车削梯形螺纹新方法的探索

车削梯形螺纹新方法的探索

王俊波 高益锋

陕西龙门钢铁有限责任公司 715405

摘要：科学技术的快速发展使得很多先进技术运用到我国工业建设当中，使其发展更为迅速。梯形螺纹广泛应用于各种机床和机械设备中，梯形螺纹车削技术也是车床必须掌握的重要技能，但其具有较大的间距、齿和引线，且齿的两侧的表面粗糙度小，精度高，加工困难，因此梯形螺纹车削是竞赛中的重点和难点。

关键词：车削梯形螺纹；新方法

引言

时代的进步，科技的发展为我国经济建设的快速发展奠定了非常坚实的基础。在我鼓励工业建设的快速发展中，梯形螺纹的车削加工在车工实训教学中是一项重要的操作技能。由于梯形螺纹车削时，切削深度大、切削余量多、螺距大等因素，导致学生在操作过程中掌握较困难，经常产生扎刀、乱牙等现象。

1正确选择调整机床

1.挑选精度较高、磨损较少的车床进行加工。车削精度要求很高的丝杆时可选用专用丝杆车床。2.正确调整车床各处间隙，如大、中、小滑板的塞铁的配合间隙，对合螺母的燕尾导轨的配合间隙，特别要减小机床的主轴轴向窜动、径向跳动和丝杠的轴向窜动。3.配换精度较高的挂轮。4.为防止因溜板箱手轮回转不平衡导致的大溜板窜动，产生“爬牙”和牙侧粗糙度不理想等瑕疵，常采取在手轮上装平衡块或拆除手轮等方法予以克服。

2乱扣

解决车螺纹乱扣问题，应注意以下问题：1.倒顺车法，当车床丝杠螺距与工件螺距比值不成整倍数时，车螺纹采用倒顺车法车削，因主轴、丝杠和刀架之间的传动没有分离过，车刀始终在原来的螺旋槽中；2.车螺纹前，必须检查工件安装的牢固性，较长的工件需借助后顶尖对零件进行后定位，防止在车削中工件发生轴向窜动；3.车螺纹中途磨刀或更换精车刀，必须采用中途对刀法，让刀尖对准螺旋槽；4.车螺纹前，应调整丝杠与进给箱连接处的调整圆螺母进行调整，以消除连接处推力球轴承轴向间隙，防止丝杠发生轴向窜动。

3梯形螺纹的测量

梯形螺纹最重要的尺寸是中经尺寸，以及两侧面的表面粗糙度。从螺纹的牙型图上看出螺纹中经尺寸是虚拟的，看不见、摸不着。螺纹的测量方法通常有三针测量、单针测量和综合测量。综合测量是生产中采用最广泛的一种测量方法，即使用梯形螺纹环规测量螺纹的各部分尺寸。但是梯形螺纹环规属于专用量具，螺距不同、直径不同都需要定制不同的环规，成本较高。并且在一夹一顶车削时，测量需要去除尾座顶尖，测量很不方便，所以只适用于批量生产或数控加工中使用。在实习教学中，通常还是采用三针测量或单针测量间接测量螺纹的中径尺寸。梯形螺纹的三针测量值M=d₂+4.864_dD-1.866P，M值与小拖板左右移动的刻度值之间没有直接的计算公式，但二者之间存在着一定的联系，而且随着螺距的变化、螺纹头数的变化、螺纹车刀角度的变化等因素，这个联系有着许多不确定因素。忽略上述因素及小拖板间隙等影响，经过反复实践操作测量，得到一个经验数据：精车梯形螺纹时，小拖板左右每转动一小格（轴向移动0.05mm），三针测量值M的变化范围在0.15-0.20mm之间变化，为了防止产生废品，通常取最小值，这样能减少中径测量次数，更好地控制螺纹的中径尺寸。

4梯形螺纹车刀的改进

在加工梯形螺纹工件的过程中，好的车刀将使车削过程更加有效，传统梯形螺纹车削出现的问题充分表明，为了降低刀具的损伤程度，提高车削的精度和效率，下面主要介绍两种车刀的优缺点并提出改进方法。首先，不磨削前刀面的梯形螺纹车刀，车刀的径向前角为γp=0°，两个切削刃之间的夹角等于齿角，纵向是角度也是0°。车刀的刃磨和磨削相对容易，切削刃的直线度很好，前端的切削刃也可以参与切削。但由于切削刃不锋利，切削不平滑容易产生振动甚至断刀。其次，带卷双屑槽的梯形螺纹车刀。该车刀的径向前角为γp=0°，并且在两个切削刃之间磨削前角γ0=10°-20°的卷屑槽，这种类型的车削刀具有两个槽，便于切削，更轻，更不容易振动。但是，这种车刀的磨刀非常困难，前端的切削刃不能用于切割。通过比较双卷屑槽的梯形螺纹车刀和不磨前刀面的梯形螺纹车刀优点和问题，为保证粗糙度要求，主要改进了梯形螺纹车刀的刃磨方法，即通过改变前刀面和车刀后刀面的几何角度来解决上述问题。主要改进方法：刀头的前端略微倒角，前刀面被磨成向前翘曲的形状，因此纵向前角为γp=10°。为了使外梯牙和内梯牙紧密配合，在加工外梯时，两个切削刃之间的角度可略小于30°；加工内梯时，两个切削刃之间的夹角可略大于30°。两侧的后刀面磨成圆弧形表面制成两侧切削刃更锋利，切削更轻，刀具不易振动。前端的倒角使得车刀的切削刃难以破碎和钝化。前切削刃用于使切屑流到待加工表面，从而减小梯形螺纹两侧齿面的粗糙度。梯形螺纹车削刀刃的切削刃可以保证螺纹底部的粗糙度。

5直进法

直进法，是应用梯形螺纹车刀沿数控车床X轴方向间接递减进给，直接加工到螺纹最小直径。应用本方法完成梯形螺纹车削时，应用此方法对螺纹车削时，螺纹车刀的三个主切削刃分别承受不同大小的切削力。前几次进刀时由于切削较浅背吃刀量较小，并不会发生扎刀等现象，随着加工深度的变化其承受的切削力、背吃刀量和切削刃也在增加，造成加工零件的排屑困难、刀尖刀刃损耗较快，从而导致切削过程中有发生“扎刀”的现象发生。应随着进刀深度的增加背吃刀量的增加相应的调节进刀量，避免“扎刀”现象的产生，但是该方法进行加工螺纹时，也可以采用调节背吃刀量的方式来调节进刀量来保证齿形的正确，但是螺纹大径两侧容易产生大量毛刺影响螺纹尺寸精度和表面粗糙度要求、影响零件的整体质量。

6采用正确的装夹方法

1.在车一些外圆直径和螺距较大的梯形螺纹工件时，一般采用四爪卡盘装夹，以保证装夹牢固，同时使工件的一个阶台靠住卡盘的夹爪平面（或用轴向定位撞头限位），固定工件的轴向位置，防止因切削力过大，使工件走动而车坏螺纹。2.对于长丝杆类工件必须采用跟刀架车削（在车外圆时应特别注意，尽量减少螺纹外圆的锥形和圆度误差），在使用跟刀架时，要注意调整爪脚支撑的松紧，并要在靠近卡盘处的工件外径上支承调整爪脚的松紧程度，防止车削时产生振动和出现其他疵病；并注意爪脚磨损情况，如果在爪脚的支承面上出现类似螺纹槽磨痕时，须将爪脚拆下进行修整；为减少爪脚磨损，也可在爪脚支承面上焊接YG类硬质合金块。在精车时可采用爪脚改进过的跟刀架或套圈式跟刀架。

7梯形螺纹车削注意事项

1.采用上述方法车削的关键是车床小拖板的刻度要正确，所以在车削前应调整好中、小拖板的间隙，正反转的间隙应控制在1/10圈左右。2.对于螺距较大的螺纹，切削力增大，应在车床开合螺母手柄上增加一个重物，防止开合螺母抬起而产生扎刀等。3.采用一夹一顶装夹工件时，装夹部分最好留有止口台阶，防止工件在车削过程中产生轴向移动。4.螺纹粗车结束后，及时采用三针测量螺纹直径尺寸，防止产生废品。

结语

综上所述，车削梯形螺纹的方法形式多样，各有优劣。根据学生掌握的情况，因材施教，选择这种新型车削方法，让学生通俗易懂，操作方便，使切削更稳定，车削效率更高，更容易保证工件的质量，大大提高了教学质量，因此在生产中也得到了广泛的使用。

参考文献

[1]肖俭主编.车工工艺[M].中国劳动社会保障出版社，2008.

[2]彭德荫主编.车工工艺与技能训练[M].中国劳动社会保障出版社，2013.

[3]王家浩主编.高级车工技能训练[M].中国劳动社会保障出版社，1995.

[4]陈海魁主编.车工技能训练[M].中国劳动社会保障出版社，2006.