淺析三角螺紋的加工

1、江西冶金職業(yè)技術(shù)學院自學考試畢業(yè)設(shè)計(論文)題 目： 淺析三角螺紋的加工 系 (部)： 機電工程系 專業(yè)名稱： 機電一體化 姓 名： 何誠博 準考證號： 057011500255 班級名稱： 10機電自考大專(3)班 提交時間： 年 月 日 摘 要車床是目前使用最廣泛的數(shù)控機床之一。車床主要用于加工軸類、盤類等回轉(zhuǎn)體零件。通過機械加工程序的運行，可自動完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成形表面、螺紋和端面等工序的切削加工，并能進行車槽、鉆孔、擴孔、鉸孔等工作。編程就是將加工零件的加工順序、刀具運動軌跡的尺寸數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)（主運動和進給運動速度、切削深度）以及輔助操作（換刀、主軸正反轉(zhuǎn)、冷卻液開關(guān)、刀具夾

2、緊、松開等）加工信息，用規(guī)定的文字、數(shù)字、符號組成的代碼，按一定格式編寫成加工程序。本文從車削螺紋類零件的分類及如何使用三角形螺紋類零件以及時常見問題和解決方法方面入手來解決車削螺紋的難點問題，通過詳細的剖析，不僅有效地能夠保證加工工件的質(zhì)量，而且在加工效率方面也會有很大的提高。關(guān)鍵詞：車削螺紋；加工方法；常見問題 目 錄前言1一、螺旋線的形成及螺紋的分類1二、螺紋術(shù)語22.1 螺紋2三、如何用數(shù)控車床車削三角形螺紋2    3.1車削螺紋工件的螺紋參數(shù)和工藝要求3    3.2車刀的選擇、刃磨和安裝4  

3、0; 3.3檢測螺紋參數(shù)5四、車削螺紋時常見問題及解決方法64.1啃刀64.2亂扣 74.3螺距不正確7 4.4中徑不正確84.5螺紋表面粗糙8結(jié)論9致 謝 10參考文獻11江西冶金職業(yè)技術(shù)學院10級自考畢業(yè)設(shè)計(論文)淺析三角螺紋的加工前言在各種機械產(chǎn)品中，帶有螺紋的零件和蝸桿應(yīng)用很廣泛。用車削方法加工螺紋和蝸桿是機械制造業(yè)目前常用的加工方法。螺紋按用途可分為連接螺紋和傳動螺紋；按牙型可分為三角形、矩形、圓形、梯形和鋸齒形；按螺旋線方向可分為右旋螺紋和左旋螺紋；按螺旋線線數(shù)可分為單線螺紋和多線螺紋；按母體形狀可分為圓柱螺紋和圓錐螺紋。一、螺旋線的形成及螺紋的分類螺旋線的形成原理見圖1。直角三

4、角形ABC圍繞圓柱d2旋轉(zhuǎn)一周，斜邊AC在圓柱表面上所形成的曲線，就是螺旋線。圖1 螺旋線成形原理螺紋的種類很多，按用途可分為連接螺紋和傳動螺紋；按牙型特征可分為三角形、矩形、圓形、梯形和鋸齒形螺紋；按螺旋線的旋向可分為右旋螺紋和左旋螺紋；按螺旋線的線數(shù)可分為單線螺紋和多線螺紋；按母體形狀可分為圓柱螺紋和圓錐螺紋。螺紋按用途和牙型分類情況見圖2。二、螺紋術(shù)語2.1螺紋在圓柱表面上，沿著螺旋線所形成的，具有相同剖面的連續(xù)凸起和溝槽稱為螺紋。圖3是車床上車削螺紋的示意圖。當工件旋轉(zhuǎn)時，車刀沿工件軸線方向作等速移動即可形成螺旋線，經(jīng)多次進給后便成為螺紋。沿向右上升的螺旋線形成的螺紋(即順時針旋人的螺

5、紋)稱為右旋螺紋，簡稱右螺紋；沿向左上升的螺旋線形成的螺紋(即逆時針旋人的螺紋)稱為左旋螺紋，簡稱左螺紋。在圓柱表面上形成的螺紋稱為圓柱螺紋；在圓錐表面上形成的螺紋稱為圓錐螺紋。三、如何用數(shù)控車床車削三角形螺紋用數(shù)控車床車削螺紋相對于用普通車床車削螺紋來說是比較省心的，但本人認為要車好高質(zhì)量的螺紋還是要過好參數(shù)工藝關(guān)、刀具關(guān)、編程關(guān)和檢測關(guān)。本文以GSK980t數(shù)控系統(tǒng)加工M30X2的外三角螺紋為例（如圖4示），就如何車削出高質(zhì)量的螺紋與同行進行探討交流。圖43.1車削螺紋工件的螺紋參數(shù)和工藝要求    1、確定螺紋大徑、中徑、小徑。  

6、60; 外螺紋大徑（公稱直徑d ）一般應(yīng)車得比基本尺寸小0.20.4mm（約0.13P），保證車好螺紋后牙頂處有0.125P的寬度（P是螺距）。具體數(shù)值應(yīng)參照基準制來選擇，基軸制的值應(yīng)小些，基孔制則可大些。中徑d 2=d-0.6495P，在中徑處螺紋牙厚和槽寬相等。小徑的計算公式為：d1=d-1.3P。則在上例中的參數(shù)分別是：d =29.629.8，d2=28.701，d1=27.4 。    2、螺柱右端面要倒角至螺紋小徑，左邊加工退刀槽。        3、確定背吃刀量。  

7、60; 螺紋切削用量的選擇應(yīng)根據(jù)工件材料的螺距大小以及所處的加工位置等因素來決定。前幾次的進給用量可大些，以后每次進給切削用量應(yīng)逐漸減小。切削速度應(yīng)選低些，粗車時每次切深0.3mm左右，最后留余量0.2mm ；精車時每次切深0.10.2mm左右，粗精車的總切深為1.3P。經(jīng)過總結(jié)，本人列出下表僅供參照。3.2車刀的選擇、刃磨和安裝    螺紋車刀的選擇主要考慮刀具、形狀和幾何角度等三個方面。高速鋼車刀用于加工塑性（鋼件）材料的螺紋工件；白鋼刀刃磨螺的紋車刀，適用于加工大螺距的螺紋和精密絲等工件；硬質(zhì)合金螺紋車刀適用于加工脆性材料（鑄鐵）和高速切削塑性工件。

8、0;   車刀的幾何角度有三個（1）刀尖角應(yīng)等于牙型角，車削普通三角形螺紋是60o；（2）前角一般為0o15o，螺紋車刀的徑向前角對牙形角有很大的影響，對精度高的螺紋徑向前角可適當取小一些（約0o5o）；（3）后角一般為5o10o，因螺紋升角的影響，兩后角大小應(yīng)該磨成不同，進刀方向一面應(yīng)稍大一些。但對大直徑、小螺距的三角形螺紋，這種影響可忽略不計。刃磨車刀時要根據(jù)粗、精車的要求，刃磨出合理的前、后角。粗車刀前角大，后角小，精車刀則相反。車刀的左右刀刃必須是直線，無崩刃。刀尖角的刃磨比較困難，為保證磨出準確的刀尖角，在刃磨時用螺紋角度樣板測量刀尖角（見圖5）。測量時，把刀尖角

9、與樣板貼合，對準光源，仔細觀察兩邊貼合的間隙，并以此為依據(jù)進行修磨。另外車刀磨損過大時會引起切削力增大，頂彎工件，出現(xiàn)啃刀現(xiàn)象。此時應(yīng)對車刀加以修磨。圖5    車削螺紋時，為了保證牙形正確，對安裝螺紋車刀提出了嚴格的要求。安裝時刀尖高度必須對準工件旋轉(zhuǎn)中心（可根據(jù)尾座頂針高度檢查），車刀安裝得過高，則吃刀到一定深度時，車刀的后刀面頂住工件，增大摩擦力，甚至把工件頂彎，造成啃刀；過低，則切屑不易排出，車刀徑向力的方向是工件中心，加上橫進絲杠與螺母間隙過大，致使吃刀深度不斷自動徑向加深，從而把工件抬起，導致啃刀；車刀刀尖角的中心線必須與工件嚴格垂直，裝刀時可用樣板來

10、對刀（見圖6）。如果車刀裝歪，就會產(chǎn)生牙形歪斜（見圖6）；刀頭伸出不能太長，一般為2025mm（約刀桿厚度的1.5倍）。圖6  3.3檢測螺紋參數(shù)    檢測螺紋主要測量螺距、牙型角和螺紋中徑，而且這些測量要在拆卸工件、刀具前進行，發(fā)現(xiàn)問題才能及時補救。    1、測量螺距、牙型角    螺距是由車床的運動關(guān)系來保證的，用鋼尺測量即可。普通螺紋的螺距一般較小，在測量時，最好量10個螺距的長度，再除以10得到一個螺距的尺寸。牙型角是由車刀的刀尖以及正確安裝來保證的，一般用樣板測量。也可用螺距規(guī)同時

11、測量螺距和牙型角（見圖7）。圖7    2、測量螺紋中徑    螺紋中徑常用螺紋千分尺測量（見圖8）。使用方法跟一般的外徑千分尺相似。它有兩個可以調(diào)換的測量頭，在測量時，兩個跟牙形相同的觸頭正好卡在螺紋的牙形面，所得到的千分尺讀數(shù)就是該螺紋的中徑實際尺寸。圖8    3、綜合測量    用螺紋環(huán)規(guī)檢查三角形外螺紋（見圖9）。首先應(yīng)對螺紋的直徑、螺距、牙形和粗糙度進行檢查，然后再用環(huán)規(guī)測量外螺紋的尺寸精度。如果環(huán)規(guī)通端正好擰進去，而止端擰不進去，說明螺紋精度符合要求。對于精度要

12、求不高的也可用標準螺母檢查（生產(chǎn)中常用），以擰上工件時是否順利和松動的感覺來確定。檢查有退刀槽的螺紋時，環(huán)規(guī)應(yīng)通過退刀槽與階臺端面靠平。圖9總之，車削螺紋時產(chǎn)生的故障形式多種多樣，既有設(shè)備的因素，也有刀具、操作者的因素，在排除故障時要具體情況具體分析，通過各種檢測和診斷手段，找出具體的影響因素，采取有效的解決方法，車削出高質(zhì)量的螺紋。四、車削螺紋時常見問題及解決方法在臥式車床上能車削米制、英寸制、模數(shù)和徑節(jié)制四中螺紋，無論車削那種螺紋，車床主軸與刀具之間必須保持嚴格關(guān)系，即主軸每轉(zhuǎn)一周，刀具應(yīng)均勻移動一個導程的距離。它們的運動關(guān)系是主軸帶著工件一起移動，主軸的運動經(jīng)交換齒輪傳到進給箱，由進給箱

13、經(jīng)變速后再傳給絲杠，由絲杠和溜板箱上的開合螺母配合帶動刀架作直線運動，這樣工件的移動和刀架的移動都是通過主軸的帶動來實現(xiàn)的，從而保證了工件和刀具之間嚴格的運動關(guān)系。在實際車削螺紋時，由于各種原因，造成由主軸到刀具之間的運動在某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，引起車削螺紋時產(chǎn)生故障，影響正常生產(chǎn)，這時應(yīng)及時加以解決。 4.1啃刀車刀裝得過高過低、工件裝夾不牢或車刀磨損過大造成的：（1）車刀安裝的過高或過低，過高時，則吃刀量到一定程度時，車刀的后刀面頂住工件增大摩擦力，甚至把工件頂彎，造成啃刀現(xiàn)象，過低時，則刀屑不易排出，車刀北向力的方向是工件中心，加上橫進的絲桿與螺母的間隙過大，致使背吃刀量不斷自動趨向加深，從

14、而把工件抬起。出現(xiàn)啃刀。此時，應(yīng)及時調(diào)整車刀高度，使刀尖與工件的軸線等高，在粗車和半精車時，刀尖位置比工件的中心高出高出工件直徑的1%左右。 （2）工件裝夾不牢，工件本身的剛性不能承受車削時的車削力，因而產(chǎn)生過大的  度，改變的車削與工件的中心高度（工件被抬高了）形成的背吃刀量突增，出現(xiàn)啃刀。此時應(yīng)把工件裝夾牢固，可以用尾坐頂牢，以增加工件剛性。（3）車刀磨損過大，這回引起車削力增大，頂彎工件出現(xiàn)啃刀。此時應(yīng)對車刀加以修磨。4.2亂扣 絲桿轉(zhuǎn)一周是工件未轉(zhuǎn)夠整數(shù)造成的：（1）車床絲桿螺距與工件螺距比值不成整倍數(shù)時  如果在退刀時打開開合螺母，將床鞍搖至起

15、始位置，那么，再次閉合開合螺母時就會發(fā)生車刀刀尖不在前一刀所車出的螺旋槽內(nèi)。以致出現(xiàn)亂扣。 解決辦法是：采用正反車法來退刀，即早第一次行程結(jié)束時不提起開合螺母，把刀沿徑向退出后，將主軸反轉(zhuǎn)，使刀沿縱向退回，再次進行第二次行程，這樣往復的過程中。因主軸絲桿，刀架之間的轉(zhuǎn)動沒有分離，車刀始終在原來的螺旋槽內(nèi)，就不會出現(xiàn)亂扣。（2）車床絲桿螺距與工件螺距比值不成整倍數(shù)時，工件和絲桿都在旋轉(zhuǎn)提起開合螺母后，至少到等絲桿轉(zhuǎn)過一周，才能重新合上開合螺母，這樣當絲桿轉(zhuǎn)過一周時。工件轉(zhuǎn)過了整數(shù)倍，車刀就能順利進入前一刀車出的螺紋槽內(nèi)，也就不會出現(xiàn)亂扣。因此就可以打開開合螺母，手動退刀，這樣退刀快，有利于提高生

16、產(chǎn)率和保持絲杠精度，同時絲杠也比較安全。4.3螺距不正確 （1）螺紋全長不正確：原因是交換齒輪搭配不當或進給箱手柄位置不對，可重新檢查進給箱手柄位置或驗算交換齒輪。（2）局部不正確：原因是由于車床絲桿本身的螺距局部誤差（一般由磨損引起）可更換絲扛或局部修復。（3）螺紋全長上螺距不均勻：可能是以下原因造成的：絲杠的軸向竄動，主軸的軸向竄動，溜板箱的開合螺母與絲杠不同軸而造成嚙合不良，溜板箱燕尾導軌磨損而造成開合螺母閉合時不穩(wěn)定，交換齒輪間隙過大等。 進行檢測，如果是絲杠軸向竄動造成，可對車床絲杠與進給箱連接處的調(diào)整圓螺母進行調(diào)整，以消除連接處的推動球軸承軸向間隙，如果是立軸軸向竄動引起，可調(diào)整主

17、軸后調(diào)整螺母，以消除推動球軸承的軸向間隙，如果是溜板箱的開合螺母與絲杠不同軸造成嚙合不良引起，可修整開合螺母并調(diào)整開合螺母間隙，如果是燕尾導軌磨損，可配制燕尾導軌及鑲條，以過到正確的配合要求，如果是交換齒輪間隙過大，可采用重新調(diào)整交換齒輪間隙。（4）出現(xiàn)竹節(jié)紋原因是從主軸到絲杠之間的齒輪傳動有周期性誤差引起的，如交換齒輪箱內(nèi)的齒輪、進給箱內(nèi)齒輪由于本身制造誤差，局部磨損，或齒輪在軸上安裝偏心造成旋轉(zhuǎn)中心底，從而引起絲杠旋轉(zhuǎn)周期性不均勻，引起刀具移動的周期性不均勻，導致竹節(jié)紋的出現(xiàn)，可以修換有誤差或磨損的齒輪。4.4中徑不正確原因是吃刀太大，刻度盤不準，而又及時測量所造成，解決方法是精車時要詳細

18、檢查刻度盤是否松動，精車余量要適當，車刀刃口要鋒利，要及時測量。4.5螺紋表面粗糙原因是車刀刃口磨得不光潔，切削液不適當，切削速度和工件材料不適合以及切削過程產(chǎn)生振動等造成。解決方法的：正確修整砂輪或有油石精研刀具；選擇適當切削速度和切削液；調(diào)整車床床鞍壓板及中、小滑板燕尾導軌的鑲條等，保證各導軌間隙的準確性，防止切削時產(chǎn)生振動?？傊囅髀菁y時產(chǎn)生的故障形式多種多樣，既有設(shè)備的原因，也有刀具、操作者的原因，在排除故障時要具體情況具體分析，通過各種檢測和診斷手段，找出具體的影響因素，采用有效的解決方法。結(jié) 論在大學的最后一個學期，我過得既充實又繁忙.從選題的那天起，我就開始了我的畢業(yè)設(shè)計。在畢業(yè)設(shè)計的這段時間里，我有很多的感觸，它帶給我的價值是巨大的，這將對我的以后工作產(chǎn)生重要的影響。通過這次的設(shè)計，對車削螺紋類零件有