CA6140車床加工三線螺紋的研究

馬貴彪（國核寶鈦鋯業(yè)股份公司，陜西 寶雞 721013）

0 引言

在實際生產(chǎn)過程中，不可避免的會遇到加工導(dǎo)程為非標(biāo)的三線螺紋的情況，但是CA6140車床的螺紋表顯示，我們所能加工的三線螺紋是非常有限的，為了加工某一種三線螺紋而加工一組掛輪來滿足生產(chǎn)要求，不僅提高了加工成本，而且制造過程也比較麻煩。為了很好地解決常用三線螺紋加工時選配掛輪的問題，特針對該問題進(jìn)行了研究，現(xiàn)將對掛輪選配的具體方法進(jìn)行介紹。

1 掛輪選配方法介紹

當(dāng)需要加工非標(biāo)準(zhǔn)螺紋時，用進(jìn)給箱中的變速機(jī)構(gòu)無法得到所要求的螺紋導(dǎo)程，這就需要重新計算傳動比，通過掛輪箱來滿足傳動要求，選配出所需的參數(shù)值。本文主要介紹在加工常用非標(biāo)導(dǎo)程的三線螺紋時對該原理的巧妙應(yīng)用，現(xiàn)針對加工公制螺紋、英制螺紋、模數(shù)螺紋和徑節(jié)螺紋的情況分別進(jìn)行介紹。

1.1 公制螺紋（也稱為米制螺紋）

公制螺紋是我國常用的螺紋，其標(biāo)準(zhǔn)螺距值在國家標(biāo)準(zhǔn)中已規(guī)定，且螺距值是按分段等差數(shù)列的規(guī)律排列的。CA6140的公制螺紋表見表1。

從表1中可以發(fā)現(xiàn)每一行都是等差數(shù)列，每一列都是公比為2的等比數(shù)列，由 L=kp（其中 L為導(dǎo)程，k為線數(shù)，p為螺距）可知，兩線或四線螺紋的導(dǎo)程是螺距的偶數(shù)倍，因此只要螺距是表1中的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，且導(dǎo)程在192 mm最大范圍之內(nèi)均可以找到相應(yīng)的檔位進(jìn)行車削。但是對于三線螺紋，即使螺距為表1中的標(biāo)準(zhǔn)值，由于導(dǎo)程是螺距的奇數(shù)倍，因此除表1中極少數(shù)的檔位能滿足其加工要求外，其余的檔位均不能使用，這就造成了資源的浪費。

表1 CA6140車床公制螺紋表mm

圖1 CA6140車床公制螺紋掛輪示意圖

CA6140的掛輪有5種，Z1=63，Z2=64，Z3=75，Z4=97，Z5=100［1］，其中 Z1和 Z2為雙聯(lián)齒輪，Z3和Z4為雙聯(lián)齒輪，Z5為中間的過渡輪，也稱為介輪。當(dāng)加工公制螺紋時，掛輪的選配方法為如圖1所示。

加工公制螺紋時的運動平衡式如下：

進(jìn)一步化簡后為：

若加工三線螺紋，則L=3p。

由前所述，只有導(dǎo)程是表中數(shù)值的偶數(shù)倍時才可以方便地在表中找到進(jìn)行車削，因此我們先選定L′=kp（k=2、4、8....），這里我們選定 L′=4p 進(jìn)行研究，我們可以在掛輪處進(jìn)行調(diào)整，使實際的導(dǎo)程L是L′的3/4倍，即L=3L/4，即可滿足三線螺紋的導(dǎo)程值。這種情況下，只要p值在表中可以找到，且導(dǎo)程小于192 mm就可以很方便地在CA6140車床上進(jìn)行加工。

將 L＝3L′/4 帶入式（1），則

圖2 CA6140公制三線螺紋掛輪示意圖

由式（2）可知：在車床上選配齒數(shù)分別為 63、75和100的三個齒輪，即可用CA6140加工常用的公制三線螺紋。具體的配掛方法如圖2所示。

1.2 英制螺紋

英制螺紋的螺距參數(shù)為為英寸長度上螺紋牙（扣）數(shù)，用a來表示。加工英制螺紋和加工公制螺紋公用同一套掛輪，如圖1所示。按照加工公制螺紋的計算方法，選用導(dǎo)程為4p（螺紋牙數(shù)為a）的檔位，然后在傳動鏈中乘以系數(shù)3/4，就可得到3p的導(dǎo)程。現(xiàn)將的系數(shù)考慮到掛輪組中去，即掛輪組的傳動應(yīng)為：

由式（3）可知，加工英制螺紋和加工公制螺紋掛輪選配方法一樣，即在車床上選配齒數(shù)分別為63、75和100的三個齒輪，就可以用CA6140加工常用的英制三線螺紋。具體的配掛方法如圖2所示。

1.3 模數(shù)螺紋

模數(shù)螺紋的螺距參數(shù)為模數(shù)m，即p=πm。加工模數(shù)螺紋時的傳動路線與公制螺紋的基本相同，但是掛輪組卻換成了按照加工公制螺紋的計算方法，選用導(dǎo)程為4p的檔位，然后在傳動鏈中乘以系數(shù)3/4，就可以得到3p的導(dǎo)程，現(xiàn)將3/4的系數(shù)考慮到掛輪組中，即掛輪組的傳動應(yīng)為：

由式（4）可知，加工模數(shù)螺紋時，在車床上選配齒數(shù)分別為48、75和 97的三個齒輪，就可以用CA6140加工常用的模數(shù)三線螺紋。具體的配掛方法如圖3所示。

圖3 CA6140公制三線螺紋掛輪示意圖

1.4 徑節(jié)螺紋

徑節(jié)螺紋的螺距參數(shù)用徑節(jié)DP表示，DP=z/D（z為齒輪齒數(shù)，D為分度圓直徑，單位為in），即蝸輪或齒輪折算到每1in分度圓直徑上的齒數(shù)。加工徑節(jié)螺紋和加工模數(shù)螺紋時公用同一套掛輪，即：按照加工公制螺紋的計算方法，選用導(dǎo)程為4p的檔位，然后在傳動鏈中乘以系數(shù)3/4，就可得到3p的導(dǎo)程。現(xiàn)將的3/4系數(shù)考慮到掛輪組中去，即掛輪組的傳動應(yīng)為：

由上式可知，加工模數(shù)螺紋時，在車床上選配齒數(shù)分別為48、75和97的三個齒輪，就可以用CA6140加工常用的徑節(jié)三線螺紋。具體的配掛方法如圖3所示。

2 結(jié)語

利用上述介紹的方法，只要L′=4p的導(dǎo)程值在CA6140的螺紋加工表中存在，則將車床換到對應(yīng)的檔位上，再根據(jù)所加工的螺紋類型換上合適的掛輪即可。

圖4 CA6140三線螺紋掛輪示意圖

［參考文獻(xiàn)］

［1］華楚生.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)［M］.重慶：重慶大學(xué)出版社，2003.