梯形螺纹详解
梯形螺纹的基础知识
1．梯形螺纹的作用及种类
梯形螺纹是常用的传动螺纹，精度要求比较高。如车床的丝杠和中、小滑板的丝杆等。梯形螺纹有两种，国家标准规定梯形螺纹牙型角为30o。英制梯形螺纹的牙型角为29o，在我国较少采用。2．梯形螺纹的标记
梯形螺纹的标记由螺纹代号、公差带代号及旋合长度代号组成。梯形螺纹代号用字母Tr及公称直径×螺距与旋向表示，左旋螺纹旋向为LH，右旋不标。
梯形螺纹公差带代号仅标注中径公差带，如7H、7e，大写为内螺纹，小写为外螺纹。
梯形螺纹的旋合长度代号分N、L两组，N表示中等旋合长度，L表示长旋合长度。
标记示例： Tr22×5—7H
表示梯形螺纹，公称直径为22mm，螺距为5mm，中径公差带代号为7H。
3．梯形螺纹的牙型
4.梯形螺纹各部分名称、代号、计算公式及基本尺寸确定
5、梯形螺纹的车削方法
a）左右切削法 b）车直槽法 c）车阶梯槽法
1．梯形外螺纹的车削
（1）螺距小于4mm和精度要求不高的工件，可用一把梯形螺纹车刀，并用少量的左右切削法车削。
（2）螺距大于4mm和精度要求高的梯形螺纹，一般采用车直槽法，分刀车削，先用车槽刀车出螺旋槽，再用梯形螺纹车刀进行车削。具体做法如下：
a)车梯形螺纹时，螺纹顶径留0.3mm左右余量，且倒角与端面成15°。
b)选用刀头宽度稍小于槽底宽的车槽刀，粗车螺纹（每边留0.25～
0.35mm左右的余量）。
c)用梯形螺纹车刀采用左右切削法车削梯形螺纹牙型两侧面，每边留01～0.2mm的精车余量，并车准螺纹小径尺寸。
d)精车大径至图样要求。
e)选用梯形螺纹精车刀，采用左右切削法完成螺纹加工。
2．梯形内螺纹的车削
梯形内螺纹的车削与车削三角形内螺纹基本相同。车削梯形内螺纹时，进刀深度不易掌握，可先车准螺纹孔径尺寸，然后粗车。精车时应不进刀车削2～3次，以消除刀杆的弹性变形，保证螺纹的精度要求。
梯形螺纹详解
梯形螺纹的基础知识 1．梯形螺纹的作用及种类 梯形螺纹是常用的传动螺纹，精度要求比较高。如车床的丝杠和中、小滑板的丝杆等。梯形螺纹有两种，国家标准规定梯形螺纹牙型角为30o。英制梯形螺纹的牙型角为29o，在我国较少采用。2．梯形螺纹的标记 梯形螺纹的标记由螺纹代号、公差带代号及旋合长度代号组成。梯形螺纹代号用字母Tr及公称直径×螺距与旋向表示，左旋螺纹旋向为LH，右旋不标。 梯形螺纹公差带代号仅标注中径公差带，如7H、7e，大写为内螺纹，小写为外螺纹。 梯形螺纹的旋合长度代号分N、L两组，N表示中等旋合长度，L表示长旋合长度。 标记示例： Tr22×5—7H 表示梯形螺纹，公称直径为22mm，螺距为5mm，中径公差带代号为7H。
3．梯形螺纹的牙型
4.梯形螺纹各部分名称、代号、计算公式及基本尺寸确定
5、梯形螺纹的车削方法 a）左右切削法 b）车直槽法 c）车阶梯槽法 1．梯形外螺纹的车削 （1）螺距小于4mm和精度要求不高的工件，可用一把梯形螺纹车刀，并用少量的左右切削法车削。 （2）螺距大于4mm和精度要求高的梯形螺纹，一般采用车直槽法，分刀车削，先用车槽刀车出螺旋槽，再用梯形螺纹车刀进行车削。具体做法如下： a)车梯形螺纹时，螺纹顶径留0.3mm左右余量，且倒角与端面成15°。 b)选用刀头宽度稍小于槽底宽的车槽刀，粗车螺纹（每边留0.25～ 0.35mm左右的余量）。 c)用梯形螺纹车刀采用左右切削法车削梯形螺纹牙型两侧面，每边留01～0.2mm的精车余量，并车准螺纹小径尺寸。
d)精车大径至图样要求。 e)选用梯形螺纹精车刀，采用左右切削法完成螺纹加工。 2．梯形内螺纹的车削 梯形内螺纹的车削与车削三角形内螺纹基本相同。车削梯形内螺纹时，进刀深度不易掌握，可先车准螺纹孔径尺寸，然后粗车。精车时应不进刀车削2～3次，以消除刀杆的弹性变形，保证螺纹的精度要求。
浅谈梯形螺纹在数控车床上的加工与编程
浅谈梯形螺纹在数控车床上的加工与编程 江苏工贸技师学院 摘要：在数控车床上加工梯形螺纹有一定的技术难度,特别是在高速切削时难度更大，安全可靠性差，加工的时候不容易观察和控制，这样就会更加的严格要求我们对梯形螺纹的加工方法进行不断和更多的探索。 关键词：梯形螺纹数控车削高速车削加工方法 梯形螺纹与三角螺纹相比，螺距和牙型都大，而且要求精度高，牙型两端侧面表面粗糙度较形螺纹在数控车床高速切削中加工的难度较大，在多年的数控车小，这样导致了梯形螺纹高速车削时吃刀深、走刀快、切削余量大、切削抗力大。这样就导致了梯床实习中，通过不断的摸索与总结，对梯形螺纹的加工业有了一定的认识，下面就来研究下梯形螺纹的车削方法。 一、梯形螺纹在数控车床上加工的基本方法与工艺分析 1. 梯形螺纹的尺寸计算 梯形螺纹的代号梯形螺纹的代号用字母“Tr”表示，及 公称直径×螺距表示，单位为mm。左旋螺纹则需要在尺寸 规格后加注“LH”，右旋则不需要。例：Tr40×4,Tr36×6LH, 梯形螺纹的标记由螺纹公差代号和螺纹旋合长度代号组成， 如：Tr50×7LH—7e—L（Tr50×7LH为梯形螺纹代号、7e为 公差代号、L为旋合长度代号）。 国标规定，公制梯形螺纹的牙型角为30°。各基本计算公式如表1-1 图1-1梯形螺纹各部分名称、代号及计算公式
2.梯形螺纹加工的基本方法 （1）直进法。螺纹车刀X向间歇进给到牙深处。采用这种方法加工梯形螺纹时，螺纹车刀的三面都参加了切削，这样会 导致加工是排削困难，切削力和切削热增加，刀尖磨损严 重。如果进刀量大时，有可能会出现“扎刀”现象。这种 方法在数控车床里用指令G92和G32来实现。 例：G32/G92单段螺纹切削指令 G32/G92X(U)Z(W) F X(U)Z(W)为螺纹种点的坐标，F为导程。 G32/G92属于直进式切削方法，加工程序编写繁琐，工作量大。 （2）斜进法。螺纹车刀沿牙型角方向斜向间歇进给到牙深处。 采用这样方法加工梯形螺纹时，螺纹车刀自始至终只有一 个侧刃切削，这样排削就比较顺利，刀尖的受力和受热情 况会有所改善，在车削中不容易出现“扎刀”现象。这种 方法在数控车床里有指令G76来实现。 交错切削法。螺纹车刀沿牙型角方向交错间歇进给到牙深。这种方法与斜进法类同。这种方法在数控车床里也用G76来实现。二、梯形螺纹的编程（G76指令） G76指令是斜进式切削，是单刃侧加工，刀具负载较小，排屑容易，并且切削深度为递减式。一般大螺距螺纹加工。
数控车工论文(梯形螺纹加工)
数控车高级技师论文 浅谈使用数控车床加工梯形螺纹 姓名：xxx 身份证号：xxxxxxx 所在省市：xxxx 所在单位：xxxxxx
摘要：在机床制造业中，梯形螺纹丝杠和螺母的应用较为广泛，它不仅用来传递一般的运动和动力，而且还要精确地传递位移，如车床的尾座、各种机床的进给机构、千斤顶、压力机等等。梯形螺纹具有传动效率高、传动平稳可靠和加工方便等优点，且能够满足传动螺纹的使用要求。 梯形螺纹联接属间隙配合性质，在中径、大径、小径处都有一定的保证间隙，用以储存润滑油。 米制普通螺纹牙型是三角形，牙型角度为60度；米制梯形螺纹牙型为等腰梯形，角度为30度。普通螺纹只是起到连接紧固作用，梯形螺纹主要用于传动和位置调整装置中。 关键词：梯形螺纹、配合、分析、加工
1.梯形螺纹基本牙型 梯形螺纹的特点是内、外螺纹仅中径公称尺寸相同，而小径和大径的公称尺寸不同，这与普通螺纹是不一样的。梯形螺纹的牙型与基本尺寸按GB 5796.4—2005规定，基本尺寸的名称，代号及关系式见图1所示。各直径基本尺寸系列可参阅相关国家标准。直径和螺距见表6（梯形螺纹直径与螺距系列mm）所示。 表一图一
公称直径：代表螺纹尺寸的直径。 大径：外螺纹的顶径、内螺纹的底径。 小径：外螺纹的底径、内螺纹的顶径。 中径：一个假想圆柱或圆锥的直径，该圆柱或圆锥的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方。 牙型角：在螺纹牙型上，两相邻牙侧间的夹角。 螺距：相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。 螺纹精度：由螺纹公差带和旋合长度共同组成的衡量螺纹质量的综合指标。 右旋螺纹：顺时针旋转时选入的螺纹。 左旋螺纹：逆时针旋转时选入的螺纹。 完整螺纹：牙顶和牙底具有完整形状的螺纹。 不完整螺纹：牙底完整而牙顶不完整的螺纹。 螺尾：向光滑表面过渡的牙底不完整的螺纹。 有效螺纹：由完整螺纹和不完整螺纹组成的螺纹，不包括螺尾。 单一中径：牙型上沟槽宽度等于1/2基本螺距的地方。 作用中径：在规定的旋合长度内，恰好包容实际螺纹的一个假想螺纹的中径，这个假想螺纹具有理想的螺距、螺纹半角、及牙型高度，并在牙顶和牙底留有间隙，不与实际螺纹大、小径发生干涉。 2.梯形螺纹公差配合 2.1公差带的选用
矩形和梯形螺纹
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矩形螺纹与梯形螺纹 一、螺纹形成： 将一倾斜角为λ的直线绕在圆柱体上便形成一条螺旋线<图10-1a），取一平面图形<图b），使它沿着螺旋线运动，运动时保持此图形通过圆柱体的轴线，就得到螺纹。 二、分类： 1、按牙形分：<按照平面图形的形状）
矩形：用于联结 三角形 梯形：用于传动 锯齿形 2、按螺旋线旋向分 左旋：特殊要求时才用左旋螺纹。 右旋：机械制造中一般采用右旋螺纹。 3、按照螺旋线数目分 单线：多线：为了制造方便，一般不超过四线。 4、按母体形状分 圆柱螺纹和圆锥螺纹 5、除此之外，还有内螺纹和外螺纹，两者旋合组成螺纹副或称螺旋副。 三、主要几何参数：以圆柱螺纹为例，图10-3 底）相重合的假想圆柱的直径。2）小径d1：与外螺纹牙底<或内螺纹牙顶）相重合的假想圆柱体的直径，一般作为外螺纹危险剖面的计算直径。3）中径d2：也是一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相同的地方<轴向截面内，牙厚等于牙间宽的圆柱直径）。4）螺距P：相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。5）导程S；同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴同距离。S=n p，n=螺旋线数。6）升角λ：中径d2圆柱上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面夹角。tgλ=n p/<πd2）=S/<πd2）。所以S=πd2tgλ。7）牙型角α：轴向截面内，螺纹牙型相邻两侧边的夹角。 牙型斜角β：牙型侧边与螺纹垂线间的夹角。对于对称牙型β=α/2。10-2．螺旋副的受力分析、效率和自锁一、矩形螺纹受力分析：<牙型角α=0。,β=0。）。 螺母与螺杆组成的运动副称螺旋副。 在轴向载荷作用下，螺旋副相对运动时，可看作推动滑块<重物）沿螺纹运动。图10-4a。将矩形螺纹沿中径d2展开可得斜面(图10-4 b>。 浅谈梯形螺纹的编程与加工 摘要：梯形螺纹在数控车床上加工除了对操作要求严格以外，还要有一个合理准确的数控加工程序来保证加工过程有序而顺利的完成。通过对梯形螺纹进行数控车削，采用分层切削的加工的方式有效的避免了梯形螺纹在切削过程中出现的“崩刀”和“扎刀”现象，同时利用宏程序程序简化编程。 关键词：宏程序车削梯形螺纹 引言 梯形螺纹较之三角螺纹，其螺距和牙型都大，而且精度高，牙型两侧面表面粗糙度值较小，致使梯形螺纹车削时，吃刀深、走刀快、切削余量大、切削抗力大，这就导致了梯形螺纹的车削加工难度较大。 1、梯形螺纹的车削工艺分析 在加工梯形螺纹的加工有很多种：直进法、斜进法、左右切削法、车直槽法、分层法等等。由于梯形螺纹较之三角螺纹，其螺距和牙型都大，而且精度高，牙型两侧面表面粗糙度值较小，致使梯形螺纹车削时，吃刀深，走刀快，切削余量大，切削抗力大。再加工许多学校的数控车床刚性较差，这就导致了梯形螺纹的车削加工难度较大，在数控车工技能培训中难于掌握，容易产生“扎刀”和“扎刀”现象，进而对此产生紧张和害怕的心理。在三年的数车工实习学习中，通过不断的学习、理论、总结，对于梯形螺纹的车削也有了一定的认知，自我认为利用宏程序进行分层切削，可以很好地解决出现的问题。 “分层法”车削梯形螺纹实际上是直进法和左右切削法的结合应用。在车削较大螺距的梯形螺纹时，“分层法”通常不是一次性就把梯形槽切削出来，而是把牙槽分成若干层，每层深度根据实际情况而定。转化成若干个较浅的梯形槽来进行切削，可以降低车削难度。每一层的切削都采用左右交替车削的方法，背吃刀量很小，刀具只需沿左右牙型线切削，梯形螺纹车刀始终只有一个侧刃参加切削，从而使排屑比较顺利，刀尖的受力和受热情况有所改善，因此能加工出较 浅谈在普通车床上加工梯形螺纹方法的改进 随着现代制造业的不断发展，具有车工技术与技能的人才需求量也在不断增加，由于梯形螺纹广泛应用于各种机床和机械设备，所以梯形螺纹的车削技术也是车工必须掌握的重要技能之一。技工学校作为培养技术工人的重要基地，机械类各专业学生中、高级车工技能资格考试和技能竞赛也把梯形螺纹车削技术列入重要考点之一。因此，梯形螺纹车削技术已成为中职学校机械类专业车工基本功教学与训练的重要课题。 众所周知，梯形螺纹因其螺距和牙型大、牙齿深、导程大，牙型两侧面表面粗糙度值较小，精度要求高，加工难度大，梯形螺纹车削是普通车工技能实习教学的重点和难点。本人长期从事普通车工技能实习教学工作，教学中我按教材中讲述“梯形螺纹的车削方法和要求”来指导学生进行车削训练，学生在实际操作中常常会出现下列问题：①车削加工耗时长;②刀具受损严重,有时还会出现扎刀现象;③无法准确控制加工尺寸、容易造成工件报废。尤其是多线螺纹不仅要保证每条螺纹的尺寸精度，同时还要保证每条螺纹的相对位置精度，加工中若无法精确控制加工尺寸，保证各种精度要求，就会直接影响其配合精度，从而使工件报废。针对上述问题，我在普通车床车工技能实习教学实践中，应用实验比较法对常用梯形螺纹车削的车刀及车削方法进行分析、比较，提出改进车刀及车削方法的具体做法，并指导学生将此方法应用于梯形螺纹车削技能训练。 一、梯形螺纹车刀的改进 凡是接触过普通车床的人都知道，在加工工件时有一把好的车刀会使车削加工事半功倍，从常规的梯形螺纹车削方法（教材介绍的车削方法）及学生按照这种方法车削加工梯形螺纹出现的问题，也充分 说明要想减小刀具的损伤程度，提高车削的精度和效率，首先要从改进车刀入手，由于合金成型刀不适合直接用于普通车床车削工件，在普通车床上车削加工梯形螺纹大都使用普通车刀，下面简要介绍常用梯形螺纹车刀的优点、存在的问题及改进方法： 1.不磨前刀面的梯形螺纹车刀（如下图1所示），这种车刀的径向 前角γp=0°，两切削刃之间的夹角等于牙型角，其纵向前角也为0°，这种车刀的刃磨和研磨比较容易，刀刃直线度较好，前端切削刃也可参加切削，但是此种车刀由于前刀面没有刃磨，切削不顺利，容易引起振动甚至出现扎刀现象。 图1 不磨前刀面的梯形螺纹车刀 2.双卷屑槽的梯形螺纹车刀（如下图2所示），这种车刀的径向 前角γp=0°，两切削刃之间磨出前角γ0=10°∽20°的卷屑槽，这种车刀磨有两条卷屑槽有利于切屑的排除，切削起来较为轻便不易引起振动。但是此种车刀的刃磨相当困难且其前端切削刃不能参加切削。 浅谈普通车床低速车削梯形螺纹方法的改进 通常在普通车床上车削梯形螺纹的方法有直进法和左右借刀法。直进法三面切削，阻力大，易扎刀和崩刀，不好车削，高速钢车刀低速车削很少使用。低速车削梯形螺纹最常用的方法是左右借刀法。传统的左右借刀法车削比较随意，分层不标准，进刀格数不规范，刀宽不合理，容易造成车削不稳定、尺寸控制不准确、精加工余量不够、破坏牙型、扎刀或崩刀的现象。改进后的左右借刀法，规范了刀宽和分层次数及进给格数，使车削更稳定，扎刀崩刀现象更少，尺寸更容易控制准确，牙型不易破坏，且效率高，质量容易保证，学生也容易掌握。改良后的内梯形螺纹刀具车削更稳定，车削质量更容易得到保证。笔者在生产实习教学的实践中，总结改良了车削梯形螺纹最常用的左右借刀法及车削中起重要作用的刀具，并在文章以下内容浅谈改进方法，以方便初学者加工使用。 标签：梯形螺纹；左右借刀法；低速车削；刀具 1 常用梯形螺纹的加工方法 我国采用的是公制梯形螺纹，（牙型是梯形，牙型角为30°）。公制梯形螺纹，属于标准螺纹（GB784-65），其外径和螺距等基本尺寸，可以从机械手册中查出。公制梯形螺纹各部分尺寸的计算公式如表1： 梯形螺纹常用的加工方法有高速切削法和低速切削法两种，这里主要介绍低速车削的方法，以45号钢为材料，用高速钢进行低速加工，常用的方法如下： 1.1 直进法 车刀直接横向进给车削，如图1所示。车削螺纹时，只利用中拖板进行横向进刀，在几次行程中完成螺纹车削。这种方法虽可以获得比较正确的齿形，操作也很简单，但由于刀具三个切削刃同时参加切削，振动比较大，牙侧容易拉出毛刺，不易得到较好的表面品质，并容易产生扎刀现象，因此，它只适用于螺距较小的梯形螺纹车削。 1.2 左右切削法 左右切削法车削梯形螺纹时，除了用中滑板刻度控制车刀的横向进刀外，同时还利用小滑板的刻度控制车刀的左右微量进给，直到牙形全部车好，如图2所示。用左右切削法车螺纹时，由于是车刀两个主切削刃中的一个在进行单面切削，避免了三刃同时切削，所以不容易产生扎刀现象。 其余的方法还有切直槽法和切阶梯槽法，主要是用切槽刀先在牙中心切入，再用螺纹车刀车削成型，这里就不详细介绍了。 2 梯形螺纹左右切削加工方法的改良 梯形螺纹计算公式 名称代号关系式 --------------------------------------- 内外螺纹大径 d、D （公称直径） --------------------------------------- 螺距 p --------------------------------------- 牙顶间隙 ac --------------------------------------- 基本牙型高度 H1 H1 = 0.5p --------------------------------------- 外螺纹牙高 h3 h3 = H1 + ac = 0.5p + ac --------------------------------------- 内螺纹牙高 H4 H4 = H1 + ac = 0.5p + ac --------------------------------------- 牙顶高 z z = 0.25p = H1 / 2 --------------------------------------- 外螺纹中径 d2 d2 = d - 2z = d - 0.5p --------------------------------------- 内螺纹中径 D2 D2 = d - 2z = d - 0.5p --------------------------------------- 外螺纹小径 d3 d3 = d - 2h3 --------------------------------------- 内螺纹小径 D1 D1 = d - 2H1 = d - p --------------------------------------- 内螺纹大径 D4 D4 = d + 2ac --------------------------------------- 原始三角形高 H H = 1.866p --------------------------------------- 外螺纹牙顶圆角 R1 R1max = 0.5ac --------------------------------------- 牙底圆角 R2 R2max = ac 浅谈梯形螺纹 姓名：朱杰 班级：074101 学号： 31 指导老师：张云阁 单位：江苏省盐城技师学院邮编：224002 2010-03-10 浅谈梯形螺纹 摘要：在数控车床上加工梯形螺纹是一个比较难的课题，高 速车削时不能很好地保证螺纹的表面粗糙度，达不到加工的要 求，低速车削时生产效率又很低，而直接从高速变为低速车削 时则会导致螺纹乱牙，然而掌握好方法加上多练习，多积累经 验, 变速精加工也不在是难题。 关键词：梯形螺纹宏程序变速精加工测量扎刀 一、梯形螺纹的标注及尺寸计算 1．梯形螺纹的标注： 例Tr42×6-7e，梯形螺纹的代号Tr，及公称直径×螺距-螺纹公差来表示，单位均为mm。左旋螺纹需在尺寸规格之后加 注“LH”，右旋则不用标注。如Tr44×8LH表示公称直径为44 的梯形左旋螺纹螺距为8mm。 国标规定，公制梯形螺纹的牙型角为30°如图1所示。英M 制梯形螺纹的牙型角为29°。 图1 梯形螺纹牙型和基本尺寸 表 1 梯形螺纹的各部分名称代号及计算公式 二、利用宏程序加工梯形螺纹 在数控车床上加工梯形螺纹的程序有很多种： 1．通过G32 调用子程序交错切削加工 G32螺纹单一循环加工，通常加工小螺距的螺纹。 2．螺纹复合循环G76指令 G76：螺纹复合循环 格式：G76 P（m）（r）（a）Q（Δd m i n）R（d） G76 X（U）Z（W）R（i）P（k）Q（Δd）F（l） 3 ．利用宏程序加工 编写车削梯形螺纹宏程序，图2所示: 图2梯形螺纹加工实例宏程序加工梯形螺纹： 相对来讲，运用宏程序加工梯形螺纹很方便。宏程序基本上包含了所有加工信息，而且非常简明直观通过简单存储和调用，就可以很方便的呈现当时加工状态，给周期性的生产特别是不定期的间隔生产带来了极大便利。 4.变速精加工 粗车完成后，如果此时将转速直接调到低速调用原程序精车，则一定会乱牙，发生崩刃或撞车事故，故我们在低速车削之前要解决梯形螺纹乱牙问题. 经过反复的加工练习，在数控车床上变速车削梯形螺纹的方法是切实可行的，且取得了很好的加工效果。 5.变速精加工步骤： （1）改变工件坐标系，使车刀车螺纹时不接触工件表面粗车后将车刀停在位臵X200 Z50处，此时在录入方式下输入G0 X192后执行，即改变了坐标系，相当于将坐标系原点沿X轴正方向移动了4mm，也就是稍大于一个牙高的距离。此时将车床主轴转速调低，如调到25r/min，重新运行程序，车刀将车不到工件表面，在接近工件表面处的位臵移动，如图3所示： 图 3 调整前车刀与螺纹槽的相对位置 任务一梯形螺纹的型号及有关计算 教学目标： 1. 正确识别梯形螺纹 2．能利用有关公式进行简单的计算。 教学重点：正确识别梯形螺纹 教学难点：梯形螺纹的有关计算 教学方法：理论教学 教具：CA6136、有关的刀具、卡盘扳手等工具、游标卡尺。 加工使用棒料。 教学过程： 一、组织教学 检查学生人数，填写教室日志，组织学生上课秩序。 二、复习导入 三角螺纹的型号及有关计算 三、讲授过程 梯形螺纹是应用广泛的一种传动螺纹，其工作长度较长，精度要求较高，而且导程和螺纹升角较大。车床上的长丝杠和中、小滑板丝杠都是梯形螺纹。 （一）梯形螺纹的型号 梯形螺纹的牙形如图7--1所示： 图7--1 梯形螺纹牙形 梯形螺纹的标记由螺纹代号、公差带代号及旋合长度代号组成，彼此间用“—”分开。具体标记方法见表7-1。 （二）梯形螺纹基本尺寸的计算 梯形螺纹各部分名称、代号及计算公式见表7—2。 例7—1：车削一对Tr42×10的丝杠和螺母，试求内、外螺纹的大径、牙形高度、小径、牙顶宽、牙槽底宽和中径尺寸。 解：根据表7—2中的公式有： 外螺纹d=42mm h=0.5P+a c=0.5×10+0.5=5.5mm d2=d-0.5P=42-0.5×10=37mm d1=d－2h=42-2×5.5=31mm 内螺纹D=d+2 a c=42+2×0.5=43mm H=h=5.5mm D2=d2=37mm D1=d-P=42-10=32mm 牙顶宽f= f′=0.366P=0.366×10=3.66mm 牙槽底宽W=W′=0.366P-0.536 a c=0.366×10-0.536×0.5=3.392mm 注：外螺纹用小写字母表示，内螺纹用大写字母表示。 （三）课堂练习 1、试说明Tr28×4—7h的含义。 2、试说明Tr36×10（P5）—7h的含义 3、试计算Tr36x6—7h的中径d2，牙形高h，小径d1，牙顶宽f、牙槽底宽w。 图1基本牙型 中国第一重型机械集团公司标准 梯形螺纹牙型 GB /T 5796.1-2005代替GB/T 5796.1-86 本标准规定了梯形螺纹的基本牙型和设计牙型。 本标准适用于一般用途机械传动和紧固的梯形螺纹联接。1基本牙型 基本牙型见图1 。图中的粗实线代表基本牙型。 图中：D —基本牙型上的内螺纹大径； d —基本牙型和设计牙型上的外螺纹大径（公称直径）；D 2—基本牙型和设计牙型上的内螺纹中径；d 2—基本牙型和设计牙型上的外螺纹中径；D 1—基本牙型和设计牙型上的内螺纹小径； d 1—基本牙型上的外螺纹小径；P —螺距； H —原始三角形高度；H 1—基本牙型高度。 1 返回总目录返回分目录 后退 螺 距 P H 1.866P H /2 0.933P H 1 0.5P 牙顶和牙底宽 0.366P 1.5 2.7991.400 0.750.549 2 3.7321.866 10.732 35.598 2.799 1.5 1.09847.464 3.732 2 1.4645 9.330 4.6652.51.830611.196 5.5983 2.19671 3.0626.5313.52.56281 4.9287.46442.9289 16.7948.3974.53.2941018.6609.330 53.6601222.39211.19664.3921426.12413.06275.1241629.85614.92885.8561833.58816.79496.58820 37.320 18.660107.3202241.05220.526118.0522444.78422.392128.784 2852.24826.1241410.2483259.71229.8561611.7123667.17633.5881813.1764074.64037.3202014.6404482.10441.052 2216.104 1.1基本牙型的尺寸列于表1。 表1基本牙型尺寸 mm 2设计牙型 2.1设计牙型见图2。图中的粗实线代表设计牙型。2.2设计牙型的尺寸见表2。 美制梯形螺纹(ACME)的三针测量法 【摘要】由于我国梯形螺纹量规标准(GB/T 5796)存在某些技术缺陷，我国量规检验合格的产品，美国标准（ASME B1.5）检验有可能就不合格[3]。结合我厂加工出口高压大螺距梯形螺纹生产的需要，本文针对美制梯形（ACME）外螺纹、量规的检测，应用三针测量法。解决了我厂出口螺纹产品与国外标准相适应的问题，提出了美制梯形外螺纹测量的理论方法及应用方法，具有较强的实用性。 【关键词】梯形螺纹(ACME)；标准；三针；量规中径；修正量；局限性 0 引言 我厂在生产出口的美制梯形螺纹高压管汇产品中，由于我国现行的梯形螺纹标准与美制梯形螺纹存在差异，常会引起质量纠纷，以至于造成经济损失。针对问题进行了美制梯形外螺纹测量的理论方法的研究，应用三针测量法，很好得解决了美制梯形（ACME）外螺纹、量规的检测的问题。 1 美制梯形螺纹（ACME）的三针测量理论方法 螺纹量规中径的三针量法是生产现场是最常用的精确测量方法，用此方法从测得值计算被测螺纹的中径，在现场计算多用近似公式，它是把测针看作是一个极薄的园片，在被定义牙型截面上（通过轴线的轴向平面）。而牙型角小和导程角大的结合是梯形螺纹的特征，它导致这种螺纹中径的量针测量，要进行相当大的导程角修正。因此，当ωｔａｎ■ｃｏｓαｃｏｔα／２这一项不大于0.00015英寸(见ANBSI B1.2)，对于单头梯形螺纹（导程角小于5°）的测量，可类似于对60°螺纹的测量；对于导程角大于5°的螺纹，在计算中要进行必要的修正。 通用公式是: d■=■-W(1+cosecα′)+F 其中：F=f■+f■+f■+f■+f■ 式中：d2——中径； MW——量针上的测量结果； α——螺纹半角； 梯形螺纹基本知识 1）梯形螺纹车刀角度，如图4.1所示。 2）梯形螺纹切削方法:在数控车床上加工螺纹的方法有直进法、斜进法、左右进刀法。如图4.2所示。图4.1车刀角度 （a）直进法（b）左右切削法（c）斜进法 图4.2 梯形螺纹车削 b）梯形螺纹刀的安装 车刀主切削刃必须与工件轴线等高或略高。 刀尖的角平分线应垂直于工件轴线，应用角度样板找正装夹，以免产生螺纹半角误差。 螺纹刀杆伸出不能太长，以免产生震动。 c）梯形螺纹参数计算公式 1）表4.1外梯形螺纹 表4.1 梯形螺纹的计算式及其参数值 2）三针测量表4.2 测量时，把三根量针放置在螺纹两侧相对应的螺旋槽内，用千分尺量出两边量针顶点之间的距离M。根据M值可以计算出螺纹中径的实际尺寸。三针测量时，M值和中径的计算公式见表4.2。 表4.2 三针测量表 测量时要注意：一是三针测量用的量针直径(dD)不能太大，如果太大，则量针横截面与螺纹牙侧不相切，无法量得中径的实际尺寸；二是量针也不能太小，如果太小，则量针陷入牙槽中，其顶点低于螺纹牙顶而无法测量。 d）注意事项 1）车梯形螺纹时进给倍率和主轴倍率无效（固定100%）。 2）不要使用恒线速切削，用G97指令。 3）加工中的进给次数和被吃刀量应合理分配。 4）加工中要保证三针测量尺寸，利用Z向修改摩耗法切削。 5）必须设置导入量和导出量。 6）因车刀挤压会使螺纹大径尺寸膨长，因此车螺纹前的外圆直径应比大径小0.1mm～0.2.mm。 e）相关指令运用 G94端面切削循环 格式： G94 X（U） Z（W） R F ； 图4.3为切削带有锥度的端面循环。刀尖从起始点A开始按1、2、3、4顺序循环，2（F）、3（F）表示F代码指令的工进速度，1（R）、4（R）的虚线表示刀具快速移动。R为锥面的长度当去掉格式中的R时，即为切削不带锥度的端面循环。 图4.3车带有锥度的端面循环 4.1.3 实训内容 数控车削加工大螺距梯形螺纹加工，完成该零件图4.4的加工实训，实体图4.5。 图4.4零件图图4.5 实体图 a）零件加工工艺分析 零件毛坯尺寸为?40的硬铝料，其表面粗糙度为Ra3.2μm.零件车削加工中，成型轮廓并不复杂主要有外圆柱面、槽、梯形螺纹等构成，但由于梯形螺纹截面尺寸较大，采用直进法切削很容易出现扎刀现象，因此在该零件中使用斜进法，G功能指令为G76。 1）装夹方式 梯形丝杠的计算公式 标注:Tr-螺距*头数-旋向 牙型角α=30? 螺距P 由螺纹标准确定 牙顶间隙ac P=1.5,5 ac=0.25;P=6,12 ac=0.5;P=14,44 ac=1 外螺纹 大径d 公称直径 中径d2=d-0.5P 小径d1=d-2h3 牙高h3=0.5P+ac 内螺纹 大径D4=d+2ac 中径D2=d2 小径D1=d-P 牙高H4=h3 牙顶宽f=0.366P 牙槽底宽w=0.366P-0.563ac 螺纹升角ψ tgψ=P/πd2 梯形丝杠的计算公式 螺纹的一种，牙型为等腰梯形，牙型角为30。 内外螺纹以锥面贴紧不易松动。 与矩形螺纹相比，传动效率略低，但工艺性好，牙根强度高，对中性好。如用剖分螺母，还可以调整间隙。梯形螺纹是最常用的传动螺纹。 我国标准规定30?梯形螺纹代号用“Tr”及公称直径×螺距表示，左旋螺纹需在尺寸规 格之后加注“LH”，右旋则不注出。例如Tr36×6;Tr44×8LH等。 各基本尺寸名称，代号及计算公式如下: 牙型角α,30? 螺距P 由螺纹标准确定 牙顶间隙ac P=1.5,5 ac=0.25;P=6,12 ac=0.5;P=14,44 ac=1 外螺纹:大径d 公称直径 中径d2=d-0.5P 小径d1=d-2h3 牙高h3=0.5P+ac 内螺纹:大径D4=d+2ac 中径D2=d2 小径D1=d-P 牙高H4=h3 牙顶宽f=0.366P 牙槽底宽w=0.366P-0.563ac 螺纹升角ψ tgψ=P/π 非精确等速传动场合可以套用以下公式计算: T1=(Ta+Tpmax+Tu) 其中 T1:等速时的驱动扭矩; Ta=(Fa*I)/(2*3.14*n1); Fa:轴向负载N; Fa=F+μmg F:丝杠的轴向切削力等N; μ:导向面摩擦系数; m:移动物体重量(工作台+工件)kg; g:9.8 Tpmax:丝杠的动态摩擦扭矩上限N.cm; Tu:支撑轴承等的摩擦扭矩N.cm 螺纹校核计算 一、引用教材 1.《机械设计》第四版，高等教育出版社，邱宣怀主编，1997年7月第4版，1997年7 月第1次印刷。摘自P120。 2.《机械设计手册》第四版，第3卷，成大先主编，化学工业出版社，2005年1月北京 第25次印刷。摘自12-3～12-9。 二、适用范围 螺纹联接可以使用普通螺纹、梯形、矩形、锯齿形等四种，且多用普通螺纹。 下图1给出了螺旋副的可能螺纹种类、特点和应用。 图1 螺旋副的螺纹种类、特点和应用 三、校核 该文件仅讨论五个方面的校核：抗挤压、抗剪切、抗弯曲、自锁性、螺杆强度。 根据实践，由于螺母的材质软，螺纹副的破坏多发生在螺母；但当螺母和螺杆材料相同时，螺杆首先破坏，此时应校核螺杆。该文件中的各物理量及其含义和公式均可查 阅文件（双击打开）螺纹联接的参数解释； 该五项校核已编成excel 计算表格以提高效率，使用时仅仅需要填写绿色表格，其 余表格计算机自行计算得出结果，见文件（双击打开）螺纹联接计算表格 。 1、螺纹副抗挤压计算 把螺纹牙展直后相当于一根悬臂梁，见下图2、图3，抗挤压是指公、母螺纹牙之间的挤压应力不应超过许用挤压应力，否则便会产生挤压破坏。设轴向力为F ，旋合螺纹圈数为z ，则验算计算式为： []P p A F σσ≤= hz d A 2π= ，取p [][]σσ= 式中 ● p σ：挤压应力，单位MPa ； ● p []σ：许用挤压应力，单位MPa ； ● ][σ：材料许用拉应力，S []S σσ=，单位MPa ，其中S σ为屈服应力，单位MPa ，S 为安全系数，一般取3～5。 ● F ：轴向力，单位N ； ● 2d ：外螺纹中径，单位mm ； ● h h 与p 的关系为： ● z 不均，因而z 不宜大于10）； 矩形螺纹与梯形螺纹 一、螺纹形成： 将一倾斜角为λ的直线绕在圆柱体上便形成一条螺旋线（图10-1a），取一平面图形（图b），使它沿着螺旋线运动，运动时保持此图形通过圆柱体的轴线，就得到螺纹。 二、分类： 1、按牙形分：（按照平面图形的形状） 矩形：用于联结 三角形 梯形：用于传动 锯齿形 2、按螺旋线旋向分 左旋：特殊要求时才用左旋螺纹。 右旋：机械制造中一般采用右旋螺纹。 3、按照螺旋线数目分 单线： 多线：为了制造方便，一般不超过四线。 4、按母体形状分 圆柱螺纹和圆锥螺纹 5、除此之外，还有内螺纹和外螺纹，两者旋合组成螺纹副或称螺旋副。 三、主要几何参数： 以圆柱螺纹为例，图10-3（P136）。 注：在普通螺纹基本牙型中： 外螺纹各直径用小写字母表示，内螺纹各直径用大写字母表示。 1）大径d: 公称直径（管螺纹除外），与外螺纹牙顶（或内螺纹牙底）相重合的假想圆柱的直径。 2）小径d1：与外螺纹牙底（或内螺纹牙顶）相重合的假想圆柱体的直径，一般作为外螺纹危险剖面的计算直径。 3）中径d2：也是一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相同的地方（轴向截面内，牙厚等于牙间宽的圆柱直径）。 4）螺距P：相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。 5）导程S；同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴同距离。S=n p， n=螺旋线数。 6）升角λ：中径d2圆柱上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面夹角。 tgλ=n p/（πd2）=S/（πd2）。 所以S=πd2tgλ。 7）牙型角α：轴向截面内，螺纹牙型相邻两侧边的夹角。 牙型斜角β：牙型侧边与螺纹垂线间的夹角。对于对称牙型β=α/2。 10-2．螺旋副的受力分析、效率和自锁 一、矩形螺纹受力分析：（牙型角α=0。,β=0。）。 螺母与螺杆组成的运动副称螺旋副。 在轴向载荷作用下，螺旋副相对运动时，可看作推动滑块（重物）沿螺纹运动。图10-4a。将矩形螺纹沿中径d2展开可得斜面(图10-4 b)。 设Q：轴向载荷， F：作用在中径处的水平推力。 N：法向反力； fN：摩擦力。 λ：螺纹升角；ρ：摩擦角； f：摩擦系数。 1）当推动滑块沿斜面等速上升时，摩擦力向下，故总反力R（R=N+fN）。与Q的夹角为（+ρ）由力的平衡条件可知：R、F、Q三力组成为力多边形封闭图；（封闭三角形），由图得： F=Q tg(λ + ρ ) （10-2）。 2）当滑块沿斜面等速下滑时，轴向载荷Q 变为驱动力，而F变为支持力（图C）摩擦力向上，总反力R与Q的夹角为（λ-ρ），由此封闭三角形可知： F=Q tg( λ-ρ )。 二、非矩形螺纹 非矩形螺纹是指牙形角β≠0。的三角形螺纹，梯形螺纹和锯齿形螺纹对比图10—5，a 和b可知，若略去升角的影响，在轴向载荷Q作用下，非矩形螺纹的法向力比矩形螺纹大。（矩：N=Q ，非矩：N’=Q/cosβ） 若把法向力的增加看作是摩擦系数的增加，则非矩形螺纹的摩擦阻力可写为： N’f=Q/cosβ*f=f/cosβQ=f’ Q。 李少波的螺纹外径公制和英制管螺纹标准螺纹换算标准 ①公称螺纹外径：分公制和英制两种 ZG是锥管的汉语拼音第一个字母。就是锥管螺纹的意思。3/4是四分之三英寸。是指管子的内径是3/4英寸。准确的来讲它的内径是19.05毫米，但这是老标准，现在已经不用了。现在的国标规定ZG3/4″螺纹内径是20毫米。它的表示方法应该是：ZG3/4″。其中（″）是英寸的代表符号。 一英寸等于25.4毫米。一英寸等于8应分。3/4的来历是6/8=3/4。俗称6分。 同样ZG1/2″螺纹的管子内径≈15毫米。俗称4分。 ZG1″螺纹的管子内径≈25毫米。俗称1寸。 ZG11/2″螺纹的管子内径≈32毫米。俗称1寸半。.....。 锥管螺纹只用于液压系统连接；而管螺纹G3/4″只用于水管连接。锥管螺纹与管螺纹极为相似，区别只在锥度上。管螺纹都是英制的！！！！！ 英制螺纹1/2的大径就是1/2英寸,而管螺纹的1/2指的是管子的内孔 日本工业标准使用公制。JIS有明确的规定。 螺纹分二类，普通螺纹和管螺纹。UN是普通螺纹，他的螺压角为60度。GP 是管螺纹，他的螺压角为55度。 3/8"-20BSF ，表示是惠氏细牙螺纹，螺纹的公称直径是3/8"（单位：英寸），对应的每英寸牙数是20。BSF表示惠氏细牙，BSW 表示惠氏粗牙。 螺丝的英制与公制区别......用扣规量，与公制牙型吻合是公制螺纹，与英制螺纹吻合是英制螺纹。 也可以用卡尺量螺纹的外径，和螺距。 公制螺纹外径是以毫米为单位，如6，8，10，12，18，20毫米等等螺距也是以毫米为单位，如0.5,0.75,1,1.5,2,3,等等 英制螺纹外径是以英寸为单位，（每英寸等于25.4毫米）如3/16,5/8,1/4,1/2,等等所以用公制卡尺量外径读数常带不规则的小数。 英制螺距是用每英寸含多少个牙表示。把卡尺定在25.4毫米，把一个尺尖对齐螺纹牙尖，另一个尺尖如对齐螺纹牙尖就是英制螺纹，如对不齐螺纹牙尖应该是公制螺纹。 测量螺距时最好把螺纹的牙尖倒印在白粉笔上，粉笔上的印比较清晰，便于测量。测公制螺距应该测量一段长度，如10，15，20，毫米等等，数一下含多少牙，算出螺距。 英制分三系列：粗牙系列UNC，细牙系列UNF，特细牙系列UNFF，外加一个定螺距系列UN。 标注方法：螺纹直径—每英寸牙数系列代号—精度等级 比如：粗牙系列3/8—16 UNC—2A 细牙系列3/8—24 UNF—2A 特细牙系列3/8—32 UNFF—2A 定螺距系列3/8—20 UN—2A 第一位数字3/8表示螺纹外径，单位为英寸，转换为米制单位mm要乘以25.4，即3/8×25.4=9.525mm；第二、三位数字16、24、32、20为每英寸牙数(在25. 1. 加工梯形螺纹刀尖宽度计算=0.366x(p=螺距)-0.536x(ac=间隙）=1.928 （mm)刀具角度（30度） 2. 1 螺距 --5螺距间隙=0.25mm 3. 6 螺距 --12螺距间隙=0.5mm 4. 编程用子程序编制方法如下； 5. 毛坯定位点=Tr+[（0.5xp+ac)x2]+1=44mm 解释 36+{（0.5x6+0.5)x2}+1=44mm 6. 第一刀下刀点计算方法=Tr36-0.2=35.8 （公称直径-0.2mm)=35.6mm 7. U 值（X 方向的增量）计算方法=毛坯定位点-第一刀下刀点 =44-35.6=8.4mm 8. 加工刀数或子程序调用次数=第一刀下刀点-小径/ap( 背吃刀 量)0.1mm+1=67 (刀)或（次） 9. 加工方法左中右切削法（粗加工左偏0.15mm 右偏0.15mm)精加工0.1mm. 10.编程实例：主程序 M 03 S 350 主轴正转转速 350 T 0101 调用1 号刀具 G00 X44 Z 8 快速定位到毛坯点 M98 P470001 调用1号子程序47次 M98 P200002 调用2号子程序20次 GOO X 100 Z 100 退到安全换刀点 T 01 00 取消1号刀补 M05 主轴停止 M30 程序停止并返回程序开头 11.子程序0ooo1 GOO U- 8.4 G00 U 8.4 Z 8.15 U -8.4 G32 U 0 Z -38 F 6 G00 U 8.4 Z 7.85 U -8.4 G32 U 0 Z -38 F 6 G00 U 8.3 Z 8 U -8.4 M 99 12 .子程序0ooo2 GOO U- 8.4 G32 U 0 Z -38 F 6 G00 U 8.4 Z 8.1 U -8.4 G32 U 0 Z -38 F 6 G00 U 8.4 Z 7.9 U -8.4 项目八：加工梯形螺纹 教学目标：终极目标：掌握梯形螺纹零件的车削加工及质量检验方法 促成目标：（1）掌握梯形螺纹的尺寸计算。 （2）掌握梯形螺纹车刀的几何形状。 （3）掌握梯形螺纹的车削加工方法。 （4）了解乱牙的产生原因和预防方法。 模块一：车削加工梯形螺纹 教学目标：终极目标：掌握梯形螺纹零件的车削加工方法 促成目标：（1）了解梯形螺纹的齿形 （2）了解梯形螺纹的主要参数计算 （3）掌握车梯形螺纹时的进刀方法 （4）能熟练控制车削时的进刀量 工作任务 车削加工梯形螺纹 相关理论知识 一、梯形螺纹的尺寸计算 国家标准规定梯形螺纹的牙型角为30°。下面就介绍30°牙型角的梯形螺纹。 30°梯形螺纹（以下简称梯形螺纹）的代号用字母“T r”及公称直径×螺距表示，单位均为mm。左旋螺纹需在尺寸规格之后加注“LH”，右旋则不注出。例如T r36×6等。 梯形螺纹牙型 图8.1 梯形螺纹的牙型 二、梯形螺纹车刀 车刀分粗车刀和精车刀两种。 ⑴.梯形螺纹车刀的角度。 ①.两刃夹角粗车刀应小于牙型角，精车刀应等于牙形角。 ②.刀尖宽度粗车刀的刀尖宽度应为1／3螺距宽。精车刀的刀尖宽应等于牙底宽减0.05㎜。 ③纵向前角粗车刀一般为15左右，精车刀为了保证牙型角正确，前角应等于0，但实际生产时取 5°～10°。 ④纵向后角一般为6°～8°。 ⑤两侧刀刃后角a1＝（3°～5°）＋φa2＝（3°～5°）＋φ ⑵梯形螺纹的刃磨要求。 ①用样板校对刃磨两刀刃夹角。图示8.2 图8.2 样板 ②有纵向前角的两刃夹角应进行修正。 ③车刀刃口要光滑、平直、无虚刃，两侧副刀刃必须对称刀头不能歪斜。 ④用油石研磨去各刀刃的毛刺。 表8.1 梯形螺纹各部分名称、代号及计算公式 相关实践知识 梯形螺纹的轴向剖面形状是一个等腰梯形，一般作传动用，精度高；如车床上的长丝杠和中小滑板的丝杠等。 一、螺纹的一般技术要求 （1）螺纹中径必须与基准轴颈同轴，其大径尺寸应小于基本尺寸。 （2）车梯形螺纹必须保证中径尺寸公差。 （3）螺纹的牙形角要正确。 （4）螺纹两侧面表面粗糙度值要低。浅谈梯形螺纹的编程与加工
浅谈在普通车床上加工梯形螺纹方法的改进
浅谈普通车床低速车削梯形螺纹方法的改进
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任务一 梯形螺纹的型号及有关计算
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