多線螺紋車削方法淺析

劉冰

（大慶油田裝備制造集團力神泵業有限公司，黑龍江 大慶 163311）

一般我們把沿著兩條及以上并在軸向等距離分布的螺旋線而形成的螺紋稱作為多線螺紋。每當此螺紋旋轉一周，其就可以移動數倍螺距，因此多線螺紋經常應用于急速移動設備中。多線螺紋的車削加工時，我們不僅要確保各條螺紋的尺寸以及形狀精度，同時我們也要確保各條螺紋相對位置上的精度。倘若各條螺紋的位置精度產生很大的誤差，會對配合精度產生較大影響，更甚至會最終導致設備無法正常安裝，工件報廢。所以，對多線螺紋的車削工藝進行分析，對指導多線螺紋的加工，很有必要。

1 螺紋車刀的幾何角度及刃磨要求

1.1 螺紋車刀角度

（1）兩刃夾角。粗車刀應小于牙型角，精車刀應等于牙型角。（2）縱向前角。粗車刀一般為15°左右，精車刀前角理論應等于0。但實際上取5°～10°。（3）縱向后角一般為6°～8°。

1.2 螺紋車刀的刃磨要求

（1）用樣板校對刃磨兩刀刃夾角。（2）車刀刃口要光滑、平直、無虛刃，兩側副刀刃必須對稱刀頭不能歪斜。（3）用油石研磨去各刀刃的毛刺。

2 多線螺紋的分線方法

多線螺紋的每條螺旋槽不管是在軸向還是圓周上都是等距分布。如何處理等距分布的問題就是所謂的分線。倘若等距產生的誤差較大，勢必會很大程度上對內外螺紋的嚙合精度產生影響，從而導致其使用壽命變短。所以，我們一定要對分線的方法熟練掌握，并重視分線時的精度問題。

我們可以依據多線螺紋在軸向與圓周上等距分布的原理，將分線方式分為軸向分線與圓周分線兩種。

2.1 軸向分線法

當車好一條螺旋槽后，把車刀沿工件軸向移動一個螺距，再車削另一條螺旋槽的分線法稱為軸向分線法。這種方法只需精確控制車刀的移動距離，就能完成分線工作。軸向分線法的具體方法有以下幾種。

（1）利用小滑板刻度分線。車刀沿工件軸向移動的距離，可利用小滑板刻度控制。利用這種方法分線，不需要其它輔助工具就能進行，比較簡便。但是，不容易達到較高的分線精度。

（2）利用量塊分線。在車削等距精度要求較高的多線螺紋時，可利用量塊控制小滑板移動的距離。如圖1a所示，車削多線螺紋時，可在床鞍和小滑板上各裝上擋鐵1和觸頭3，在車削第一條螺旋槽時，觸頭與擋鐵之間放入厚度等于蝸桿齒距的量塊2，在開始車削第二條螺旋槽之前，取出量塊，移動小滑板，使觸頭與擋鐵接觸。經過粗車、精車幾個循環后，就可把多線螺紋車削完成。

（3）利用百分表分線。小滑板移動的距離，還可以用百分表測量，如圖1所示，先將磁性百分表座4固定在床鞍上，百分表5的測量頭觸及刀架6上，找正零位。再將小滑板軸向移動一個螺距，就可達到分線目的。這種方法既簡單方便又精確，但分線螺距受到百分表量程的限制，一般只能測量10mm以下。

圖1

2.2 圓周分線法

圓周分線就是依據螺旋線等距離分布于圓周上的特征，也就是每當車好首條螺旋槽以后就脫開工件和絲杠中間的傳動鏈，同時要把工件調整一個θ角度，緊接著再連接工件與絲杠之間的傳動鏈，進而車削下條螺旋槽，周而復始就逐漸完成了分線作業。

關于圓周分線法主要有以下幾種。

（1）利用交換齒輪齒數分線。車螺紋和蝸桿時，在一般情況下，交換齒輪Z1的轉速與主軸轉速相等，Z1轉過的角度等于工件轉過的角度，所以，當Z1的齒數是多線螺紋線數的整數倍時，就可以應用交換齒輪分線法。

用這種方法分線的優點是分析精度較高，但所車的螺紋或蝸桿線數受Z1齒數的限制，操作也較麻煩，所以在成批生產時很少采用。

（2）利用分度插盤分線。將分度盤裝在車床主軸上，轉盤上有等分精度很高的定位插孔（一般設計成12孔或24孔），它可以對2、3、4、6、8及12線的螺紋或蝸桿進行分線。

分度盤分線法的分線精度高，操作簡便，是一種較理想的分線方法。

3 多線螺紋的車削步驟

車多線螺紋時必須注意，不能把一條螺旋槽全部車好后，再車另外的螺旋槽。車削時應按下列步驟進行。

（1）粗車第一條螺旋槽，記住中滑板和小滑板的刻度。

（2）進行分線，粗車第二、第三條……螺旋槽。如果用圓周分線法時，中滑板和小滑板的刻度應跟車第一條螺旋槽時相同。如果用軸向分線法，中滑板刻度跟車第一條螺旋槽時相同，小滑板應精確移動一個螺距。

（3）按上述方法精車各條螺旋槽。采用左右切削法車削多線螺紋時，為了保證等距精度，必須特別注意車每一條螺旋槽時的車刀沿工件軸線方向的移動量（借刀量）應該相等。

4 多線螺紋的精度測量和誤差修正

對于多線螺紋其不僅和普通螺紋相同都要測量大、中、小徑，還需要對多線螺紋的分頭精度展開高水準的測量與修正，此經常作為多線螺紋的主要技術指標。多線螺紋的測量流程一般為：第一，先對齒厚進行測量。倘若其兩個法向齒厚基本相同，就對法向齒厚的數值分別進行登記；第二，再對包含這兩個齒的法向齒厚進行測量并對測量數據進行登記，接著再向前或向后移動一個法向齒厚，并再次對法向齒厚進行測量，最后對這兩次的測量數據進行對比，其測量產生的誤差就是所謂的分頭誤差。我們可以通過對比明顯看出，這兩次測量中都涵蓋了2個一樣的齒型，并且法向齒厚值是相同的。但是這2次測量中涉及的槽卻不盡相同，產生這種現象是因為螺旋槽每一次都進行了更換，從而導致2次測量結果各異，此時對于測量過程中產生的測量操作誤差可以予以忽略。表明其中一條螺旋槽比較寬，另一條螺旋槽比較窄。當2條螺旋線法向齒厚相同時，組成導程的兩個螺距卻不盡相同。對于這種情況下的處理方式就是用單針更深一步對比測量2個螺旋槽，仔細觀察其中那個測量數值比較大，就充分表明其槽比較窄。我們再對其相鄰的2個齒厚進行測量，并發現其測量數值比較大的那個齒型，那么，該槽的那個側面就是所需修正的面。

5 車削多線螺紋的注意事項

（1）因為多線螺紋的導程大以及進給速度比較快，所以在進行車削作業時，要務必把安全保護措施做到位，以免發生碰撞。

（2）車床摩擦離合器要調整適當，正反車操縱靈敏可靠。大拖板與床身導軌的配合應緊一些，以增大移動時的摩擦力，減少大拖板竄動的可能性。

（3）工件要務必固定妥當牢靠，最大可能的減少工件因為切削力過大從而導致發生位移，使分線產生誤差，甚至啃刀、打刀等后果。

（4）由于多線螺紋的導程角比較大，所以我們一定要意識到導程升角對于車刀實際工作前角、后角的影響，在進行刃磨車刀作業的時候要保證兩側后角能沿著走刀方向對應增減一個導程角。

（5）螺紋粗車時，應盡可能縮短工件的裝夾長度以提高工件剛性。

（6）車螺紋時，產生扎刀的原因是車刀徑向前角太大，螺紋的螺距全部不正確,是由于掛輪掛錯造成的。

6 結語

雖然多線螺紋較難加工，但是通過以上的分析，只要掌握好車刀的刃磨技術和分線操作技術，熟練其操作要領，掌握其技巧，并附以多加練習，不斷地總結經驗，就能順利的完成多線螺紋的車削。