螺紋加工教案

第三章螺紋零件加工

任務(wù)一螺紋基礎(chǔ)知識(shí)

第一節(jié)螺紋基礎(chǔ)知識(shí)

【學(xué)習(xí)任務(wù)】

1、掌握螺紋的要素、標(biāo)記。

2、掌握螺紋的種類、用途。

3、掌握螺紋參數(shù)的計(jì)算方法。

一、螺紋概述

1.螺紋的基本要素（圖3-1）

1）牙形通過螺紋軸線剖面上的螺紋輪廓形狀。

2）大徑(D)也叫公稱直徑，是外螺紋牙頂或內(nèi)螺紋牙底所在的圓

柱面的直徑。

3）螺距(P)相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。在數(shù)值

上等于相鄰牙頂間的軸向距離。

4）導(dǎo)程(P)同一螺旋線上相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向

h

距離。對(duì)于單線螺紋來說導(dǎo)程和螺距相等。

5）線數(shù)(n)形成螺紋的螺旋線的條數(shù)。

6）旋向螺旋線的旋轉(zhuǎn)方向。

圖3-1螺紋參數(shù)

2.螺紋的類型

1）螺紋按照螺旋線數(shù)目可分為單線螺紋和多線螺紋，沿一條螺旋

線形成的螺紋稱為單線螺紋；沿兩條或兩條以上螺旋線形成的螺紋，

該螺旋線在軸向等距分布，稱為多線螺紋（如圖3-2）。

圖3-2螺紋的線數(shù)

2）螺紋按照旋向可分為右旋螺紋和左旋螺紋。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)旋入

的螺紋稱右旋螺紋；逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)旋入的螺紋稱左旋螺紋（如圖3-3）。

左旋螺紋右旋螺紋

圖3-3螺紋的旋向

3）螺紋按齒的形狀不同可分為三角螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋、

鋸齒形螺紋。（如圖3-4）

圖3-4螺紋的齒形

螺紋的分類、標(biāo)記和用途，詳細(xì)見下表格3-1

表3-1螺紋的分類、標(biāo)記和用途

螺紋種類代號(hào)牙形角標(biāo)記舉例用途

M16LH-6g-L

M-普通螺紋

普

16-公稱直徑（大徑Ф16）

通粗

M60°LH-旋向（右旋不做標(biāo)記）連接緊固

螺牙

6g-中徑和頂徑公差帶代號(hào)

紋

L-旋和長度（L-長S-短，不標(biāo)為中

等旋和長度）

M16×1-5g6g

M-普通螺紋

16-公稱直徑（大徑Ф16）

細(xì)×1-螺距是1mm(粗牙不標(biāo)螺距)

牙右旋（旋向未標(biāo)表示右旋螺紋）

5g-中徑公差帶代號(hào)

6g-頂徑公差帶代號(hào)

中等旋和長度

55°（非本項(xiàng)目主要內(nèi)容詳情請(qǐng)查閱

管螺紋G管子連接

60°國家標(biāo)準(zhǔn)）

Tr36×12（6P）-7H

Tr-梯形螺紋

36-公稱直徑36mm

梯形螺紋Tr30°雙向傳遞動(dòng)力

×12（6P）-螺距6mm,導(dǎo)程12mm

7H-中徑公差帶代號(hào)

右旋、雙線、中等旋和長度

矩形40×8

矩形螺紋0°40-公稱直徑40mm雙向傳遞動(dòng)力

×8-螺距8mm

B40×8-7A

B-鋸齒形螺紋

鋸齒形

B33°40-公稱直徑40mm單向傳遞動(dòng)力

螺紋

×8-螺距8mm

7A-公差帶代號(hào)

3.螺紋參數(shù)計(jì)算

表3-2普通螺紋基本要素的計(jì)算公式

基本參數(shù)外螺紋內(nèi)螺紋計(jì)算公式

牙型角αα=60°

螺紋大徑

dDd=D

（公稱直徑）/mm

螺紋中徑/mmdDd=D=d-0.6495P

2222

牙型高度/mmhh=0.5413P

11

螺紋小徑dDd=D=d-1.0825P

1111

二、技能訓(xùn)練

1.認(rèn)識(shí)各種不同類型的螺紋。

2.解釋以下螺紋代號(hào)的含義：

M24×3-5g-6g-L:

Tr42×12（6P）-7H:

M36×3LH—6H—S:

3.任務(wù)測評(píng)

計(jì)算表3-3中螺紋各參數(shù)尺寸：

表3-3

螺紋中徑mm螺紋小徑mm牙型高度mm螺距mm

螺紋代號(hào)得分

（25分）（25分）（25分）（25分）

M8×1.25

M10×1.5

M12×1.75

M16×2

M18×2.5

三、注意事項(xiàng)

內(nèi)、外三角螺紋的各參數(shù)代號(hào)及其區(qū)別。特別需要注意內(nèi)、外三角螺

紋的中徑計(jì)算方法及其小徑計(jì)算方法，以方便車削時(shí)的進(jìn)刀深度的控制。

第二節(jié)三角螺紋車削方法

【學(xué)習(xí)任務(wù)】

1、掌握正確安裝三角形螺紋車刀的方法。

2、掌握三角形螺紋車削的方法和步驟。

3、牢記車削三角形螺紋時(shí)的注意事項(xiàng)。

一、三角螺紋車削方法

1.準(zhǔn)備工作

1）安裝螺紋車刀時(shí)，車刀的刀尖角等于螺紋牙型角α=60o，其前角

γ=0o才能保證工件螺紋的牙型角，否則牙型角將產(chǎn)生誤差。只有粗加工

o

時(shí)或螺紋精度要求不高時(shí)，其前角可取γ=5o～20o。安裝螺紋車刀時(shí)刀

o

尖對(duì)準(zhǔn)工件中心，并用樣板對(duì)刀，以保證刀尖角的角平分線與工件的軸線

相垂直，車出的牙型角才不會(huì)偏斜。如圖3-5所示。

圖3-5螺紋車刀幾何角度與用樣板對(duì)刀

2）按螺紋規(guī)格車螺紋外圓，并按所需長度刻出螺紋長度終止線。先

將螺紋外徑車至尺寸，然后用刀尖在工件上的螺紋終止處刻一條微可見

線，以它作為車螺紋的退刀標(biāo)記。

3）根據(jù)工件的螺距P，查機(jī)床上的標(biāo)牌，然后調(diào)整進(jìn)給箱上手柄位

置及配換掛輪箱齒輪的齒數(shù)以獲得所需要的工件螺距。

4）確定主軸轉(zhuǎn)速。初學(xué)者應(yīng)將車床主軸轉(zhuǎn)速調(diào)到最低速。

2.車螺紋的方法和步驟

1）確定車螺紋切削深度的起始位置，將中滑板刻度調(diào)到零位，開車，

使刀尖輕微接觸工件表面，然后迅速將中滑板刻度調(diào)至零位，以便于進(jìn)刀

記數(shù)。

2）試切第一條螺旋線并檢查螺距。將床鞍搖至離工件端面8~10牙處，

橫向進(jìn)刀0.05左右。開車，合上開合螺母，在工件表面車出一條螺旋線，

至螺紋終止線處退出車刀，開反車把車刀退到工件右端；停車，用鋼尺檢

查螺距是否正確。如圖3-6（a、b、c）所示。

3）用刻度盤調(diào)整背吃刀量，開車切削，如下圖3-6（d）。螺紋的

總背吃刀量a與螺距的關(guān)系按經(jīng)驗(yàn)公式a≈0.65P，次的背吃刀量約0.1

pp

左右。

4）車刀將至終點(diǎn)時(shí)，應(yīng)做好退刀停車準(zhǔn)備，先快速退出車刀，然后

開反車退出刀架。如圖3-6（e）。

5）再次橫向進(jìn)刀，繼續(xù)切削至車出正確的牙型如圖3-6（f）。

加工螺紋時(shí)可以不加工螺紋退刀槽，但必須保證后一次車削要小于等

于前次車削長度，否則后次車削吃刀太深容易崩刀。低速車削螺紋，最好

用高速鋼車刀，轉(zhuǎn)速小于100r/min。熟練以后可以采用高速車削螺紋，

高速車削螺紋表面光潔，效率高，可以采用硬質(zhì)合金刀具。建議初學(xué)者不

要使用。加工外螺紋前圓柱直徑通常小于螺紋公稱直徑0.1～0.3mm；加

工內(nèi)螺紋前，塑性材料內(nèi)孔直徑D≈D-P。脆性材料內(nèi)孔直徑D≈

孔孔

D-1.05P。

圖3-6螺紋切削方法與步驟

圖3-7內(nèi)外螺紋通止規(guī)

二、技能訓(xùn)練

1.三角螺紋車刀的安裝操作訓(xùn)練。

2.三角螺紋加工操作步驟訓(xùn)練。

3.技能訓(xùn)練（如圖3-8）。

加工零件圖中三角形外螺紋M12×1.5長度24mm。

4.實(shí)習(xí)工、量具（表3-4）

名稱規(guī)格數(shù)目要求

90°車刀硬質(zhì)合金1把磨制完成

外螺紋車刀高速鋼1把磨制完成

內(nèi)螺紋車刀高速鋼1把磨制完成

切斷刀硬質(zhì)合金1把磨制完成

鋼直尺150mm1把精度符合要求

游標(biāo)卡尺0.02mm一把精度符合要求

內(nèi)外螺紋通規(guī)M12×1.5各1支精度符合要求

內(nèi)外螺紋止規(guī)M12×1.5各1支精度符合要求

5.加工步驟：

1）外螺紋車削

（1）車削螺紋大徑至φ11.8mm；

（2）倒角1.5×45°，切退刀槽；

（3）調(diào)整機(jī)床轉(zhuǎn)速36r/min，螺距1.5mm，接通絲杠；

（4）安裝刀具，角度要正確；

（5）裝夾工件，車削螺紋；

（6）用通、止規(guī)檢驗(yàn)是否合格。

2）內(nèi)螺紋車削

（1）加工內(nèi)孔直徑至φ10.5mm；

（2）倒角1.5×45°；

（3）調(diào)整機(jī)床轉(zhuǎn)速36r/min，螺距1.5mm，接通絲杠；

（4）安裝刀具，角度要正確；

（5）裝夾工件，車削；

（6）然后用通、止規(guī)測量是否合格。

6.任務(wù)測評(píng)表3-5

螺紋大徑mm螺紋中徑mm螺紋牙型mm螺距mm

項(xiàng)目得分

（25分）（25分）（25分）（25分）

外螺紋

內(nèi)螺紋

三、注意事項(xiàng)

1.注意和消除拖板的“空行程”：若小拖板存在空行程，則車削螺紋

過程中，由于受到切削力軸向分力，可使小拖板軸向“竄動(dòng)”，預(yù)防方法

是，車削螺紋之前，將小拖板向主軸箱方向旋緊，消除空行程。

2.避免“亂扣”。當(dāng)?shù)谝粭l螺旋線車好以后，第二次進(jìn)刀后車削，刀

尖不在原來的螺旋線(螺旋樁)中，而是偏左或偏右，甚至車在牙頂中間，

將螺紋車亂這個(gè)現(xiàn)象就叫做“亂扣”預(yù)防亂扣的方法是采用倒順(正反)

車法車削。在用左右切削法車削螺紋時(shí)小拖板移動(dòng)距離不要過大，若車削

途中刀具損壞需重新?lián)Q刀或者無意提起開合螺母時(shí)，應(yīng)注意及時(shí)對(duì)刀。

3.對(duì)刀：對(duì)刀前首先要安裝好螺紋車刀，然后按下開合螺母，開正車

(注意應(yīng)該是空走刀)停車，移動(dòng)中、小拖板使刀尖準(zhǔn)確落入原來的螺旋糟

中(注意不能移動(dòng)大拖板)，同時(shí)根據(jù)所在螺旋槽中的位置重新做中拖板進(jìn)

刀的記號(hào)，再將車刀退出，開倒車，將車退至螺紋頭部，再進(jìn)刀......。

對(duì)刀時(shí)一定要注意是正轉(zhuǎn)對(duì)刀。

4.借刀：借刀就是螺紋車削定深度后，將小拖板向前或向后移動(dòng)一點(diǎn)

距離再進(jìn)行車削，借刀時(shí)注意小拖板移動(dòng)距離不能過大，以免將牙槽車寬

造成“亂扣”。

5.使用兩頂尖裝夾方法車螺紋時(shí)，工件卸下后再重新車削時(shí)，應(yīng)該先

對(duì)刀，后車削以免“亂扣”

6.安全注意事項(xiàng)：

1)車螺紋前先檢查好所有手柄是否處于車螺紋位置，防止盲目開車；

2)車螺紋時(shí)要思想集中，雙手操作，動(dòng)作迅速，反應(yīng)靈敏；

3)用高速鋼車刀車螺紋時(shí)，車床轉(zhuǎn)速不能太快，以免刀具磨損；

4)要防止車刀或者是刀架、拖板與卡盤、床尾相撞；

5)通規(guī)檢測時(shí)，應(yīng)將車刀退離工件，防止車刀將手劃破，不要開車

旋緊或者退出通規(guī)；

6)剛加工的螺紋非常鋒利，不能用手去摸或用棉紗去擦。

第三節(jié)攻絲與套絲

【學(xué)習(xí)任務(wù)】

1、了解鉗工加工普通三角螺紋的方法。

2、掌握攻絲的方法和步驟。

3、掌握套絲的方法和步驟。

常用的三角螺紋工件，其螺紋除采用機(jī)械加工外，還可以用鉗工加工

方法中的攻螺紋和套螺紋來獲得。攻螺紋（亦稱攻絲）是用絲錐（圖3-9）

配以鉸杠（圖3-10）在工件內(nèi)圓柱面上加工出內(nèi)螺紋；套螺紋（或稱套

絲、套扣）是用板牙（圖3-11）在圓柱桿上加工外螺紋。

圖3-9絲錐圖3-10鉸杠圖3-11板牙

一、攻螺紋

1.絲錐及鉸扛

1）絲錐

絲錐是用來加工較小直徑內(nèi)螺紋的成形刀具，一般選用合金工具鋼

9SiGr制成，并經(jīng)熱處理制成。通常M6～M24的絲錐一套為兩支，稱頭錐、

二錐；M6以下及M24以上一套有三支、即頭錐、二錐和三錐。

每個(gè)絲錐都有工作部分和柄部組成。工作部分是由切削部分和校準(zhǔn)部

分組成。軸向有幾條（一般是三條或四條）容屑槽，相應(yīng)地形成幾瓣刀刃

（切削刃）和前角。切削部分（即不完整的牙齒部分）是切削螺紋的重要

部分，常磨成圓錐形，以便使切削負(fù)荷分配在幾個(gè)刀齒上。頭錐的錐角小

些，有5～7個(gè)牙；二錐的錐角大些，有3～4個(gè)牙。校準(zhǔn)部分具有完整的

牙齒，用于修光螺紋和引導(dǎo)絲錐沿軸向運(yùn)動(dòng)。柄部有方頭，其作用是與鉸

扛相配合并傳遞扭矩。

2）鉸杠

鉸扛是用來夾持絲錐的工具，常用的是可調(diào)式鉸扛。旋轉(zhuǎn)手柄即可調(diào)

節(jié)方孔的大小，以便夾持不同尺寸的絲錐。鉸扛長度應(yīng)根據(jù)絲錐尺寸大小

進(jìn)行選擇，以便控制攻螺紋時(shí)的扭矩，防止絲錐因施力不當(dāng)而扭斷。

2.攻螺紋前鉆底孔直徑和深度的確定以及孔口的倒角

1）底孔直徑的確定

絲錐在攻螺紋的過程中，切削刃主要是切削金屬，但還有擠壓金屬的

作用，因而造成金屬凸起并向牙尖流動(dòng)的現(xiàn)象，所以攻螺紋前，鉆削的孔

徑（即底孔）應(yīng)大于螺紋內(nèi)徑。底孔的直徑可查手冊(cè)或按下面的經(jīng)驗(yàn)公式

計(jì)算：

脆性材料（鑄鐵、青銅等）：鉆孔直徑d=d(螺紋外徑)-1.1p（螺距）

0

塑性材料（鋼、紫銅等）：鉆孔直徑d=d(螺紋外徑)-p（螺距）

0

2）鉆孔深度的確定

攻盲孔（不通孔）的螺紋時(shí)，因絲錐不能攻到底，所以孔的深度要大

于螺紋的長度，盲孔的深度可按下面的公式計(jì)算：

孔的深度=所需螺紋的深度+0.7d

3）孔口倒角

攻螺紋前要在鉆孔的孔口進(jìn)行倒角，以利于絲錐的定位和切入。倒角

的深度大于螺紋的螺距。

二、套螺紋

1.板牙和板牙架

1）板牙

板牙是加工外螺紋的刀具，用合金工具鋼9SiGr制成，并經(jīng)熱處理淬

硬。其外形像一個(gè)圓螺母，只是上面鉆有3～4個(gè)排屑孔，并形成刀刃。

板牙由切屑部分、定位部分和排屑孔組成。圓板牙螺孔的兩端有40°

的錐度部分，是板牙的切削部分。定位部分起修光作用。板牙的外圓有一

條深槽和四個(gè)錐坑，錐坑用于定位和緊固板牙。

2）板牙架

板牙架是用來夾持板牙、傳遞扭矩的工具。不同外徑的板牙應(yīng)選用不

同的板牙架。

2.套螺紋前圓桿直徑的確定和倒角

1）圓桿直徑的確定

與攻螺紋相同，套螺紋時(shí)有切削作用，也有擠壓金屬的作用。故套螺

紋前必須檢查圓樁直徑。圓桿直徑應(yīng)稍小于螺紋的公稱尺寸，圓桿直徑可

查表或按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。

經(jīng)驗(yàn)公式：圓桿直徑=螺紋外徑d-(0.13～0.2)螺距p

2）圓桿端部的倒角

套螺紋前圓桿端部應(yīng)倒角，使板牙容易對(duì)準(zhǔn)工件中心，同時(shí)也容易切

入。倒角長度應(yīng)大于一個(gè)螺距，斜角為15°～30°。

三、技能訓(xùn)練

加工圖3-8中M12×1.5普通三角形螺紋，各參數(shù)達(dá)到尺寸要求。并

保證配合后軸向間隙不大于0.2mm。

四、注意事項(xiàng)

1.攻螺紋的操作要點(diǎn)及注意事項(xiàng)

1）根據(jù)工件上螺紋孔的規(guī)格，正確選擇絲錐，先頭錐后二錐，不可

顛倒使用。

2）工件裝夾時(shí)，要使孔中心垂直于鉗口，防止螺紋攻歪。

3）用頭錐攻螺紋時(shí)，先旋入1～2圈后，要檢查絲錐是否與孔端面垂

直（可目測或直角尺在互相垂直的兩個(gè)方向檢查）。當(dāng)切削部分已切入工

件后，每轉(zhuǎn)1～2圈應(yīng)反轉(zhuǎn)1/4圈，以便切屑斷落；同時(shí)不能再施加壓力

（即只轉(zhuǎn)動(dòng)不加壓），以免絲錐崩牙或攻出的螺紋齒較瘦。

4）攻鋼件上的內(nèi)螺紋，要加機(jī)油潤滑，可使螺紋光潔、省力和延長

絲錐使用壽命；攻鑄鐵上的內(nèi)螺紋可不加潤滑劑，或者加煤油；攻鋁及鋁

合金、紫銅上的內(nèi)螺紋，可加乳化液。

5）不要用嘴直接吹切屑，以防切屑飛入眼內(nèi)。

2.套螺紋的操作要點(diǎn)和注意事項(xiàng)

1）每次套螺紋前應(yīng)將板牙排屑槽內(nèi)及螺紋內(nèi)的切屑清除干凈；

2）套螺紋前要檢查圓桿直徑大小和端部倒角；

3）套螺紋時(shí)切削扭矩很大，易損壞圓桿的已加工面，所以應(yīng)使用硬

木制的V型槽襯墊或用厚銅板作保護(hù)片來夾持工件。工件伸出鉗口的長

度，在不影響螺紋要求長度的前提下，應(yīng)盡量短。

4）套螺紋時(shí)，板牙端面應(yīng)與圓桿垂直，操作時(shí)用力要均勻。開始轉(zhuǎn)

動(dòng)板牙時(shí)，要稍加壓力，套人3～4牙后，可只轉(zhuǎn)動(dòng)而不加壓，并經(jīng)常反

轉(zhuǎn)，以便斷屑。

5）在鋼制圓桿上套螺紋時(shí)要加機(jī)油潤滑。

第四節(jié)三角螺紋質(zhì)量分析

【學(xué)習(xí)任務(wù)】

1、掌握螺紋廢品的產(chǎn)生原因。

2、掌握產(chǎn)生廢品的預(yù)防措施。

3、能夠根據(jù)實(shí)際情況分析螺紋質(zhì)量產(chǎn)生問題的原因。

4、掌握出現(xiàn)錯(cuò)誤的分析步驟，知道如何預(yù)防。

一、螺紋質(zhì)量分析

表3-6螺紋加工質(zhì)量分析

廢品類型產(chǎn)生原因預(yù)防措施

牙形不正確1、車刀刃磨不正確，角度不1、重新刃磨或更換車刀

對(duì)2、重新裝夾，使用樣板對(duì)刀

2、車刀安裝不正確，偏斜3、合理選擇切削用量，修磨車

3、車刀磨損刀

中徑不正確1、車刀切入深度不夠1、經(jīng)常測量，切入到位

2、刻度盤使用不當(dāng)2、正確使用刻度盤

螺距不正確1、機(jī)床調(diào)整不正確1、重新調(diào)整機(jī)床

2、傳動(dòng)系統(tǒng)間隙過大，手柄2、調(diào)整機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)間隙和

位置不準(zhǔn)確手柄位置

3、車削過程中開合螺母自動(dòng)3、螺母磨損，修復(fù)或可以掛重

抬起物防止

大徑不一致1、工件伸出太長，撓度大1、減小工件伸長量或加頂尖

（大頭）2、吃刀太深2、合理選擇切削參數(shù)

表面粗糙1、刀具剛度不夠引起振動(dòng)1、減小刀桿伸長量使用粗刀

2、有積屑瘤桿

3、工件剛度低，切削量太大2、使用高速鋼車刀時(shí)降低轉(zhuǎn)

4、高速切削時(shí)最后一刀太小速

拉毛工件或切削拉毛工件3、減小切削量

4、高速切削螺紋，最后一刀切

削量應(yīng)大于0.1mm.并垂直

排屑。

二、技能訓(xùn)練

根據(jù)所學(xué)知識(shí)，分組對(duì)本組已加工螺紋進(jìn)行分析。并重新加工M12×

1.5螺紋至合格。

三、任務(wù)測評(píng)

1、車削螺紋中產(chǎn)生表面粗糙度值過大的原因及其預(yù)防措施是什么？

2、車削螺紋中產(chǎn)生牙形不正確的原因及其預(yù)防措施是什么？

3、車削螺紋中產(chǎn)生螺距誤差的原因及其預(yù)防措施是什么？

四、注意事項(xiàng)

車削螺紋前，需將以上產(chǎn)生誤差的預(yù)防措施，逐步依次檢查過后再開

動(dòng)機(jī)床加工。問題分析雖是單獨(dú)列出，但加工之前要確保各要素都達(dá)標(biāo)之

后，才能加工出合格的產(chǎn)品。

第四節(jié)梯形螺紋車削

【學(xué)習(xí)任務(wù)】

1、掌握梯形螺紋的車削方法

2、能夠加工和分析加工過程中出現(xiàn)的質(zhì)量為題并能解決問題

3、能夠根據(jù)實(shí)際情況分析螺紋質(zhì)量產(chǎn)生問題的原因

4、掌握車削合格螺紋的要領(lǐng)

5、掌握出現(xiàn)錯(cuò)誤的分析步驟，知道如何預(yù)防

梯形螺紋較之三角螺紋，其螺距和牙型都大，而且精度高，牙型兩側(cè)

面表面粗糙度值較小，致使梯形螺紋車削時(shí)，吃刀深，走刀快，切削余量

大，切削抗力大。這就導(dǎo)致了梯形螺紋的車削加工難度較大，學(xué)生在車工

技能培訓(xùn)中難于掌握，容易產(chǎn)生扎刀現(xiàn)象，進(jìn)而使學(xué)生對(duì)此產(chǎn)生緊張和畏

懼的心理。在多年的車工實(shí)習(xí)教學(xué)中，通過不斷的摸索、總結(jié)、完善，對(duì)

于梯形螺紋的車削也有了一定的認(rèn)知，下面我們就來探究一下哪種車削方

法更適合初學(xué)者理解、學(xué)習(xí)和掌握。

一、梯形螺紋車削方法

1.車削梯形螺紋時(shí)，通常采用高速鋼材料刀具進(jìn)行低速車削，低速車

削梯形螺紋一般有如圖3-12所示的四種進(jìn)刀方法：直進(jìn)法、左右切削法、

車直槽法和車階梯槽法。通常直進(jìn)法只適用于車削螺距較小(P<4mm)的梯

形螺紋，而粗車螺距較大(P>4mm)的梯形螺紋常采用左右切削法、車直槽

法和車階梯槽法。下面我們分別探究一下這幾種車削方法：

圖3-12梯形螺紋車削的四種進(jìn)刀方法

a.直進(jìn)法：直進(jìn)法也叫切槽法，如圖3-12(a)所示。車削螺紋時(shí)，

只利用中拖板進(jìn)行橫向(垂直于導(dǎo)軌方向)進(jìn)刀，在幾次行程中完成螺紋車

削。這種方法雖可以獲得比較正確的齒形，操作也很簡單，但由于刀具三

個(gè)切削刃同時(shí)參加切削，振動(dòng)比較大，牙側(cè)容易拉出毛刺，不易得到較好

的表面品質(zhì)，并容易產(chǎn)生扎刀現(xiàn)象，因此，它只適用于螺距較小的梯形螺

紋車削：

b.左右切削法：左右切削法車削梯形螺紋時(shí)，除了用中拖板刻度控

制車刀的橫向進(jìn)刀外，同時(shí)還利用小拖板的刻度控制車刀的左右微量進(jìn)

給，直到牙形全部車好，如圖3-12(b)所示。用左右切削法車螺紋時(shí)，

由于是車刀兩個(gè)主切削刃中的一個(gè)在進(jìn)行單面切削，避免了三刃同時(shí)切

削，所以不容易產(chǎn)生扎刀現(xiàn)象。另外，精車時(shí)盡量選擇低速(v=4～7m/min)，

并澆注切削液，一般可獲得很好的表面品質(zhì)。在學(xué)生實(shí)際操作過程中，要

根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，一邊控制左右進(jìn)給量，一邊觀察切屑情況，當(dāng)排出的切屑

很薄時(shí)，就可采用光整加工使車出的螺紋表面光潔，精度也很高。但左右

切削法操作比較復(fù)雜，小拖板左右微量進(jìn)給時(shí)由于空行程的影響易出錯(cuò)，

而且中拖板和小拖板同時(shí)進(jìn)刀，兩者的進(jìn)刀量大小和比例不固定，每刀切

削量不好控制，牙型也不易車得清晰。所以，左右切削法對(duì)操作者的熟練

程度和切削技能要求較高，不適合初學(xué)者學(xué)習(xí)和掌握：

c.車直槽法：車直槽法車削梯形螺紋時(shí)一般選用刀頭寬度稍小于牙

槽底寬的矩形螺紋車刀，采用橫向直進(jìn)法粗車螺紋至小徑尺寸(每邊留有

0.2～0.3mm的余量)，然后換用精車刀修整，如圖3-12(c)所示。這種方

法簡單、易懂、易掌握，但是在車削較大螺距的梯形螺紋時(shí)，刀具因其刀

頭狹長，強(qiáng)度不夠而易折斷：切削的溝槽較深，排屑不順暢，致使堆積的

切屑把刀頭“砸掉”：進(jìn)給量較小，切削速度較低，因而很難滿足梯形螺

紋的車削需要：

d.車階梯槽法：為了降低“直槽法”車削時(shí)刀頭的損壞程度，我們

可以采用車階梯槽法，如圖3-12(d)所示。此方法同樣也是采用矩形螺紋

車刀進(jìn)行切槽，只不過不是直接切至小徑尺寸，而是分成若干刀切削成階

梯槽，最后換用精車刀修整至所規(guī)定的尺寸。這樣切削排屑較順暢，方法

也較簡單，但換刀時(shí)不容易對(duì)準(zhǔn)螺旋直槽，很難保證正確的牙型，容易產(chǎn)

生倒牙現(xiàn)象。

綜上所述：除直進(jìn)法外，其他三種車削方法都能不同程度地減輕或

避免三刃同時(shí)切削，使排屑較順暢，刀尖受力、受熱情況有所改善，從而

不易出現(xiàn)振動(dòng)和扎刀現(xiàn)象，還可提高切削用量，改善螺紋表面品質(zhì)。所以，

左右切削法、車直槽法和車階梯槽法獲得了廣泛的應(yīng)用。然而，對(duì)于初學(xué)

者來說，以上三種車削方法掌握起來較困難，操作起來較繁瑣，有待于容

易化和簡單化。通過多年的教學(xué)、實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，“分層車削梯形螺紋”能使

學(xué)生容易理解和掌握。

2.“分層法”車削梯形螺紋

“分層法”車削梯形螺紋實(shí)際

上是直進(jìn)法和左右切削法的綜合應(yīng)

用。在車削較大螺距的梯形螺紋時(shí)，

“分層法”通常不是一次性就把梯

形槽切削出來，而是把牙槽分成若

干層(每層大概1～2mm深)，轉(zhuǎn)化成

若干個(gè)較淺的梯形槽來進(jìn)行切削，

從而降低了車削難度。每一層的切

圖3-13分層法車削梯形螺紋圖

削都采用先直進(jìn)后左右的車削方

法，由于左右切削時(shí)槽深不變，刀具只須做向左或向右的縱向(沿導(dǎo)軌方

向)進(jìn)給即可(如圖3-13所示)，因此它比上面提到的左右切削法要簡單和

容易操作得多。

梯形螺紋的計(jì)算公式及其參數(shù)值列于表3-7。

表3-7梯形螺紋計(jì)算公式及參數(shù)

名稱代號(hào)計(jì)算公式及參數(shù)值/mm

牙形角aa=30°

螺距p

P(mm)1.5～56～1214～44

牙頂間隙

a(mm)0.250.51

c

大徑d公稱直徑

中徑dd=d-0.5P

22

小徑dd=d-2h

333

牙高h(yuǎn)h=0.5P+a

33c

牙頂寬ff=0.366P

牙槽底寬ww=0.366P-0.536a

c

梯形螺紋大徑由千分尺或游標(biāo)卡尺測量，小徑一般由進(jìn)刀深度來保

證。中徑可用三針測量法或單針測量法來確定。見表3-8。

表3-8M值及量針直徑的簡化計(jì)算公式

鋼針直徑d

螺紋牙型角M值計(jì)算公式D

最大值最佳值最小值

29°（英制

M=d+4.994d-1.933P0.516P

蝸桿）2D

30°（梯形

M=d+4.864d-1.866P0.656P0.518P0.486P

螺紋）2D

40°（蝸桿）M=d+3.924d-4.316m2.446m1.675m1.61m

1Dxxxx

55°（英制

M=d+3.166d-0.961P0.894P-0.0290.564P0.481P-0.016

螺紋）2D

60°（普通M=d+3d-0.866P1.01P0.577P0.505P

2D

螺紋）

a.“分層法”車削梯形螺紋的刀具選擇：

“分層法”車削梯形螺紋所用的粗車刀和精車刀與其它加工方法基

本相同，只是粗車刀的刀頭寬度(w=1.2～1.5mm)小于牙槽底寬

刀

(w=1.928mm)，刀具刀尖角(a=29°～29°30')略小于梯形螺紋牙型角

r

(a=30°)。

b.“分層法”車削梯形螺紋的操作步驟：

1）粗、精車梯形螺紋大徑(￠36-0.3750)且倒角與端面成15°;。

這里螺紋大徑也可留有0.15mm左右的修整余量，以便螺紋精車完后，發(fā)

現(xiàn)牙頂有撕裂和變形時(shí)可以進(jìn)行修整：

2）用梯形螺紋粗車刀直進(jìn)法大概車至1/3牙槽深處(h=1mm)，因

1

為切削深度不大，切削力較小，一般不會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和扎刀，如圖3-12和

圖3-13(a)所示。此時(shí)，中拖板停止進(jìn)刀而做橫向進(jìn)刀(車刀每次進(jìn)到原

來的吃刀深度)，只用小拖板使車刀向左或向右做微量進(jìn)給，進(jìn)給量大概

為0.2～0.4mm，進(jìn)刀次數(shù)視具體情況而定，以較快的速度將牙槽拓寬如

圖3-14(b)所示。拓寬后牙頂寬f'(f'為2.5mm左右)應(yīng)大于理論計(jì)算值

f(f=2.196mm)，保證螺紋兩側(cè)面留有0.15mm左右的精車余量。

圖3-14梯形螺紋“分層法”車削的步驟

3）將車刀刀頭退回至第一層拓寬牙槽的中間位置(只需將小拖板退

回借刀格數(shù)的一半)，接著再用直進(jìn)法切削第二層，大概車至2/3牙槽深

處[h=2mm，如圖3-14(c)]，然后中拖板停止橫向進(jìn)刀，用左右切削法拓

2

寬牙槽[如圖3-14(d)]。拓寬牙槽時(shí)，應(yīng)把第二層的兩牙槽側(cè)面與第一層

的重合，注意不要再次車削到第一層牙槽的側(cè)面，否則牙頂?shù)木囉嗔烤?/p>

可能不夠了：

4）重復(fù)上述步驟，繼續(xù)用直進(jìn)法和左右切削法車至第三層(牙高

h=3mm)和第四層(牙高h(yuǎn)=3.5mm左右，d=?29-0.5370)，然后拓寬牙槽(圖

343

3-12)。“分層法”車削的次數(shù)可以為兩次、三次，甚至更多次，具體情

況視螺距的大小、車刀強(qiáng)度等而定：

5）換用精車刀分別精車螺紋的左右兩牙側(cè)[圖3-13(e)]，一般先

精車好牙槽一側(cè)，再精車牙槽另一側(cè)，并同時(shí)保證螺紋中徑尺寸精度和兩

牙側(cè)表面粗糙度等技術(shù)要求。從以上加工過程可以看出，“分層法”車削

梯形螺紋有以下一些優(yōu)點(diǎn)：操作相對(duì)簡單，容易理解和掌握：基本上克服

了三面切削、排屑困難、容易扎刀等問題：能得到較清晰的牙型，能加大

切削用量以提高生產(chǎn)效率，同時(shí)容易保證尺寸精度和獲得較好的表面粗糙

度。

二、技能訓(xùn)練

加工圖3-15所示螺紋

圖3-15Tr42×10實(shí)體及零件圖

1.據(jù)螺紋標(biāo)記計(jì)算牙高h(yuǎn)和牙底寬w,w′

3

解：已知公稱直徑d=42mm,螺距P=10mm,a=0.5mm。查表根據(jù)公式得

c

h=0.5P+a=0.5×10mm+0.5mm=5.5mm

3c

w=w′=0.366P-0.536a=0.366×10-0.536×0.5=3.392mm

c

2.牙高h(yuǎn)5.5mm表示，螺紋刀從開始到切削完畢進(jìn)刀5.5mm,牙底寬

3

w,w′為3.392mm表示如果用一把刀直進(jìn)法加工，刀尖寬度不能大于

3.392mm。

4.安裝車刀，調(diào)整好角度。

5.按照進(jìn)刀方法分層進(jìn)行切削，直到進(jìn)刀達(dá)到5.5mm。

6.測量牙底寬如果小于3.392mm,則左右修正直到達(dá)標(biāo)。

7.測量。

8.質(zhì)量分析參考三角螺紋質(zhì)量分析。

三、任務(wù)測評(píng)

1、大徑由千分尺或游標(biāo)卡尺測量，小徑一般由進(jìn)刀深度來保證。

2、中徑可用三針測量法或單針測量法來確定。見表3-8。

3、加工Tr42×6的梯形螺紋，各參數(shù)符合要求。

四、注意問題

1.不準(zhǔn)在開車時(shí)使用棉紗擦拭工件，以免發(fā)生安全事故。

2.車螺紋時(shí)，選擇較小切削用量，減小工件變形，同時(shí)充分使用切

削液。

3.一夾一頂裝夾工件時(shí)，應(yīng)在切削螺紋之前，使床鞍與尾座套筒之

間的距離足夠安全，以防車刀返回時(shí)床鞍與尾座相撞。

任務(wù)五蝸桿尺寸計(jì)算

【學(xué)習(xí)任務(wù)】

1.了解蝸桿蝸輪傳動(dòng)的特點(diǎn)、常用材料

2.了解蝸桿的種類，掌握蝸桿的各部分的計(jì)算方法

3.會(huì)計(jì)算車蝸桿時(shí)的交換齒輪

一、蝸桿概述

蝸桿蝸輪傳動(dòng)（如圖3-15）常用于兩軸交錯(cuò)的機(jī)械傳動(dòng)中。其特點(diǎn)

是減速比大，體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，能夠?qū)崿F(xiàn)單向動(dòng)力傳遞等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是

效率較低。為了減小磨損，蝸輪的材料一般用青銅，蝸桿采用中碳鋼或合

金鋼。蝸輪一般在滾齒機(jī)床上加工，蝸桿一般采用車削。

蝸桿各部分尺寸計(jì)算

蝸桿分米制（齒型角為40o）和英制（齒形角為29o）兩種，我國大

多采用米制蝸桿，故我們以米制蝸桿為例學(xué)習(xí)蝸桿的車削方法。

常見米制蝸桿按照齒廓形狀，分為軸向直廓（圖3-16a）和法向直廓

（圖3-16b）兩種。

軸向直廓蝸桿的齒形在蝸桿軸平面內(nèi)為直線，在法平面內(nèi)為曲線，在

端面內(nèi)為阿基米德螺旋線，因此又稱阿基米德蝸桿。機(jī)械中最常用的是阿

基米德蝸桿，這種蝸桿的加工比較簡單，若圖樣上沒有特別標(biāo)明蝸桿的齒

形，則均為軸向軸向直廓蝸桿。各部分尺寸計(jì)算見表3-6。

法向直廓蝸桿的齒形在法平面內(nèi)為直線，在蝸桿軸平面內(nèi)為延伸漸開

線，因此又成為延伸漸開線蝸桿。

圖3-15米制蝸桿的工作圖

圖3-16蝸桿齒形的種類a）軸向直廓b）法向直廓

表3-6

名稱計(jì)算公式名稱計(jì)算公式

d=d-2.4m

軸向模數(shù)m基本參數(shù)齒根圓直徑df1x

xfd=d-4.4m

fax

頭數(shù)z基本參數(shù)導(dǎo)程角γtanγ=Pz/πd

11

分度圓直徑d基本參數(shù)齒頂寬s軸向ss=0.843m

）1aaax

b）b）

a）

齒形角αα=20°法向ss=0.843mcosγ

ananx

軸向齒距PP=πm軸向ee=0.697m

xxx齒根槽寬effx

導(dǎo)程PP=zp=zπmf法向ee=0.697mcosγ

zz1x1xfnfnx

齒頂高h(yuǎn)h=m

aax軸向ss=p/2=πm/2

齒根高h(yuǎn)h=1.2mxxxx

ffx齒厚s

全齒高h(yuǎn)h=2.2ms=pcosγ/2

x法向snx

齒頂圓直徑dd=d+2mn=πmcosγ/2

aa1xx

二、技能訓(xùn)練

例1車削分度圓直徑d=35.5mm，齒形角α=20°，軸向模數(shù)

1

m=2mm，頭數(shù)z=1的蝸桿軸，求蝸桿基本要素的尺寸。

x1

解：根據(jù)表3-6中的計(jì)算公式：

軸向齒距P=πm=3.1416×2=6.283mm

xx

導(dǎo)程P=zp=zπm=1×3.1416×2=6.283mm

z1x1x

齒頂高h(yuǎn)=m=1×2=2mm

fx

齒根高h(yuǎn)=1.2m=1.2×2=2.4mm

fx

全齒高h(yuǎn)=2.2m=2.2×2=4.4mm

x

齒頂圓直徑d=d+2m=35.5+2×2=39.5mm

a1x

齒根圓直徑d=d-2.4m=35.5-2.4×2=30.7mm

f1x

軸向齒頂寬s=0.843m=0.843×2=1.686mm

ax

軸向齒根槽寬e=0.697m=0.697×2=1.394mm

fx

軸向齒厚s=p/2=6.283/2=3.14mm

xx

導(dǎo)程角tanγ=Pz/πd=6.283/（3.1416×35.5）=0.056

1

γ=9°46′

法向齒厚s=pcosγ/2=6.283×cos9°46′/2=3.099mm

nx

三、任務(wù)測評(píng)

車削分度圓直徑d=40mm，齒形角α=20°，軸向模數(shù)m=4mm，頭數(shù)

1x

z=2的蝸桿軸，求蝸桿基本要素的尺寸。

1

任務(wù)六蝸桿車刀

【學(xué)習(xí)任務(wù)】

1.掌握蝸桿車刀的種類、作用、角度

2.掌握蝸桿車刀的安裝

3.掌握各個(gè)角度的參數(shù)和刃磨方法

一、蝸桿車刀

1、蝸桿車刀的種類

蝸桿車刀和梯形螺紋刀形狀相似，要求精度較高，因此車刀多數(shù)用高

速鋼制成。一般分為粗車車刀和精車車刀兩種。

蝸桿粗車刀角度選擇原則：

1）車刀左右切削刃之間的夾角要小于2倍齒形角（40o），一般為

39o30'。

2）車刀材料為強(qiáng)度和硬度都比較好的高速鋼（W18Cr4V）。

3）刃磨時(shí)，刀頭寬度要小于牙槽底寬（0.3mm～0.5mm），以便左右

車削并留有精加工余量。

4）在切削鋼料時(shí)，縱向前角γp=10o～15o，縱向后角αp=6o～8o。

5）由于螺紋升角影響較大，車刀左刃后角αol=（3o～5o）+γ，右

刃后角αor=（3o～5o）-γ。

6）刀尖適當(dāng)?shù)箞A，用以增加刀尖強(qiáng)度，一般R＝（1.5～3）mm。

如圖3-17：

圖3-17蝸桿粗車刀

2、蝸桿精車刀角度選擇原則：

1）車刀左右切削刃之間的夾角要等于2倍齒行角（40o）。

2）刃磨時(shí)，刀頭寬度要小于牙槽底寬0.3mm～0.5mm。

3）在切削鋼料時(shí)，縱向前角γp=0o，縱向后角αp=6o～8o。

4）刃磨時(shí)，車刀左右切削刃直線度要好，前、后刀面表面粗糙度數(shù)

值小，Ra值≤0.4，保證在切削過程中使多頭蝸桿的牙側(cè)獲得較小

的表面粗糙度。

5）為了保證左右切削刃切削順利，最好磨有較大前角的卷屑槽，γ

o=15o～20o。

如圖3-18：

圖3-19垂直裝刀法

圖3-18蝸桿精車

1-齒面2-前刀面3-左切削刃4-右切削刃

刀

3、蝸桿車刀的裝夾

軸向直廓的蝸桿裝刀時(shí)，車刀左右切削刃組成的平面應(yīng)與工件軸線重

合，見圖3-19。

4、蝸桿的車削方法

同梯形螺紋，粗車蝸桿有三種方法，分別為左右車削法、分層切削法、

和切槽法。精車蝸桿是在粗車以后，切削量很小，車刀前角較大，采用直

接進(jìn)刀法加工。

二、技能訓(xùn)練

1、刃磨蝸桿粗車刀

2、刃磨蝸桿精車刀

3、正確安裝蝸桿車刀

三、任務(wù)測評(píng)

1、蝸桿精車刀角度選擇的原則是什么？

2、車削蝸桿的方法有哪些？

任務(wù)七蝸桿車削方法與步驟

【學(xué)習(xí)任務(wù)】

1.掌握蝸桿車削方法

2.掌握蝸桿車刀的步驟

3.能加出工精度符合要求的蝸桿

4.能分析加工中出現(xiàn)的問題

一、蝸桿車削

蝸桿車削與梯形螺紋的車削相似，粗車時(shí)，可根據(jù)螺距的大小，選用

下述三種方法中的任一種方法：

1.左右切削法為防止三個(gè)切削刃同時(shí)參加切削而引起扎刀，一般

可采取左右進(jìn)給的方式，逐漸車至槽底。

2.切槽法當(dāng)m>3mm時(shí)，先用車槽刀將蝸桿直槽車至齒根處，然后

x

再用粗車刀粗車成形。

3.分層切削法當(dāng)m>5mm時(shí)，切削余量大，可先用粗車刀，逐層地

x

車至槽底。

精車時(shí)采用兩邊帶有卷屑槽的精車刀，將齒面精車成形，達(dá)到圖樣要

求。

蝸桿的一般技術(shù)條件：

1.蝸桿的周節(jié)必須等于渦輪周節(jié)。

2.法向和軸向齒厚要符合要求。

3.齒型要符合圖樣要求，兩側(cè)面須表面粗糙度小。

4.蝸桿徑向跳動(dòng)不得大于允許范圍。

5.齒頂圓的尺寸可由千分尺或游標(biāo)卡尺測量，齒根圓主要由進(jìn)刀深

度來保證。

6.分度圓直徑可以用三針或單針測量法，方法與測量梯形螺紋相同。

7、蝸桿的法向齒厚由齒厚游標(biāo)卡尺直接測量，軸向齒厚與法向齒厚

轉(zhuǎn)換關(guān)系是：s=scosγ=πmcosγ/2

nxx

二、技能訓(xùn)練

例：加工圖3-120所示蝸桿軸，毛坯為Φ45×80mm，材料為45#鋼。

圖3-20蝸桿軸

加工步驟：

1.一夾一頂裝夾工件。

2.粗車Φ22長30至Φ23長29.5，并鉆中心孔。

3.調(diào)頭裝夾，粗車Φ22長15至Φ22長14.5，粗車蝸桿外徑并

鉆中心孔。

4.一夾一頂，倒角20°粗車蝸桿螺紋。

5.精車Φ22長15至要求并倒角，精車蝸桿螺紋至中徑要求。

6.精車蝸桿外徑至要求。

7.調(diào)頭兩頂尖裝夾，精車Φ22長30至尺寸要求，并保證蝸桿螺

紋長度。

8.倒角。

9.檢查、卸件、并打掃機(jī)床。

三、任務(wù)測評(píng)

1.車削蝸桿軸有哪幾種方法？

2.蝸桿軸的技術(shù)條件是什么？

四、注意事項(xiàng)

1.車削蝸桿時(shí)，應(yīng)先驗(yàn)證螺距（周節(jié)）。

2.由于蝸桿的螺紋升角較大，車刀兩側(cè)副后角應(yīng)適當(dāng)增減；精車刀

的刃磨要求是：兩側(cè)刀刃平直、表面粗糙度小。

3.粗車時(shí)應(yīng)調(diào)整床鞍同床身導(dǎo)軌之間的配合間隙，使其緊些，減少

床鞍竄動(dòng)的可能性。松緊以手能平穩(wěn)搖動(dòng)床鞍為宜。

4.加工模數(shù)較大的蝸桿，粗車時(shí)為提高工件的裝夾剛度，應(yīng)盡量縮

短工件長度。

5.精車時(shí)，保證蝸桿的精度和較小表面粗糙度的主要措施：大前角