1、第三章 螺纹零件加工任务一 螺纹基础知识第一节 螺纹基础知识【学习任务】1、掌握螺纹的要素、标记。2、掌握螺纹的种类、用途。3、掌握螺纹参数的计算方法。一、螺纹概述1.螺纹的基本要素（图 3-1）1）牙 形 通过螺纹轴线剖面上的螺纹轮廓形状。2）大径(D) 也叫公称直径，是外螺纹牙顶或内螺纹牙底所在的圆柱面的直径。3）螺距(P) 相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。在数值上等于相邻牙顶间的轴向距离。4）导程(P h) 同一螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。对于单线螺纹来说导程和螺距相等。5）线数(n) 形成螺纹的螺旋线的条数。6）旋 向 螺旋线的旋转方向。图 3-1 螺纹参数
2、2.螺纹的类型1）螺纹按照螺旋线数目可分为单线螺纹和多线螺纹，沿一条螺旋线形成的螺纹称为单线螺纹；沿两条或两条以上螺旋线形成的螺纹，该螺旋线在轴向等距分布，称为多线螺纹（如图 3-2） 。 图 3-2 螺纹的线数2）螺纹按照旋向可分为右旋螺纹和左旋螺纹。顺时针旋转时旋入的螺纹称右旋螺纹；逆时针旋转时旋入的螺纹称左旋螺纹（如图 3-3） 。图 3-3 螺纹的旋向3）螺纹按齿的形状不同可分为三角螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹。 （如图 3-4）图 3-4 螺纹的齿形螺纹的分类、标记和用途，详细见下表格 3-1表 3-1 螺纹的分类、标记和用途螺纹种类 代号 牙形角 标记举例 用途普通螺纹粗牙
3、 M 60M16LH-6g-LM-普通螺纹16-公称直径（大径 16）LH-旋向（右旋不做标记）6g-中径和顶径公差带代号L-旋和长度（L-长 S-短，不标为中等旋和长度）连接紧固左旋螺纹 右旋螺纹细牙M161-5g6gM-普通螺纹16-公称直径（大径 16）1-螺距是 1mm(粗牙不标螺距)右旋（旋向未标表示右旋螺纹）5g-中径公差带代号6g-顶径公差带代号中等旋和长度管螺纹 G 5560（非本项目主要内容详情请查阅国家标准）管子连接梯形螺纹 Tr 30Tr3612（6P）-7HTr-梯形螺纹36-公称直径 36mm12（6P）-螺距 6 mm,导程 12mm7H-中径公差带代号右旋、双线、
4、中等旋和长度双向传递动力矩形螺纹 0矩形 40840-公称直径 40mm8-螺距 8 mm双向传递动力锯齿形螺纹 B 33B408-7AB-锯齿形螺纹40-公称直径 40mm8-螺距 8 mm 7A-公差带代号单向传递动力3.螺纹参数计算表 3-2 普通螺纹基本要素的计算公式基本参数 外螺纹 内螺纹 计算公式牙型角 =60螺纹大径（公称直径）/mm d D d = D螺纹中径/mm d2 D2 d2 = D2 = d-0.6495P牙型高度/mm h1 h1 = 0.5413P螺纹小径 d1 D1 d1 = D1 = d - 1.0825P二、技能训练1.认识各种不同类型的螺纹。2.解释以下螺
5、纹代号的含义：M243-5g-6g-L:Tr4212（6P）-7H:M363LH6HS:3.任务测评计算表 3-3 中螺纹各参数尺寸：表 3-3螺纹代号螺纹中径 mm（25 分）螺纹小径 mm（25 分）牙型高度 mm（25 分）螺距 mm（25 分）得分M81.25M101.5M121.75M162M182.5三、注意事项内、外三角螺纹的各参数代号及其区别。特别需要注意内、外三角螺纹的中径计算方法及其小径计算方法，以方便车削时的进刀深度的控制。第二节 三角螺纹车削方法【学习任务】1、掌握正确安装三角形螺纹车刀的方法。2、掌握三角形螺纹车削的方法和步骤。3、牢记车削三角形螺纹时的注意事项。一、
6、三角螺纹车削方法1.准备工作1）安装螺纹车刀时，车刀的刀尖角等于螺纹牙型角 =60 o，其前角 o=0o才能保证工件螺纹的牙型角，否则牙型角将产生误差。只有粗加工时或螺纹精度要求不高时，其前角可取 o=5o20 o。安装螺纹车刀时刀尖对准工件中心，并用样板对刀，以保证刀尖角的角平分线与工件的轴线相垂直，车出的牙型角才不会偏斜。如图 3-5 所示。 图 3-5 螺纹车刀几何角度与用样板对刀2）按螺纹规格车螺纹外圆，并按所需长度刻出螺纹长度终止线。先将螺纹外径车至尺寸，然后用刀尖在工件上的螺纹终止处刻一条微可见线，以它作为车螺纹的退刀标记。3）根据工件的螺距 P，查机床上的标牌，然后调整进给箱上手
7、柄位置及配换挂轮箱齿轮的齿数以获得所需要的工件螺距。4）确定主轴转速。初学者应将车床主轴转速调到最低速。2.车螺纹的方法和步骤1）确定车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。2）试切第一条螺旋线并检查螺距。将床鞍摇至离工件端面 810 牙处，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。如图 3-6（a、b、c）所示。3）用刻度盘调整背吃刀量，开车切削，如下图 3-6（d ）。螺纹的总背吃刀量 ap与螺距的
8、关系按经验公式 ap0.65P，次的背吃刀量约 0.1左右。4）车刀将至终点时，应做好退刀停车准备，先快速退出车刀，然后开反车退出刀架。如图 3-6（e）。5）再次横向进刀，继续切削至车出正确的牙型如图 3-6（f）。加工螺纹时可以不加工螺纹退刀槽，但必须保证后一次车削要小于等于前次车削长度，否则后次车削吃刀太深容易崩刀。低速车削螺纹，最好用高速钢车刀，转速小于 100r/min。熟练以后可以采用高速车削螺纹，高速车削螺纹表面光洁，效率高，可以采用硬质合金刀具。建议初学者不要使用。加工外螺纹前圆柱直径通常小于螺纹公称直径0.10.3mm；加工内螺纹前，塑性材料内孔直径 D 孔 D-P。脆性材料
9、内孔直径 D 孔 D-1.05P。图 3-6 螺纹切削方法与步骤图 3-7 内外螺纹通止规二、技能训练1.三角螺纹车刀的安装操作训练。2.三角螺纹加工操作步骤训练。3.技能训练（如图 3-8） 。加工零件图中三角形外螺纹 M121.5 长度 24mm。4. 实习工、量具（表 3-4）名称 规格 数目 要求90车刀 硬质合金 1 把 磨制完成外螺纹车刀 高速钢 1 把 磨制完成内螺纹车刀 高速钢 1 把 磨制完成切断刀 硬质合金 1 把 磨制完成钢直尺 150mm 1 把 精度符合要求游标卡尺 0.02mm 一把 精度符合要求内外螺纹通规 M121.5 各 1 支 精度符合要求内外螺纹止规 M1
10、21.5 各 1 支 精度符合要求5.加工步骤：1）外螺纹车削（1） 车削螺纹大径至 11.8mm；（2） 倒角 1.545，切退刀槽；（3） 调整机床转速 36r/min，螺距 1.5mm，接通丝杠；（4） 安装刀具，角度要正确；（5） 装夹工件，车削螺纹；（6） 用通、止规检验是否合格。2）内螺纹车削（1） 加工内孔直径至 10.5mm；（2） 倒角 1.545；（3） 调整机床转速 36r/min，螺距 1.5mm，接通丝杠；（4） 安装刀具，角度要正确；（5） 装夹工件，车削；（6） 然后用通、止规测量是否合格。6.任务测评表 3-5项目螺纹大径 mm（25 分）螺纹中径 mm（25
11、分）螺纹牙型 mm（25 分）螺距 mm（25 分）得分外螺纹内螺纹三、注意事项1.注意和消除拖板的“空行程”：若小拖板存在空行程，则车削螺纹过程中，由于受到切削力轴向分力，可使小拖板轴向“窜动”，预防方法是，车削螺纹之前，将小拖板向主轴箱方向旋紧，消除空行程。2.避免“乱扣”。当第一条螺旋线车好以后，第二次进刀后车削，刀尖不在原来的螺旋线(螺旋桩)中，而是偏左或偏右，甚至车在牙顶中间，将螺纹车乱这个现象就叫做“乱扣”预防乱扣的方法是采用倒顺(正反)车法车削。在用左右切削法车削螺纹时小拖板移动距离不要过大，若车削途中刀具损坏需重新换刀或者无意提起开合螺母时，应注意及时对刀。3.对刀：对刀前首先
12、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)停车，移动中、小拖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拖板进刀的记号，再将车刀退出，开倒车，将车退至螺纹头部，再进刀.。对刀时一定要注意是正转对刀。4.借刀：借刀就是螺纹车削定深度后，将小拖板向前或向后移动一点距离再进行车削，借刀时注意小拖板移动距离不能过大，以免将牙槽车宽造成“乱扣”。5.使用两顶尖装夹方法车螺纹时，工件卸下后再重新车削时，应该先对刀，后车削以免“乱扣”6.安全注意事项：1) 车螺纹前先检查好所有手柄是否处于车螺纹位置，防止盲目开车；2) 车螺纹时要思想集中，双手
13、操作，动作迅速，反应灵敏；3) 用高速钢车刀车螺纹时，车床转速不能太快，以免刀具磨损；4) 要防止车刀或者是刀架、拖板与卡盘、床尾相撞；5) 通规检测时，应将车刀退离工件，防止车刀将手划破，不要开车旋紧或者退出通规；6) 刚加工的螺纹非常锋利，不能用手去摸或用棉纱去擦。第三节 攻丝与套丝【学习任务】1、了解钳工加工普通三角螺纹的方法。2、掌握攻丝的方法和步骤。3、掌握套丝的方法和步骤。常用的三角螺纹工件，其螺纹除采用机械加工外，还可以用钳工加工方法中的攻螺纹和套螺纹来获得。攻螺纹（亦称攻丝）是用丝锥（图 3-9）配以铰杠（图 3-10）在工件内圆柱面上加工出内螺纹；套螺纹（或称套丝、套扣）是用
14、板牙（图 3-11）在圆柱杆上加工外螺纹。图 3-9 丝锥 图 3-10 铰杠 图 3-11 板牙 一、攻螺纹1.丝锥及铰扛1）丝锥丝锥是用来加工较小直径内螺纹的成形刀具，一般选用合金工具钢9SiGr 制成，并经热处理制成。通常 M6M24 的丝锥一套为两支，称头锥、二锥；M6 以下及 M24 以上一套有三支、即头锥、二锥和三锥。每个丝锥都有工作部分和柄部组成。工作部分是由切削部分和校准部分组成。轴向有几条（一般是三条或四条）容屑槽，相应地形成几瓣刀刃（切削刃）和前角。切削部分（即不完整的牙齿部分）是切削螺纹的重要部分，常磨成圆锥形，以便使切削负荷分配在几个刀齿上。头锥的锥角小些，有 57 个
15、牙；二锥的锥角大些，有 34 个牙。校准部分具有完整的牙齿，用于修光螺纹和引导丝锥沿轴向运动。柄部有方头，其作用是与铰扛相配合并传递扭矩。2）铰杠铰扛是用来夹持丝锥的工具，常用的是可调式铰扛。旋转手柄即可调节方孔的大小，以便夹持不同尺寸的丝锥。铰扛长度应根据丝锥尺寸大小进行选择，以便控制攻螺纹时的扭矩，防止丝锥因施力不当而扭断。2.攻螺纹前钻底孔直径和深度的确定以及孔口的倒角1）底孔直径的确定丝锥在攻螺纹的过程中，切削刃主要是切削金属，但还有挤压金属的作用，因而造成金属凸起并向牙尖流动的现象，所以攻螺纹前，钻削的孔径（即底孔）应大于螺纹内径。底孔的直径可查手册或按下面的经验公式计算：脆性材料（
16、铸铁、青铜等）：钻孔直径 d0=d(螺纹外径)-1.1p（螺距）塑性材料（钢、紫铜等）：钻孔直径 d0=d(螺纹外径)-p（螺距）2）钻孔深度的确定攻盲孔（不通孔）的螺纹时，因丝锥不能攻到底，所以孔的深度要大于螺纹的长度，盲孔的深度可按下面的公式计算：孔的深度=所需螺纹的深度+0.7d3）孔口倒角攻螺纹前要在钻孔的孔口进行倒角，以利于丝锥的定位和切入。倒角的深度大于螺纹的螺距。二、套螺纹1.板牙和板牙架1）板牙板牙是加工外螺纹的刀具，用合金工具钢 9SiGr 制成，并经热处理淬硬。其外形像一个圆螺母，只是上面钻有 34 个排屑孔，并形成刀刃。板牙由切屑部分、定位部分和排屑孔组成。圆板牙螺孔的两
17、端有40的锥度部分，是板牙的切削部分。定位部分起修光作用。板牙的外圆有一条深槽和四个锥坑，锥坑用于定位和紧固板牙。2）板牙架板牙架是用来夹持板牙、传递扭矩的工具。不同外径的板牙应选用不同的板牙架。2.套螺纹前圆杆直径的确定和倒角1）圆杆直径的确定与攻螺纹相同，套螺纹时有切削作用，也有挤压金属的作用。故套螺纹前必须检查圆桩直径。圆杆直径应稍小于螺纹的公称尺寸，圆杆直径可查表或按经验公式计算。经验公式：圆杆直径=螺纹外径 d-(0.130.2)螺距 p2）圆杆端部的倒角套螺纹前圆杆端部应倒角，使板牙容易对准工件中心，同时也容易切入。倒角长度应大于一个螺距，斜角为 1530。三、技能训练加工图 3-
18、8 中 M121.5 普通三角形螺纹，各参数达到尺寸要求。并保证配合后轴向间隙不大于 0.2mm。四、注意事项1.攻螺纹的操作要点及注意事项1）根据工件上螺纹孔的规格，正确选择丝锥，先头锥后二锥，不可颠倒使用。2）工件装夹时，要使孔中心垂直于钳口，防止螺纹攻歪。3）用头锥攻螺纹时，先旋入 12 圈后，要检查丝锥是否与孔端面垂直（可目测或直角尺在互相垂直的两个方向检查） 。当切削部分已切入工件后，每转 12 圈应反转 1/4 圈，以便切屑断落；同时不能再施加压力（即只转动不加压） ，以免丝锥崩牙或攻出的螺纹齿较瘦。4）攻钢件上的内螺纹，要加机油润滑，可使螺纹光洁、省力和延长丝锥使用寿命；攻铸铁上
19、的内螺纹可不加润滑剂，或者加煤油；攻铝及铝合金、紫铜上的内螺纹，可加乳化液。5）不要用嘴直接吹切屑，以防切屑飞入眼内。2.套螺纹的操作要点和注意事项1）每次套螺纹前应将板牙排屑槽内及螺纹内的切屑清除干净；2）套螺纹前要检查圆杆直径大小和端部倒角；3）套螺纹时切削扭矩很大，易损坏圆杆的已加工面，所以应使用硬木制的 V 型槽衬垫或用厚铜板作保护片来夹持工件。工件伸出钳口的长度，在不影响螺纹要求长度的前提下，应尽量短。4）套螺纹时，板牙端面应与圆杆垂直，操作时用力要均匀。开始转动板牙时，要稍加压力，套人 34 牙后，可只转动而不加压，并经常反转，以便断屑。5）在钢制圆杆上套螺纹时要加机油润滑。第四节
20、 三角螺纹质量分析【学习任务】1、掌握螺纹废品的产生原因。2、掌握产生废品的预防措施。3、能够根据实际情况分析螺纹质量产生问题的原因。4、 掌握出现错误的分析步骤，知道如何 预防。一、螺纹质量分析表 3-6 螺纹加工质量分析废品类型 产生原因 预防措施牙形不正确 1、车刀刃磨不正确，角度不对2、车刀安装不正确，偏斜3、车刀磨损1、重新刃磨或更换车刀2、重新装夹，使用样板对刀3、合理选择切削用量，修磨车刀中径不正确 1、车刀切入深度不够2、刻度盘使用不当1、经常测量，切入到位2、正确使用刻度盘螺距不正确 1、机床调整不正确2、传动系统间隙过大，手柄位置不准确3、车削过程中开合螺母自动抬起1、重新
21、调整机床2、调整机床传动系统间隙和手柄位置3、螺母磨损，修复或可以挂重物防止大径不一致（大头）1、工件伸出太长，挠度大2、吃刀太深1、减小工件伸长量或加顶尖2、合理选择切削参数表面粗糙 1、刀具刚度不够引起振动2、有积屑瘤3、工件刚度低，切削量太大4、高速切削时最后一刀太小拉毛工件或切削拉毛工件1、减小刀杆伸长量使用粗刀杆2、使用高速钢车刀时降低转速3、减小切削量4、高速切削螺纹，最后一刀切削量应大于 0.1mm.并垂直排屑。二、技能训练根据所学知识，分组对本组已加工螺纹进行分析。并重新加工M121.5 螺纹至合格。三、任务测评1、车削螺纹中产生表面粗糙度值过大的原因及其预防措施是什么？2、车
22、削螺纹中产生牙形不正确的原因及其预防措施是什么？3、车削螺纹中产生螺距误差的原因及其预防措施是什么？四、注意事项车削螺纹前，需将以上产生误差的预防措施，逐步依次检查过后再开动机床加工。问题分析虽是单独列出，但加工之前要确保各要素都达标之后，才能加工出合格的产品。第四节 梯形螺纹车削【学习任务】1、 掌握梯形螺纹的车削方法2、 能够加工和分析加工过程中出现的质量为题并能解决问题3、 能够根据实际情况分析螺纹质量产生问题的原因4、 掌握车削合格螺纹的要领5、 掌握出现错误的分析步骤，知道如何 预防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
23、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。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，下面我们就来探究一下哪种车削方法更适合初学者理解、学习和掌握。 一、梯形螺纹车削方法1.车削梯形螺纹时，通常采用高速钢材料刀具进行低速车削，低速车削梯形螺纹一般有如图 3-12 所示的四种进刀方法：直进法、左右切削法、车直槽法和车阶梯槽法。通常直进法只适用于车削螺距较小(P4mm)的梯形螺纹常采用左右切削法、车直槽法和车阶梯槽法。下面我们分别探究一下
24、这几种车削方法：图 3-12 梯形螺纹车削的四种进刀方法a. 直进法：直进法也叫切槽法，如图 3-12 (a)所示。车削螺纹时，只利用中拖板进行横向(垂直于导轨方向)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： b. 左右切削法：左右切削法车削梯形螺纹时，除了用中拖板刻度控制车刀的横向进刀外，同时还利用小拖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 3-12 (b)所示。用左右切削法车螺纹时，由于是车
25、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。另外，精车时尽量选择低速(v=47m/min)，并浇注切削液，一般可获得很好的表面品质。在学生实际操作过程中，要根据实际经验，一边控制左右进给量，一边观察切屑情况，当排出的切屑很薄时，就可采用光整加工使车出的螺纹表面光洁，精度也很高。但左右切削法操作比较复杂，小拖板左右微量进给时由于空行程的影响易出错，而且中拖板和小拖板同时进刀，两者的进刀量大小和比例不固定，每刀切削量不好控制，牙型也不易车得清晰。所以，左右切削法对操作者的熟练程度和切削技能要求较高，不适合初学者学习和掌握： c. 车直槽法：车直槽法车削梯形螺纹
26、时一般选用刀头宽度稍小于牙槽底宽的矩形螺纹车刀，采用横向直进法粗车螺纹至小径尺寸(每边留有0.20.3mm 的余量)，然后换用精车刀修整，如图 3-12 (c)所示。这种方法简单、易懂、易掌握，但是在车削较大螺距的梯形螺纹时，刀具因其刀头狭长，强度不够而易折断：切削的沟槽较深，排屑不顺畅，致使堆积的切屑把刀头“砸掉”：进给量较小，切削速度较低，因而很难满足梯形螺纹的车削需要： d. 车阶梯槽法：为了降低“直槽法”车削时刀头的损坏程度，我们可以采用车阶梯槽法，如图 3-12(d)所示。此方法同样也是采用矩形螺纹车刀进行切槽，只不过不是直接切至小径尺寸，而是分成若干刀切削成阶梯槽，最后换用精车刀修
27、整至所规定的尺寸。这样切削排屑较顺畅，方法也较简单，但换刀时不容易对准螺旋直槽，很难保证正确的牙型，容易产生倒牙现象。综上所述：除直进法外，其他三种车削方法都能不同程度地减轻或避免三刃同时切削，使排屑较顺畅，刀尖受力、受热情况有所改善，从而不易出现振动和扎刀现象，还可提高切削用量，改善螺纹表面品质。所以，左右切削法、车直槽法和车阶梯槽法获得了广泛的应用。然而，对于初学者来说，以上三种车削方法掌握起来较困难，操作起来较繁琐，有待于容易化和简单化。通过多年的教学、实践发现， “分层车削梯形螺纹”能使学生容易理解和掌握。 2. “分层法”车削梯形螺纹“分层法”车削梯形螺纹实际上是直进法和左右切削法的
28、综合应用。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(每层大概 12mm 深)，转化成若干个较浅的梯形槽来进行切削，从而降低了车削难度。每一层的切削都采用先直进后左右的车削方法，由于左右切削时槽深不变，刀具只须做向左或向右的纵向(沿导轨方向)进给即可(如图 3-13 所示)，因此它比上面提到的左右切削法要简单和容易操作得多。 梯形螺纹的计算公式及其参数值列于表 3-7。表 3-7 梯形螺纹计算公式及参数名称 代号 计算公式及参数值/mm牙 形 角 a a=30螺 距 pP(mm) 1.55 612 1444牙顶间隙ac(mm) 0.25 0.5
29、 1大 径 d 公称直径中 径 d2 d2=d-0.5P小 径 d3 d3=d-2h3牙 高 h3 h3=0.5P+ac牙 顶 宽 f f=0.366P图 3-13 分层法车削梯形螺纹图牙槽底宽 w w=0.366P-0.536ac梯形螺纹大径由千分尺或游标卡尺测量，小径一般由进刀深度来保证。中径可用三针测量法或单针测量法来确定。见表 3-8。表 3-8 M 值及量针直径的简化计算公式钢针直径 dD螺纹牙型角 M 值计算公式最大值 最佳值 最小值29（英制蜗杆） M=d2+4.994dD-1.933P 0.516P30（梯形螺纹） M=d2+4.864dD-1.866P 0.656P 0.51
30、8P 0.486P40（蜗杆）M=d1+3.924dD-4.316mx 2.446mx 1.675mx 1.61mx55（英制螺纹） M=d2+3.166dD-0.961P 0.894P-0.029 0.564P 0.481P-0.01660（普通螺纹） M=d2+3dD-0.866P 1.01P 0.577P 0.505Pa.“分层法”车削梯形螺纹的刀具选择：“分层法”车削梯形螺纹所用的粗车刀和精车刀与其它加工方法基本相同，只是粗车刀的刀头宽度(w 刀 =1.21.5mm)小于牙槽底宽(w=1.928mm)，刀具刀尖角(a r=292930)略小于梯形螺纹牙型角(a=30)。 b.“分层法”
31、车削梯形螺纹的操作步骤： 1） 粗、精车梯形螺纹大径(36-0.3750)且倒角与端面成 15;。这里螺纹大径也可留有 0.15mm 左右的修整余量，以便螺纹精车完后，发现牙顶有撕裂和变形时可以进行修整： 2） 用梯形螺纹粗车刀直进法大概车至 1/3 牙槽深处(h 1=1mm)，因为切削深度不大，切削力较小，一般不会产生振动和扎刀，如图 3-12 和图 3-13(a)所示。此时，中拖板停止进刀而做横向进刀(车刀每次进到原来的吃刀深度)，只用小拖板使车刀向左或向右做微量进给，进给量大概为 0.20.4mm，进刀次数视具体情况而定，以较快的速度将牙槽拓宽如图 3-14 (b)所示。拓宽后牙顶宽 f
32、(f为 2.5mm 左右)应大于理论计算值f(f=2.196mm)，保证螺纹两侧面留有 0.15mm 左右的精车余量。图 3-14 梯形螺纹“分层法”车削的步骤3） 将车刀刀头退回至第一层拓宽牙槽的中间位置(只需将小拖板退回借刀格数的一半)，接着再用直进法切削第二层，大概车至 2/3 牙槽深处h 2=2mm，如图 3-14 (c)，然后中拖板停止横向进刀，用左右切削法拓宽牙槽如图 3-14(d)。拓宽牙槽时，应把第二层的两牙槽侧面与第一层的重合，注意不要再次车削到第一层牙槽的侧面，否则牙顶的精车余量就可能不够了： 4） 重复上述步骤，继续用直进法和左右切削法车至第三层(牙高h3=3mm)和第四
33、层(牙高 h4=3.5mm 左右，d 3=29-0.5370)，然后拓宽牙槽(图 3-12)。 “分层法”车削的次数可以为两次、三次，甚至更多次，具体情况视螺距的大小、车刀强度等而定： 5） 换用精车刀分别精车螺纹的左右两牙侧图 3-13 (e)，一般先精车好牙槽一侧，再精车牙槽另一侧，并同时保证螺纹中径尺寸精度和两牙侧表面粗糙度等技术要求。从以上加工过程可以看出， “分层法”车削梯形螺纹有以下一些优点：操作相对简单，容易理解和掌握：基本上克服了三面切削、排屑困难、容易扎刀等问题：能得到较清晰的牙型，能加大切削用量以提高生产效率，同时容易保证尺寸精度和获得较好的表面粗糙度。二、技能训练加工图
34、3-15 所示螺纹图 3-15 Tr4210 实体及零件图1.据螺纹标记计算牙高 h3和牙底宽 w,w解：已知公称直径 d=42mm,螺距 P=10mm ,ac=0.5mm。查表根据公式得h3=0.5P+ ac=0.510mm+0.5mm=5.5mmw=w=0.366P-0.536 a c=0.36610-0.5360.5=3.392mm2.牙高 h35.5mm 表示，螺纹刀从开始到切削完毕进刀 5.5mm, 牙底宽w,w为 3.392mm 表示如果用一把刀直进法加工，刀尖宽度不能大于3.392mm。4.安装车刀，调整好角度。5.按照进刀方法分层进行切削，直到进刀达到 5.5mm。6.测量牙底
35、宽如果小于 3.392mm,则左右修正直到达标。7.测量。8.质量分析参考三角螺纹质量分析。三、任务测评1、大径由千分尺或游标卡尺测量，小径一般由进刀深度来保证。2、中径可用三针测量法或单针测量法来确定。见表 3-8。3、加工 Tr426 的梯形螺纹，各参数符合要求。四、注意问题1. 不准在开车时使用棉纱擦拭工件，以免发生安全事故。2. 车螺纹时，选择较小切削用量，减小工件变形，同时充分使用切削液。3. 一夹一顶装夹工件时，应在切削螺纹之前，使床鞍与尾座套筒之间的距离足够安全，以防车刀返回时床鞍与尾座相撞。任务五 蜗杆尺寸计算【学习任务】1.了解蜗杆蜗轮传动的特点、常用材料2.了解蜗杆的种类，
36、掌握蜗杆的各部分的计算方法3.会计算车蜗杆时的交换齿轮一、蜗杆概述蜗杆蜗轮传动（如图 3-15）常用于两轴交错的机械传动中。其特点是减速比大，体积小，结构紧凑，能够实现单向动力传递等优点。缺点是效率较低。为了减小磨损，蜗轮的材料一般用青铜，蜗杆采用中碳钢或合金钢。蜗轮一般在滚齿机床上加工，蜗杆一般采用车削。蜗杆各部分尺寸计算蜗杆分米制（齿型角为 40）和英制（齿形角为 29）两种，我国大多采用米制蜗杆，故我们以米制蜗杆为例学习蜗杆的车削方法。常见米制蜗杆按照齿廓形状，分为轴向直廓（图 3-16a）和法向直廓（图 3-16b）两种。轴向直廓蜗杆的齿形在蜗杆轴平面内为直线，在法平面内为曲线，在端面
37、内为阿基米德螺旋线，因此又称阿基米德蜗杆。机械中最常用的是阿基米德蜗杆，这种蜗杆的加工比较简单，若图样上没有特别标明蜗杆的齿形，则均为轴向轴向直廓蜗杆。各部分尺寸计算见表 3-6。法向直廓蜗杆的齿形在法平面内为直线，在蜗杆轴平面内为延伸渐开线，因此又成为延伸渐开线蜗杆。图 3-15 米制蜗杆的工作图表 3-6名称 计算公式 名称 计算公式轴向模数 mx 基本参数 齿根圆直径 df df=d1-2.4mxdf=da-4.4mx头数 z1 基本参数 导程角 tan=Pz/d 1分度圆直径 d1 基本参数 轴向 sa sa=0.843mx齿形角 =20齿顶宽 sa法向 san san=0.843mx
38、cos轴向齿距 Px Px=m x 轴向 ef ef=0.697mx导程 Pz Pz=z1px=z1mx齿根槽宽 ef法向 efn efn=0.697mxcos齿顶高 ha ha=mx齿根高 hf hf=1.2 mx轴向 sx sx=px/2=m x/2全齿高 h h=2.2 mx齿顶圆直径 da da=d1+2 mx齿厚 s法向 sn sn=pxcos/2=m xcos/2二、技能训练例 1 车削分度圆直径 d1=35.5mm，齿形角 =20，轴向模数mx=2mm，头数 z1=1 的蜗杆轴，求蜗杆基本要素的尺寸。解：根据表 3-6 中的计算公式：轴向齿距 P x=m x=3.14162=6.
39、283mm导程 P z=z1px=z1m x=13.14162=6.283mma）b）b）a）图 3-16 蜗杆齿形的种类 a）轴向直廓 b）法向直廓齿顶高 h f=mx=12=2mm齿根高 h f=1.2 mx=1.22=2.4mm全齿高 h=2.2 m x=2.22=4.4mm齿顶圆直径 d a=d1+2mx=35.5+22=39.5mm齿根圆直径 d f=d1-2.4mx=35.5-2.42=30.7mm轴向齿顶宽 s a=0.843mx=0.8432=1.686mm轴向齿根槽宽 e f=0.697mx=0.6972=1.394mm轴向齿厚 s x=px/2=6.283/2=3.14mm
40、导程角 tan=Pz/d 1=6.283/（3.141635.5）=0.056 =946法向齿厚 s n=pxcos/2=6.283cos946/2=3.099mm三、任务测评车削分度圆直径 d1=40mm，齿形角 =20，轴向模数 mx=4mm，头数z1=2 的蜗杆轴，求蜗杆基本要素的尺寸。任务六 蜗杆车刀【学习任务】1. 掌握蜗杆车刀的种类、作用、角度2. 掌握蜗杆车刀的安装3. 掌握各个角度的参数和刃磨方法一、蜗杆车刀1、蜗杆车刀的种类蜗杆车刀和梯形螺纹刀形状相似，要求精度较高，因此车刀多数用高速钢制成。一般分为粗车车刀和精车车刀两种。蜗杆粗车刀角度选择原则：1） 车刀左右切削刃之间的夹
41、角要小于 2 倍齿形角（40） ，一般为3930。2） 车刀材料为强度和硬度都比较好的高速钢（W18Cr4V） 。3） 刃磨时，刀头宽度要小于牙槽底宽（0.3mm0.5mm） ，以便左右车削并留有精加工余量。4） 在切削钢料时，纵向前角 p=1015，纵向后角p=68。5） 由于螺纹升角影响较大，车刀左刃后角 ol=（35）+，右刃后角 or=（35）-。6） 刀尖适当倒圆，用以增加刀尖强度，一般 R（1.53）mm。如图 3-17：图 3-17 蜗杆粗车刀2、蜗杆精车刀角度选择原则：1）车刀左右切削刃之间的夹角要等于 2 倍齿行角（40） 。2）刃磨时，刀头宽度要小于牙槽底宽 0.3mm0.
42、5mm。3）在切削钢料时，纵向前角 p=0，纵向后角 p=68。4）刃磨时，车刀左右切削刃直线度要好，前、后刀面表面粗糙度数值小，Ra 值0.4，保证在切削过程中使多头蜗杆的牙侧获得较小的表面粗糙度。5）为了保证左右切削刃切削顺利，最好磨有较大前角的卷屑槽，o=1520。如图 3-18：3、蜗杆车刀的装夹 轴向直廓的蜗杆装刀时，车刀左右切削刃组成的平面应与工件轴线重合，见图 3-19。4、蜗杆的车削方法同梯形螺纹，粗车蜗杆有三种方法，分别为左右车削法、分层切削法、和切槽法。精车蜗杆是在粗车以后，切削量很小，车刀前角较大，采用直接进刀法加工。图 3-19 垂直装刀法 1-齿面 2-前刀面 3-左切削刃 4-右切削刃图 3-18 蜗杆精车刀
