多線螺紋車削方法淺析

李明芳 王倫 李鵬飛 李娜

摘 要：多線螺紋的車削加工技術(shù)要求高，加工難度大，是車削加工中的一個較難課題，本文介紹了多線螺紋的分線方法、車削步驟、精度測量、誤差修正等內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：多線螺紋;分線;誤差修正

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(dāng)此螺紋旋轉(zhuǎn)一周，其就可以移動數(shù)倍螺距，因此多線螺紋經(jīng)常應(yīng)用于急速移動設(shè)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(chǎn)生很大的誤差，會對配合精度產(chǎn)生較大影響，更甚至?xí)罱K導(dǎo)致設(shè)備無法正常安裝，工件報廢。所以，對多線螺紋的車削工藝進(jìn)行分析，對指導(dǎo)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(yīng)小于牙型角，精車刀應(yīng)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(yīng)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(cè)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(chǎn)生的誤差較大，勢必會很大程度上對內(nèi)外螺紋的嚙合精度產(chǎn)生影響，從而導(dǎo)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(jù)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(dāng)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(jìn)行，比較簡便。但是，不容易達(dá)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(jīng)過粗車、精車幾個循環(huán)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(dá)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。

2.2圓周分線法

圓周分線就是依據(jù)螺旋線等距離分布于圓周上的特征，也就是每當(dāng)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(diào)整一個 θ 角度，緊接著再連接工件與絲杠之間的傳動鏈，進(jìn)而車削下條螺旋槽，周而復(fù)始就逐漸完成了分線作業(yè)。

關(guān)于圓周分線法主要有以下幾種。

（1）利用交換齒輪齒數(shù)分線。車螺紋和蝸桿時，在一般情況下，交換齒輪 Z 1 的轉(zhuǎn)速與主軸轉(zhuǎn)速相等，Z 1 轉(zhuǎn)過的角度等于工件轉(zhuǎn)過的角度，所以，當(dāng) Z 1 的齒數(shù)是多線螺紋線數(shù)的整數(shù)倍時，就可以應(yīng)用交換齒輪分線法。用這種方法分線的優(yōu)點是分析精度較高，但所車

的螺紋或蝸桿線數(shù)受 Z 1 齒數(shù)的限制，操作也較麻煩，所以在成批生產(chǎn)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(zhuǎn)盤上有等分精度很高的定位插孔（一般設(shè)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(jìn)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(yīng)按下列步驟進(jìn)行。

（1）粗車第一條螺旋槽，記住中滑板和小滑板的刻度。

（2）進(jìn)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(zhǔn)的測量與修正，此經(jīng)常作為多線螺紋的主要技術(shù)指標(biāo)。多線螺紋的測量流程一般為：第一，先對齒厚進(jìn)行測量。倘若其兩個法向齒厚基本相同，就對法向齒厚的數(shù)值分

別進(jìn)行登記;第二，再對包含這兩個齒的法向齒厚進(jìn)行測量并對測量數(shù)據(jù)進(jìn)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(jìn)行測量，最后對這兩次的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，其測量產(chǎn)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(chǎn)生這種現(xiàn)象是因為螺旋槽每一次都進(jìn)行了更換，從而導(dǎo)致 2 次測量結(jié)果各異，此時對于測量過程中產(chǎn)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(dāng) 2 條螺旋線法向齒厚相同時，組成導(dǎo)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(xì)觀察其中那個測量數(shù)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(jìn)行測量，并發(fā)現(xiàn)其測量數(shù)值比較大的那個齒型，那么，該槽的那個側(cè)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(dǎo)程大以及進(jìn)給速度比較快，所以在進(jìn)行車削作業(yè)時，要務(wù)必把安全保護(hù)措施做到位，以免發(fā)生碰撞。

（2）車床摩擦離合器要調(diào)整適當(dāng)，正反車操縱靈敏可靠。大拖板與床身導(dǎo)軌的配合應(yīng)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(wù)必固定妥當(dāng)牢靠，最大可能的減少工件因為切削力過大從而導(dǎo)致發(fā)生位移，使分線產(chǎn)生誤差，甚至啃刀、打刀等后果。

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

（5）螺紋粗車時，應(yīng)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(chǎn)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(jié)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(shù)和分線操作技術(shù)，熟練其操作要領(lǐng)，掌握其技巧，并附以多加練習(xí)，不斷地總結(jié)經(jīng)驗，就能順利的完成多線螺紋的車削。

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