中，使車刀的刀尖不在前一次進(jìn)給的螺旋槽內(nèi)，而是在偏左、偏右或在牙頂上，結(jié)果把牙型車壞，造成亂牙（亂扣）。所以車刀在后次進(jìn)給中要將開(kāi)合螺母完全閉合上，這樣就不會(huì)造成工件和車到的錯(cuò)位而亂牙。

在加工普通三角螺紋的過(guò)程中，車刀比較容易磨損，為了保證螺紋表面的光潔，常常會(huì)卸下刀具重新刃磨或換刀，那么再次進(jìn)行螺紋的加工時(shí)，刀具就很難準(zhǔn)確地位于原來(lái)車好的螺旋槽中，這時(shí)，就要學(xué)會(huì)用對(duì)刀和借刀的方法來(lái)防止亂牙。方法：利用正車對(duì)刀。對(duì)刀前首先要安裝好螺紋車刀，然后按下開(kāi)合螺母，開(kāi)正車（注意應(yīng)該是空走刀），移動(dòng)中、小滑板使刀尖準(zhǔn)確落入原來(lái)的螺旋糟中（注意不能移動(dòng)大拖板），同時(shí)根據(jù)所在螺旋槽中的位置重新做中滑板進(jìn)刀的記號(hào)，再將車刀退出，車刀退至螺紋頭部，再進(jìn)刀切削。借刀就是螺紋車削到已定深度后，將小滑板向前或向后移動(dòng)一點(diǎn)距離（注意移動(dòng)距離不能過(guò)大）再進(jìn)行車削，從而進(jìn)一步提高螺紋的表面精度。

四、減小三角形螺紋車刀徑向前角，合理選擇切削用量

學(xué)生在加工普通三角螺紋的時(shí)候，使用的車刀徑向前角過(guò)大，而且未能把握好車削用量，常會(huì)出現(xiàn)扎刀和頂彎工件等現(xiàn)象。主要是學(xué)生沒(méi)有調(diào)整好中滑板絲桿和螺母間的間隙，太緊或太松，都會(huì)造成操作不靈活而產(chǎn)生扎刀。學(xué)生通過(guò)使用中滑板來(lái)控制螺紋的切削用量，但是切削用量選擇過(guò)大，加上工件的剛性不夠，就很容易將工件頂彎。所以今后在加工普通三角螺紋的時(shí)候，在安全生產(chǎn)的前提下，必須減小車刀的徑向前角，合理地選擇切削用量，生產(chǎn)出合格的普通三角螺紋。

結(jié)語(yǔ)

學(xué)生在加工普通三角螺紋的時(shí)候，如果能夠掌握車削普通三角形螺紋的基本方法和技巧，我相信必定能夠把握好螺紋的尺寸，有效地避免亂牙（亂扣）、扎刀和工件被頂彎等現(xiàn)象的發(fā)生，在提高普通三角螺紋合格率的同時(shí)進(jìn)一步提高了產(chǎn)品的精度。采用這種理論與實(shí)踐相結(jié)合的方法，既形象又生動(dòng)，學(xué)生也比較容易接受。這樣對(duì)培養(yǎng)一名合格的中級(jí)車工起到重要的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]彭德蔭.車工工藝與技能訓(xùn)練[M].北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2006.

[2]楊赫南.車工加工工藝與技術(shù)操作規(guī)程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

[3]吳宗澤，羅圣國(guó).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：高等教育出版社，2006.