车削螺距为6的梯形螺纹

车削螺距为6的梯形螺纹

【摘要】梯形螺纹的车削不管是在生产实践中，还是在技能训练模块中，是非常重要的。本文就梯形螺纹车削过程中车刀的刃磨要求、工件的装夹、车刀的装夹和机床的调整以及车削时如何利用梯形螺纹的计算公式从数学方面来保证粗加工余量的快速去除和精加工余量的有效预留，从而达到高效、稳定地车削梯形螺纹。

【关键词】左右车削法梯形螺纹螺旋升角借刀

梯形螺纹是螺纹的一种，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。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。梯形螺纹一般作传动用，用以传递准确的运动和动力，所以精度要求比较高，例如车床上的长丝杠和中、小滑板的丝杆等，而且其精度直接影响传动精度和被加工零件的尺寸精度。梯形螺纹的工件不仅广泛的被用在各种机床上，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，学生在车工技能培训中难于掌握，容易产生扎刀现象，进而使学生对此产生紧张和畏惧的心理，很多操作者都是因为无法快速的去除粗加工余量和将精加工余量留得过多或过少，导致加工速度太慢或将工件报废。在多年的车工实习教学中，通过不断的摸索、总结、完善，对于梯形螺纹的车削也有了一定的认知，，在此谈谈左右车削法车削梯形螺纹时的几点心得体会。

一、梯形螺纹车刀的刃磨要求。

1．高速钢右旋梯形螺纹粗车刀（以车Tr42×6－7h螺纹为例）。下图为高速钢右旋梯形螺纹粗车刀，为了便于左右切削并留有精车余量，两侧切削刃之间的夹角应小于牙型角30°，取29°左右。刀头宽度应小于牙槽底宽W（W=1.93），刀头宽度取1.3mm左右。为了高效去除大部分切削余量，将刀头磨成圆弧型，以增加刀头强度，并将刀头部分的应力分散。为了使车刀两条侧切削刃锋利且受力、受热均衡，将前刀面磨成左高右低、前翘的形状，使纵向前角γp=10°-15°、γ右=（3°-5°）+a°、γ左=（3°-5°）－a°、a为螺旋升角；如果是左旋螺纹，则γ右、γ左、相反。

高速钢右旋梯形螺纹粗车刀

2．高速钢右旋梯形螺纹精车刀（以Tr42×6螺纹的车刀为例）。下图为高速钢右旋梯形螺纹精车刀。为保证牙型角正确，两侧切削刃之间的夹角略大于牙型角，刀头宽度仍可略小于牙槽底宽，略比粗车时宽一些，取1.5mm，以利于螺纹底面和两侧面的加工，并保证两侧面的表面表糙度达到要求，后角均可略取大些，αo前=5°、γ右>（3°-5°）－a°、γ左>（3°-5°）+a°，a为螺旋升角；如是

左旋螺纹，则γ右与γ左刚好相反。

高速钢右旋梯形螺纹精车刀

二、工件的装夹。

为了提高效率，大余量地车削梯形螺纹，在满足工件技术要求前提下，一般粗、精车都用一夹一顶装夹，个别对中径跳动要求高，不适合一夹一顶加工的工件，也应粗车选择一夹一顶装夹，精车时用两顶尖装夹来保证工件的技术要求。装夹工件的时候卡盘一定要夹紧，防止产生切削力大于工件夹紧力的情况。

三、车刀的装夹。

1．车刀主切削刃必须与工件轴线等高（用弹性刀杆应高于轴线约0.2mm）同时应和工件轴线平行。

2．刀头的角平分线要垂直与工件的轴线。用样板找正装夹，以免产生螺纹半角误差。

四、车床的选择和调整。

1．挑选精度较高，磨损较少的机床

2．正确调整机床各处间隙，对床鞍、中小滑板的配合部分进行检查和调整、注意控制机床主轴的轴向窜动、径向圆跳动以及丝杠轴向窜动。

3．选用磨损较少的交换齿轮。

五、梯形螺纹的车削方法及测量。

学生练习时，先练习车P=2.5的三角螺纹，采用的是直进法车削，最后练习车P=6的梯形螺纹，采用的是左右车削法，方便学生进行比较。现以车Tr42×6－7h 螺纹来介绍我是如何指导学生用左右车削法车削梯形螺纹的。如下图：

1．将螺纹大径（略小0.15左右）和两端倒角（2X15°）车好，然后将梯形螺纹粗车刀对到工件外圆上，将中滑板调至零位，同时小滑板朝前进方向消除间隙后对零。此举目的是方便学生记住刻度，不易出错。

2．以直进法车螺纹。由于粗车刀刃磨得锋利又耐用，可加大切削深度。如Tr42×6的螺纹，螺纹牙型高度h3=0.5P+ac ，Ac为间隙量取0.5mm，牙高h3=0.5P+ac=0.5x6+0.5=3.5mm；直径方向为7mm，可第一刀进1.5mm，第二刀1mm，第三刀0.5mm，共计3mm（此时因刀具三刃受力，难以继续采用大切削深度的直进法车削，如继续切削则会产生卡刀现象，开始使用左右借刀法）。如图所示：

3．用游标卡尺测量此时牙顶宽，将测量牙顶宽减去理论牙顶宽（W=2.196≈2.2），再减去所留两侧精车余量（0.2~0.4左右，精车余量以两侧面表面粗糙情况而定，表面光洁时取0.2mm，表面粗糙时取0.4mm），这就是借刀的余量，将这个余量除以2，就是每侧借刀的量。例如：我现测得牙顶宽为4.4mm，则我应向左边借刀的量是［（4.4－2.2）－0.3］/2=0.95mm。当我仍以进刀深度为3mm，向左借刀量为0.95mm车时，梯形螺纹刀只有左侧刃在切削，这个时候只有2条切削刃在受力，切削力不会太大。车完左边借刀的一刀，将小滑板先退后进（消除空行程）对应地在零线右边借刀0.95mm车一刀（也可分两至三刀将借刀量0.95车完）,如下图a。车完后，将小滑板再次对零。此时刀具就落在车宽了的槽中间,如下图b。

图a

图b

4．再以直进法车螺纹，由于刀头宽度1.5

图 c

图d

5．最后又以直进法车螺纹。第一刀进刀深度为0.5mm，第二刀0.3mm，第三刀0.2mm，第四刀0.1mm。经过2、3、4、5步的车削螺纹共车深7mm，然后如4步将左侧面借刀至整个侧面车起，同样再将右侧面减刀车起，至此粗车完成。6．换上螺纹精车刀，将它在螺纹大径上对刀，并将中滑板刻度盘对零。由于精车刀刀头宽度仍小于牙槽底宽，故精车刀可落到槽底，目测使精车刀处于槽中间，看此时刻度盘值，然后以每次进刀0.1～0.2mm，将总进刀深度车至7～7.4mm（因应车深度为牙高3.5mm，大径小径偏差0～0.419mm，二者之和7+（0～0.419）=（7－7.4）mm），而粗车时已车切削深度7.0mm，，故实际只需进刀0.1～0.2mm。当牙底车起车平后，又向左侧赶刀，每次0.1～0.05mm，至将左侧面全部车起、车平，然后以低速进0.02mm或走空刀（中、小滑板均不进刀），将左侧车至光洁度达到要求，再将螺纹刀直接退至右边车右侧面，每车一刀就用游标卡尺量一量牙顶宽，当牙顶宽接近2.2mm时，再用三针测量其M值。当M值合格时，螺纹中径即合格。

三针测量法是测量外螺纹中经的一种比较精密的方法。适用于测量一些精度要求较高、螺纹升角小于4o的螺纹工件。测量时把三根直径相等的量针放在螺纹相对应的螺旋槽中，用千分尺量出两边量针顶点之间的距离M，如下图。

例：车Tr42×6-7h梯形螺纹，用三针测量螺纹中径，求量针直径和千分尺读数值M？

量针直径dD=0.518P≈3.1mm

千分尺读数值M＝d2+4.864dD-1.866P

＝39+4.864×3.1-1.866×6

=39+15.08-11.20

=42.88mm

测量时应考虑公差，则M＝42.88-0.118 -0.453为合格。

M值简化读数为42+0.46 +0.43

三针测量法采用的量针一般是专门制造的，在实际应用中，有时也用优质钢丝或新钻头的柄部来代替，但与计算出的量针直径尺寸往往不相符合，这就需要认真选择。要求所代用的钢丝或钻柄直径尺寸，最大不能在放入螺旋槽时被顶在螺纹牙尖上，最小不能放入螺旋槽时和牙底相碰，可根据下表所示的范围内进行选用。

7．至此梯形螺纹加工完毕。在整个加工过程中，粗加工大约用16~24刀，约需时间15分钟左右，精加工8～12刀左右。同样约需15分钟（包含测量的时间），而且由于每次车削参加切削的刃不太长，所受的切削力不太大，故切削过程平稳，不会出现扎刀的现象，更不会打刀。从而保证车梯形螺纹的快速和稳定。

总之，在实践教学中，“左右切削法”这种易懂、易掌握的车削梯形螺纹方法，得到了充分地肯定和好评。教师能够较形象、较直观地把车削方法讲解和传授给学生，学生普遍也能够较快、较容易地理解和掌握这种车削方法，大大降低了梯形螺纹车削这一课题的教学难度和强度。但在生产实践中梯形螺纹的车削是相当复杂的，车削过程中不可仅仅应用一种方法去车削，而应融会贯通，因此学生只有掌握和熟练了各种车削方法，才能在车削过程中灵活运用，高效率、高精度、高品质地完成梯形螺纹车削。

参考文献

1 车工工艺学（'96新版）中国社会劳动保障出版社，1997.5

2 机械切削工技能机械工业出版社，2004.7

3 机械工人切削手册（第五版）中国社会劳动保障出版社2003.3