左右车削法车梯形螺纹.doc

左右车削法车梯形螺纹

左右车削法车梯形螺纹

【摘 要】 梯形螺纹用来准确传递运动和动力故对精度要求较高，本人结合多年在工厂一线机加工的实际经验在文中详细论述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如何使用数学的等方法在车削中保证梯形螺纹粗加工余量的快速去除和精加工余量的有效预留，从而高效地车削出高质量的梯形螺纹。
【关键词】左右车削法  梯形螺纹 技法
梯形螺纹是螺纹的一种，是最常用的传动螺纹。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，得到广泛的应用，因此掌握高效、高质量的车削梯形螺纹的方法具有重要的实际意义。
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，可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，初学者操作容易产生扎刀现象，很多操作者都在快速的去除粗加工余量和预留精加工余量的问题上有较大困难，在工厂实际中加工速度太慢导致生产效率低下甚至加工精度不行导致过高的废品率。在多年的工厂一线机加工的通过不断的摸索、总结、完善，对实际车削方法有了自己的一套总结，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、梯形螺纹的车削方法及测量。
练习技法时，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，方便初学者进行比较。现以车Tr42×6－7h螺纹来介绍我是如何指导初学者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。此举目的是方便初学者记住刻度，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量再车右侧面，车到前一次的侧面，左右两边车完后,再次将小滑板对零,如下图d。

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。
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。
相比较而言，在使用“直进法”在车削梯形螺纹时，车刀的左右两侧刀刃都参与切削，排屑比较困难，同时车刀所受的总切削力比较大，因此，车刀的受力和散热条件比较差，车刀容易磨损，当进刀量过大时还能产生“扎刀”，把牙形表面镂去一块，甚至于折断车刀。而“左右切削法”通过单侧切削就很好地解决了这些问题，加工精度较高，但是这种方法对操作者的熟练程度和技能要求较高，需要我们不断地去练习。
我们深知生产实践中梯形螺纹的车削是相当复杂的，车削的方法多种多样且都具有各自的优缺点，我们应该取长补短不断地去完善和革新加工方法来提高生产的效率和产品的质量，努力为社会创造更大的效益。

参考文献
1 技工学校机械类通用教材编审委员会 车工工艺学 （第四版） 中国社会劳动保障出版社 2006.1
2 孙云玲 机械切削工技能 机械工业出版社 2008
3 北京第一通用机械厂 机械工人切削手册 （第七版） 机械工业出版社 2009.1
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