浅析车削普通三角形螺纹的技巧

摘 要：本文分析了合理利用刻度盘控制进刀量车削螺纹的方法，探讨了利用提闭开合螺母法加工螺纹的技术措施，介绍了车削普通三角形螺纹的技巧。

关键词：三角形螺纹；车削；尺寸；技巧

中图分类号：TG62 文献标识码：A

在总结《车工工艺技能训练》实操教学过程中，发现学生在车床上加工螺纹，常会出现螺纹尺寸不正确、乱牙（乱扣）、扎刀或顶弯工件等现象。对初学普通车床实操的学生来说，往往会认为车削螺纹是一道复杂的工序，加工难度较大。为提高学生的动手能力和普通三角形螺纹的加工精度，生产出合格的产品，我认为可从以下几个方面着手：

一、正确理解普通三角形螺纹基本尺寸的计算公式

学生不理解普通三角螺纹基本尺寸的计算公式，在加工的过程中带有很大的盲目性，加上薄弱的基础，凭着自己的感觉去加工螺纹，这样尺寸是根本无法保证的。反之，学生彻底理解公式，加工过程中就能做到心中有数，把握好尺寸进行加工。

（1）普通三角螺纹的基本牙型如图1所示，各基本尺寸的名称如图1所示。

（2）以普通三角形外螺纹为例，进行螺纹基本几何尺寸计算分析及公式推导（利用相似三角形的基本原理）

①H（原始三角形高度）=0.866 P的推导：

已知：P（螺距） 即：BC=P 设：H=AE （如图1所示）

tan（α/2）=tan30°=EC/AE=0.577

H=AE=EC/tan（α/2）= P/2÷0.577=0.866P

②中径d2=d-0.75H=d-0.6495P的推导：

d2=d-3/8H×2 =d-3/4×0.866P= d-0.6495P

③小径d1=d-1.25H=d-1.0825P 的推导：

d1=d-5/8H×2=d-5/4×0.866P= d-1.0825P

④牙型高度h1=0.5413P的推导：

h1=d-d1=5/8H=5/8×0.866P=0.5413P

（3）正确把握好理论尺寸和实际加工尺寸之间的关系

普通三角形螺纹的牙型较小，加工时由于车刀的挤压使牙型外胀，还有螺纹刀刀尖不是削平的梯形，而是圆弧形的，所以有必要把理论尺寸和实际加工尺寸之间的关系讲明白，让螺纹的加工变得更准确。

按照普通三角形螺纹理论公式，我们加工圆柱螺纹时因牙型高度为0.5413P，我们加工时进刀深度也应该是0.5413P，但是实际加工中却采用0.6495P的进刀深度。这个问题在初学加工螺纹时给同学们带来很多困惑，那么我们加工中到底该采用哪个进刀深度？

因普通三角形螺纹的原始高度H= EC/tan（α/2） =P/2×tan30°，外螺纹牙顶和内螺纹牙底均在H/8处削平，外螺纹牙底和内螺纹牙顶均在H/4处削平。

以外三角形螺纹为例：要在牙顶削去H/8，牙底削去H/4，如何削去呢？只有靠刀具的加工来达到。底部要达到规定的削平处，螺纹车刀前端刀尖是圆弧状，圆弧应小于P/8，而标准规定的牙底形状是削平的梯形，和规定的标准不完全一样，加工时刀具一定要往下切，刀具要切到H/4的中央，因此吃刀量为H/8+5H/8=3H/4=3/4×0.866P=0.6495P。也就不难理解了。

二、合理利用刻度盘控制进刀量车削螺纹

利用刻度盘控制尺寸是车工常用的一种方法。在加工螺纹时，学生对刻度盘的使用仍较陌生，尤其是中滑板的使用，无法控制车螺纹时的背吃刀量，而导致螺纹的牙型高无法保证。学生须学会合理利用中滑板的刻度盘来控制尺寸进行普通三角螺纹的加工。中滑板的刻度盘是紧固在中滑板丝杆上的，当中滑板摇手柄带着刻度盘旋转一周时，中滑板丝杆也转一周，这时丝杆中的螺母也移动了一个螺距。所以当中滑板刻度盘转过一格时，中滑板移动的距离：

K=p/n

式中p：中滑板丝杆螺距（mm）；n：刻度盘圆周上等分格数；K：每转一格中滑板移动的距离。针对当前使用的普通车床型号来说，车床中滑板丝杆螺距都为4mm，但是车床中滑板刻度盘圆周等分为200小格或80小格两种，所以中滑板每转过一个小格中滑板移动的距离为0.02mm或0.05mm。这是学生在加工过程中必须明确的首要问题。

用中滑板刻度控制直径尺寸时，背吃刀量为试切后的直径（测量所得尺寸）与图样要求直径尺寸之差的一半，根据背吃刀量求出中滑板应转过的格数：

n=dw-dm/2K

式中n：中滑板转过的格数；dw：试切后测量的直径尺寸（mm）；dm：车削后要求达到的尺寸。学生在加工普通三角螺纹时，往往牙型高这个尺寸把握不准，在用螺母进行配合的时候出现过紧或过松等情况。可根据普通三角螺纹牙型高的实际加工尺寸0.6495P，同时结合中滑板的进刀量来控制螺纹牙型高的尺寸，这时，dw就是普通三角螺纹的大径（公称直径），dm就是普通三角螺纹的小径。学生只要能够正确理解这点，在加工普通三角螺纹时就可以准确地求出中滑板总进刀量，并确保螺纹的牙型高。方法：首先确定螺纹切削深度的起始位置，将中滑板刻度调到零位，开车，使刀尖轻微接触工件表面，然后迅速将中滑板刻度调至零位，以便于进刀记数，一直将工件车至中滑板所应转过的总格数为准。

三、利用提闭开合螺母法加工螺纹，学会对刀和借刀以防乱牙

一般螺纹都需要经过多次进给才能加工到所需牙型和尺寸精度。当车床丝杆螺距是工件螺距的整数倍时，我们可以采用提闭开合螺母的方法进行螺纹的车削加工。方法：首先试切第一条螺旋线并检查螺距。将床鞍摇至离工件端面8-10个螺距的位置，横向进刀0.05左右。开车，合上开合螺母，在工件表面车出一条螺旋线，至螺纹终止线处退出车刀，开反车把车刀退到工件右端；停车，用钢尺检查螺距是否正确。然后再次横向进刀，继续切削至车出正确的牙型为准。在用提闭开合螺母加工普通三角螺纹时，学生常常会在首次进刀以后的再次进给中，使车刀的刀尖不在前一次进给的螺旋槽内，而是在偏左、偏右或在牙顶上，结果把牙型车坏，造成乱牙（乱扣）。所以车刀在后次进给中要将开合螺母完全闭合上，这样就不会造成工件和车到的错位而乱牙。

在加工普通三角螺纹的过程中，车刀比较容易磨损，为了保证螺纹表面的光洁，常常会卸下刀具重新刃磨或换刀，那么再次进行螺纹的加工时，刀具就很难准确地位于原来车好的螺旋槽中，这时，就要学会用对刀和借刀的方法来防止乱牙。方法：利用正车对刀。对刀前首先要安装好螺纹车刀，然后按下开合螺母，开正车（注意应该是空走刀），移动中、小滑板使刀尖准确落入原来的螺旋糟中（注意不能移动大拖板），同时根据所在螺旋槽中的位置重新做中滑板进刀的记号，再将车刀退出，车刀退至螺纹头部，再进刀切削。借刀就是螺纹车削到已定深度后，将小滑板向前或向后移动一点距离（注意移动距离不能过大）再进行车削，从而进一步提高螺纹的表面精度。

四、减小三角形螺纹车刀径向前角，合理选择切削用量

学生在加工普通三角螺纹的时候，使用的车刀径向前角过大，而且未能把握好车削用量，常会出现扎刀和顶弯工件等现象。主要是学生没有调整好中滑板丝杆和螺母间的间隙，太紧或太松，都会造成操作不灵活而产生扎刀。学生通过使用中滑板来控制螺纹的切削用量，但是切削用量选择过大，加上工件的刚性不够，就很容易将工件顶弯。所以今后在加工普通三角螺纹的时候，在安全生产的前提下，必须减小车刀的径向前角，合理地选择切削用量，生产出合格的普通三角螺纹。

结语

学生在加工普通三角螺纹的时候，如果能够掌握车削普通三角形螺纹的基本方法和技巧，我相信必定能够把握好螺纹的尺寸，有效地避免乱牙（乱扣）、扎刀和工件被顶弯等现象的发生，在提高普通三角螺纹合格率的同时进一步提高了产品的精度。采用这种理论与实践相结合的方法，既形象又生动，学生也比较容易接受。这样对培养一名合格的中级车工起到重要的作用。

参考文献

[1]彭德荫.车工工艺与技能训练[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2006.

[2]杨赫南.车工加工工艺与技术操作规程[M].北京：机械工业出版社，2004.

[3]吴宗泽，罗圣国.机械设计课程设计手册[M].北京：高等教育出版社，2006.