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車削多線螺紋的方法
日期：2024-09-22 18:17
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摘要：
多線螺紋在車削加工中是一個(gè)較難的課題之一，它不僅要保證每條螺紋的尺寸精度和形狀精度，而且還要保證幾條螺紋的相對(duì)位置精度。如果幾條螺紋的位置精度(分線精度)出現(xiàn)較大誤差，將會(huì)影響其配合精度，甚至造成無法安裝，工件報(bào)廢。由此可見，多線螺紋分頭精度是加工中的重點(diǎn)所在。從理論上講，不論是利用圓周分頭法，還是軸線分頭法都可以獲得準(zhǔn)確的分線精度。但在實(shí)際操作中，沒有一定的應(yīng)變能力和一定的操作經(jīng)驗(yàn)是難以加工出分線準(zhǔn)確、精度較高的多線螺紋，甚至出現(xiàn)在粗加工中由于分頭誤差而產(chǎn)生工件報(bào)廢。在多年的教學(xué)實(shí)踐中，我總結(jié)出了一套加工多線外螺紋行之有效的教學(xué)方法。
多線螺紋的粗車分頭
教材上所指的圓周分頭和軸向分頭在理論上具有一定的說服力，但在實(shí)際操作中有一定的局限性。對(duì)車削螺紋較小的三角螺紋時(shí)可以采用導(dǎo)程分頭或圓周分頭一次完成。原因是只有中拖板的徑向進(jìn)給，沒有小拖板的軸向借刀，因而保證了軸向位置的精度。而對(duì)加工較大螺距的螺紋，由于受切削力的影響，不能直接完成全部車削過程。若采用斜進(jìn)和左右進(jìn)切削，就不可避免地會(huì)出現(xiàn)分頭誤差。怎么辦?具體措施如下：
粗車時(shí)采用粗略分頭。如粗車**條螺旋槽時(shí)，一定要控制槽寬小于尺寸要求，即mx=3mm時(shí)，約為6～6.4mm寬。當(dāng)車完**條螺旋槽后，讓車刀靠住某一個(gè)側(cè)面，一般應(yīng)選擇順走刀方向的側(cè)面。轉(zhuǎn)動(dòng)小拖板軸向移動(dòng)一個(gè)周節(jié)(或螺距)加0.2mm左右的精度余量，也就是量出逆走刀方向的那個(gè)牙頂寬約為2.8～3.2mm，即**條螺旋線的牙頂寬大于尺寸要求，然后開始粗車**條螺旋槽，直至和**條螺旋槽的尺寸基本相等。
單針對(duì)比測(cè)量半精車
單針對(duì)比測(cè)量是粗車后、精車前的重要環(huán)節(jié)。“對(duì)比”就是用單針分別測(cè)量每一條螺旋槽，測(cè)量值較大的那個(gè)槽則相對(duì)較窄。再用齒厚游標(biāo)卡尺測(cè)量出該槽所相鄰的兩個(gè)齒厚，找出其測(cè)量值較大的那個(gè)齒面就是所要車削的面，直至測(cè)量值誤差減小，即各槽各齒基本一致。
多線螺紋的精車分頭
在準(zhǔn)備精車時(shí)，對(duì)先車某一個(gè)側(cè)面應(yīng)有所選擇。如果任意從一個(gè)側(cè)面開始精車，而這個(gè)側(cè)面的余量也較大。當(dāng)把這個(gè)側(cè)面車到圖樣所要求的表面粗糙度時(shí)，一般來說是去精車另一個(gè)螺旋槽的同一側(cè)面，而不是繼續(xù)車原側(cè)面。這樣做有時(shí)會(huì)出現(xiàn)這樣的問題：當(dāng)車刀**地移動(dòng)一個(gè)周節(jié)(或螺距)去車另一個(gè)側(cè)面時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)這個(gè)側(cè)面沒有余量或是車了幾刀，側(cè)面尚未達(dá)到其表面粗糙度要求就車至尺寸了。是粗車、半精車時(shí)留的余量少了嗎?不是。很顯然，是**側(cè)面在車削時(shí)留的余量太多而導(dǎo)致**條螺紋槽的同一個(gè)側(cè)面余量小，或沒有余量。這樣就必須把已精車的側(cè)面再精車一次，造成了在操作上不必要的重復(fù)，影響了車削的效率，造成了分頭次數(shù)多，出現(xiàn)誤差的機(jī)會(huì)也就多。那么，如何減小誤差，提高效率，達(dá)到精度要求就成為車削多線螺紋的主要矛盾。以上所談問題的出現(xiàn)不是由于沒有余量和余量較小而導(dǎo)致的，而是在開始精車時(shí)，對(duì)先車哪一個(gè)側(cè)面沒有選擇或選擇錯(cuò)誤而造成的。因此，在精車前，應(yīng)對(duì)先車哪個(gè)側(cè)面有所選擇。
在精車前，同樣用單針對(duì)比測(cè)量，找出兩槽哪個(gè)測(cè)量值較小，則此槽較寬。再用齒厚卡尺測(cè)量該槽所相鄰的兩個(gè)齒厚，看哪個(gè)測(cè)量值較小，再確定精車從哪個(gè)側(cè)面開始。如果槽的右側(cè)齒形厚度較窄，那就應(yīng)選擇右側(cè)面作為精車的**面，也就是作為精車的基準(zhǔn)。這樣經(jīng)過對(duì)比選擇，實(shí)際上是選擇了相對(duì)余量較少的一個(gè)牙型側(cè)面作為精車的開始。把這個(gè)牙型側(cè)面精車好(表面粗糙度達(dá)到要求即可)，再進(jìn)行**分頭去車另一條螺旋槽的同一側(cè)面，這樣就不會(huì)出現(xiàn)余量不足的問題了。
當(dāng)精車好**個(gè)牙型側(cè)面后，要進(jìn)行**分頭以保證工件螺距(或周節(jié))的正確。教材所講的圓周分頭和軸向分頭都可以實(shí)施，但也應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地和條件的具體情況來確定選用哪一種方法。在實(shí)習(xí)教學(xué)中，我采用百分表監(jiān)視小拖板分頭。這樣的優(yōu)點(diǎn)是：直觀、準(zhǔn)確、操作方便，可以保證較高的分頭精度。在車**個(gè)側(cè)面時(shí)經(jīng)過**分頭，車刀的軸向位置已確定，只要依次加深中拖板的進(jìn)給深度至車削**側(cè)面的刻度(即螺紋小徑)，就獲得了**個(gè)牙型相同側(cè)面的精度。即通過**分頭，軸向位置確定，徑向位置在**側(cè)面車削時(shí)的刻度不變就保證了兩條螺旋槽的同一側(cè)面，即螺距的**度。這時(shí)，就可以精車同一牙型槽的另一側(cè)面。用單針或齒厚卡尺測(cè)量以保證齒厚或中徑尺寸符合圖樣要求，再**分頭去車另一條螺旋槽的同一側(cè)面。這樣就完成了多頭螺紋的精車任務(wù)。
以上所談不難看出，不論是粗車，還是精車，首先應(yīng)該選擇一個(gè)側(cè)面作為車削和測(cè)量基準(zhǔn)，而另一側(cè)面成為余量。
多線螺紋的精度測(cè)量和誤差修正
多線螺紋除了和普通螺紋一樣要測(cè)量大、中、小徑外，還要對(duì)其分頭精度(螺距精度)進(jìn)行**的測(cè)量和修正，這也是多線螺紋的重要技術(shù)指標(biāo)之一。作為梯形螺紋等螺距的螺桿分頭誤差較大會(huì)造成齒合間隙忽大忽小，影響蝸桿、蝸輪的傳動(dòng)精度。怎樣測(cè)量和修正呢?其測(cè)量方法是：首先測(cè)量法向齒厚。如果測(cè)量?jī)蓚€(gè)法向齒厚基本相等，則分別記下其法向齒厚的數(shù)值，再測(cè)量包含這兩個(gè)齒的法向齒厚(即兩個(gè)齒的法向齒厚和一個(gè)螺旋槽寬度)，記下這個(gè)測(cè)量值后，再向前或向后移動(dòng)一個(gè)法向齒厚，再測(cè)量一次法向齒厚，比較兩次測(cè)量的結(jié)果，得到的測(cè)量值誤差就是分頭誤差?？梢钥闯?，兩次測(cè)量都包含兩個(gè)相同的齒型，其法向齒厚的值是不變的。但兩次測(cè)量包含的槽卻不一樣，因?yàn)槊看味紦Q了一條螺旋槽，所以兩次測(cè)量的結(jié)果不同，這時(shí)，我們可以不考慮測(cè)量時(shí)的操作誤差。說明一條螺旋槽較寬，而另一條螺旋槽較窄。在兩條螺旋線法向齒厚相等的情況下，組成導(dǎo)程的兩個(gè)螺距(或周節(jié))則不完全相等。其解決的辦法同樣用單針進(jìn)一步對(duì)比測(cè)量?jī)蓚€(gè)螺旋槽，看哪個(gè)的測(cè)量值較大，說明哪個(gè)槽較窄。再測(cè)量其所相鄰的兩個(gè)齒厚，找出其測(cè)量值較大的那個(gè)齒型，那么，該槽的那個(gè)側(cè)面就是所需修正的面。有時(shí)可能出現(xiàn)兩槽的測(cè)量值相等，齒厚測(cè)量值卻不等，說明被測(cè)兩槽所夾的中間那個(gè)齒型較厚，這樣就應(yīng)該修正該齒型的兩個(gè)側(cè)面。齒厚相等，槽寬不等，應(yīng)該修正窄槽的兩個(gè)側(cè)面。假設(shè)余量還有0.2mm就應(yīng)該把它平分在兩個(gè)側(cè)面上。這樣兩個(gè)齒厚同時(shí)減薄，仍然保持相同的厚度，螺距誤差也就消除了。總之，在做**修正時(shí)，要根據(jù)每條螺旋線的齒厚和槽寬來選擇修正位置。
切削力對(duì)螺紋精度的影響
在切削過程中往往會(huì)發(fā)現(xiàn)雖然未做徑向、軸向的進(jìn)給，但是反復(fù)車削時(shí)仍可以切上屑，這就是切屑力的作用。在車削較大螺距的螺紋時(shí)，切削力的作用更為明顯。這是因?yàn)榍邢髁?huì)隨切削面積增大相應(yīng)增大的緣故。所以，在車削多線螺紋時(shí)分頭應(yīng)注意：車削**個(gè)側(cè)面時(shí)做到減小切削力和消除切削力，即車至尺寸和表面粗糙度基本達(dá)到要求時(shí)，徑、軸向不再做進(jìn)刀運(yùn)動(dòng)，只是反復(fù)車削(空走刀)直至少切削和不切削為止。這樣做既保證了車刀在軸向和徑向的正確位置，又恢復(fù)了工件和刀具的靜止?fàn)顟B(tài)，從而進(jìn)一步保證和提高了工件牙型角的正確性。這時(shí)，再進(jìn)行**分頭，確定軸向位置。車削**條螺旋槽的同一側(cè)面，只做徑向進(jìn)給，車至消除切削力為止。反之，如果**個(gè)側(cè)面車至消除切削力而**個(gè)側(cè)面車至尺寸還在切削就退刀，雖然分頭是正確的，但測(cè)量時(shí)螺距可能會(huì)出現(xiàn)誤差，這就是切削力所產(chǎn)生的誤差。只有消除切削力所引起的誤差，才能保證尺寸、形狀、位置和表面精度，從而提高零件的整體精度。
多線螺紋的粗車分頭
教材上所指的圓周分頭和軸向分頭在理論上具有一定的說服力，但在實(shí)際操作中有一定的局限性。對(duì)車削螺紋較小的三角螺紋時(shí)可以采用導(dǎo)程分頭或圓周分頭一次完成。原因是只有中拖板的徑向進(jìn)給，沒有小拖板的軸向借刀，因而保證了軸向位置的精度。而對(duì)加工較大螺距的螺紋，由于受切削力的影響，不能直接完成全部車削過程。若采用斜進(jìn)和左右進(jìn)切削，就不可避免地會(huì)出現(xiàn)分頭誤差。怎么辦?具體措施如下：
粗車時(shí)采用粗略分頭。如粗車**條螺旋槽時(shí)，一定要控制槽寬小于尺寸要求，即mx=3mm時(shí)，約為6～6.4mm寬。當(dāng)車完**條螺旋槽后，讓車刀靠住某一個(gè)側(cè)面，一般應(yīng)選擇順走刀方向的側(cè)面。轉(zhuǎn)動(dòng)小拖板軸向移動(dòng)一個(gè)周節(jié)(或螺距)加0.2mm左右的精度余量，也就是量出逆走刀方向的那個(gè)牙頂寬約為2.8～3.2mm，即**條螺旋線的牙頂寬大于尺寸要求，然后開始粗車**條螺旋槽，直至和**條螺旋槽的尺寸基本相等。
單針對(duì)比測(cè)量半精車
單針對(duì)比測(cè)量是粗車后、精車前的重要環(huán)節(jié)。“對(duì)比”就是用單針分別測(cè)量每一條螺旋槽，測(cè)量值較大的那個(gè)槽則相對(duì)較窄。再用齒厚游標(biāo)卡尺測(cè)量出該槽所相鄰的兩個(gè)齒厚，找出其測(cè)量值較大的那個(gè)齒面就是所要車削的面，直至測(cè)量值誤差減小，即各槽各齒基本一致。
多線螺紋的精車分頭
在準(zhǔn)備精車時(shí)，對(duì)先車某一個(gè)側(cè)面應(yīng)有所選擇。如果任意從一個(gè)側(cè)面開始精車，而這個(gè)側(cè)面的余量也較大。當(dāng)把這個(gè)側(cè)面車到圖樣所要求的表面粗糙度時(shí)，一般來說是去精車另一個(gè)螺旋槽的同一側(cè)面，而不是繼續(xù)車原側(cè)面。這樣做有時(shí)會(huì)出現(xiàn)這樣的問題：當(dāng)車刀**地移動(dòng)一個(gè)周節(jié)(或螺距)去車另一個(gè)側(cè)面時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)這個(gè)側(cè)面沒有余量或是車了幾刀，側(cè)面尚未達(dá)到其表面粗糙度要求就車至尺寸了。是粗車、半精車時(shí)留的余量少了嗎?不是。很顯然，是**側(cè)面在車削時(shí)留的余量太多而導(dǎo)致**條螺紋槽的同一個(gè)側(cè)面余量小，或沒有余量。這樣就必須把已精車的側(cè)面再精車一次，造成了在操作上不必要的重復(fù)，影響了車削的效率，造成了分頭次數(shù)多，出現(xiàn)誤差的機(jī)會(huì)也就多。那么，如何減小誤差，提高效率，達(dá)到精度要求就成為車削多線螺紋的主要矛盾。以上所談問題的出現(xiàn)不是由于沒有余量和余量較小而導(dǎo)致的，而是在開始精車時(shí)，對(duì)先車哪一個(gè)側(cè)面沒有選擇或選擇錯(cuò)誤而造成的。因此，在精車前，應(yīng)對(duì)先車哪個(gè)側(cè)面有所選擇。
在精車前，同樣用單針對(duì)比測(cè)量，找出兩槽哪個(gè)測(cè)量值較小，則此槽較寬。再用齒厚卡尺測(cè)量該槽所相鄰的兩個(gè)齒厚，看哪個(gè)測(cè)量值較小，再確定精車從哪個(gè)側(cè)面開始。如果槽的右側(cè)齒形厚度較窄，那就應(yīng)選擇右側(cè)面作為精車的**面，也就是作為精車的基準(zhǔn)。這樣經(jīng)過對(duì)比選擇，實(shí)際上是選擇了相對(duì)余量較少的一個(gè)牙型側(cè)面作為精車的開始。把這個(gè)牙型側(cè)面精車好(表面粗糙度達(dá)到要求即可)，再進(jìn)行**分頭去車另一條螺旋槽的同一側(cè)面，這樣就不會(huì)出現(xiàn)余量不足的問題了。
當(dāng)精車好**個(gè)牙型側(cè)面后，要進(jìn)行**分頭以保證工件螺距(或周節(jié))的正確。教材所講的圓周分頭和軸向分頭都可以實(shí)施，但也應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地和條件的具體情況來確定選用哪一種方法。在實(shí)習(xí)教學(xué)中，我采用百分表監(jiān)視小拖板分頭。這樣的優(yōu)點(diǎn)是：直觀、準(zhǔn)確、操作方便，可以保證較高的分頭精度。在車**個(gè)側(cè)面時(shí)經(jīng)過**分頭，車刀的軸向位置已確定，只要依次加深中拖板的進(jìn)給深度至車削**側(cè)面的刻度(即螺紋小徑)，就獲得了**個(gè)牙型相同側(cè)面的精度。即通過**分頭，軸向位置確定，徑向位置在**側(cè)面車削時(shí)的刻度不變就保證了兩條螺旋槽的同一側(cè)面，即螺距的**度。這時(shí)，就可以精車同一牙型槽的另一側(cè)面。用單針或齒厚卡尺測(cè)量以保證齒厚或中徑尺寸符合圖樣要求，再**分頭去車另一條螺旋槽的同一側(cè)面。這樣就完成了多頭螺紋的精車任務(wù)。
以上所談不難看出，不論是粗車，還是精車，首先應(yīng)該選擇一個(gè)側(cè)面作為車削和測(cè)量基準(zhǔn)，而另一側(cè)面成為余量。
多線螺紋的精度測(cè)量和誤差修正
多線螺紋除了和普通螺紋一樣要測(cè)量大、中、小徑外，還要對(duì)其分頭精度(螺距精度)進(jìn)行**的測(cè)量和修正，這也是多線螺紋的重要技術(shù)指標(biāo)之一。作為梯形螺紋等螺距的螺桿分頭誤差較大會(huì)造成齒合間隙忽大忽小，影響蝸桿、蝸輪的傳動(dòng)精度。怎樣測(cè)量和修正呢?其測(cè)量方法是：首先測(cè)量法向齒厚。如果測(cè)量?jī)蓚€(gè)法向齒厚基本相等，則分別記下其法向齒厚的數(shù)值，再測(cè)量包含這兩個(gè)齒的法向齒厚(即兩個(gè)齒的法向齒厚和一個(gè)螺旋槽寬度)，記下這個(gè)測(cè)量值后，再向前或向后移動(dòng)一個(gè)法向齒厚，再測(cè)量一次法向齒厚，比較兩次測(cè)量的結(jié)果，得到的測(cè)量值誤差就是分頭誤差?？梢钥闯?，兩次測(cè)量都包含兩個(gè)相同的齒型，其法向齒厚的值是不變的。但兩次測(cè)量包含的槽卻不一樣，因?yàn)槊看味紦Q了一條螺旋槽，所以兩次測(cè)量的結(jié)果不同，這時(shí)，我們可以不考慮測(cè)量時(shí)的操作誤差。說明一條螺旋槽較寬，而另一條螺旋槽較窄。在兩條螺旋線法向齒厚相等的情況下，組成導(dǎo)程的兩個(gè)螺距(或周節(jié))則不完全相等。其解決的辦法同樣用單針進(jìn)一步對(duì)比測(cè)量?jī)蓚€(gè)螺旋槽，看哪個(gè)的測(cè)量值較大，說明哪個(gè)槽較窄。再測(cè)量其所相鄰的兩個(gè)齒厚，找出其測(cè)量值較大的那個(gè)齒型，那么，該槽的那個(gè)側(cè)面就是所需修正的面。有時(shí)可能出現(xiàn)兩槽的測(cè)量值相等，齒厚測(cè)量值卻不等，說明被測(cè)兩槽所夾的中間那個(gè)齒型較厚，這樣就應(yīng)該修正該齒型的兩個(gè)側(cè)面。齒厚相等，槽寬不等，應(yīng)該修正窄槽的兩個(gè)側(cè)面。假設(shè)余量還有0.2mm就應(yīng)該把它平分在兩個(gè)側(cè)面上。這樣兩個(gè)齒厚同時(shí)減薄，仍然保持相同的厚度，螺距誤差也就消除了。總之，在做**修正時(shí)，要根據(jù)每條螺旋線的齒厚和槽寬來選擇修正位置。
切削力對(duì)螺紋精度的影響
在切削過程中往往會(huì)發(fā)現(xiàn)雖然未做徑向、軸向的進(jìn)給，但是反復(fù)車削時(shí)仍可以切上屑，這就是切屑力的作用。在車削較大螺距的螺紋時(shí)，切削力的作用更為明顯。這是因?yàn)榍邢髁?huì)隨切削面積增大相應(yīng)增大的緣故。所以，在車削多線螺紋時(shí)分頭應(yīng)注意：車削**個(gè)側(cè)面時(shí)做到減小切削力和消除切削力，即車至尺寸和表面粗糙度基本達(dá)到要求時(shí)，徑、軸向不再做進(jìn)刀運(yùn)動(dòng)，只是反復(fù)車削(空走刀)直至少切削和不切削為止。這樣做既保證了車刀在軸向和徑向的正確位置，又恢復(fù)了工件和刀具的靜止?fàn)顟B(tài)，從而進(jìn)一步保證和提高了工件牙型角的正確性。這時(shí)，再進(jìn)行**分頭，確定軸向位置。車削**條螺旋槽的同一側(cè)面，只做徑向進(jìn)給，車至消除切削力為止。反之，如果**個(gè)側(cè)面車至消除切削力而**個(gè)側(cè)面車至尺寸還在切削就退刀，雖然分頭是正確的，但測(cè)量時(shí)螺距可能會(huì)出現(xiàn)誤差，這就是切削力所產(chǎn)生的誤差。只有消除切削力所引起的誤差，才能保證尺寸、形狀、位置和表面精度，從而提高零件的整體精度。
