淺析三角螺紋的加工

1、江西冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題 目： 淺析三角螺紋的加工 系 (部)： 機(jī)電工程系 專業(yè)名稱： 機(jī)電一體化 姓 名： 何誠(chéng)博 準(zhǔn)考證號(hào)： 057011500255 班級(jí)名稱： 10機(jī)電自考大專(3)班 提交時(shí)間： 年 月 日 摘 要車床是目前使用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。車床主要用于加工軸類、盤類等回轉(zhuǎn)體零件。通過(guò)機(jī)械加工程序的運(yùn)行，可自動(dòng)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(jìn)行車槽、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔等工作。編程就是將加工零件的加工順序、刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的尺寸數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)（主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度、切削深度）以及輔助操作（換刀、主軸正反轉(zhuǎn)、冷卻液開(kāi)關(guān)、刀具夾

2、緊、松開(kāi)等）加工信息，用規(guī)定的文字、數(shù)字、符號(hào)組成的代碼，按一定格式編寫(xiě)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(shí)常見(jiàn)問(wèn)題和解決方法方面入手來(lái)解決車削螺紋的難點(diǎn)問(wèn)題，通過(guò)詳細(xì)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(huì)有很大的提高。關(guān)鍵詞：車削螺紋；加工方法；常見(jiàn)問(wèn)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(yǔ)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(cè)螺紋參數(shù)5四、車削螺紋時(shí)常見(jiàn)問(wèn)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(xiàn)11江西冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院10級(jí)自考畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)淺析三角螺紋的加工前言在各種機(jī)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(jī)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(dòng)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(jiàn)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(dòng)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(jiàn)圖2。二、螺紋術(shù)語(yǔ)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(dāng)工件旋轉(zhuǎn)時(shí)，車刀沿工件軸線方向作等速移動(dòng)即可形成螺旋線，經(jīng)多次進(jìn)給后便成為螺紋。沿向右上升的螺旋線形成的螺紋(即順時(shí)針旋人的螺

5、紋)稱為右旋螺紋，簡(jiǎn)稱右螺紋；沿向左上升的螺旋線形成的螺紋(即逆時(shí)針旋人的螺紋)稱為左旋螺紋，簡(jiǎn)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(duì)于用普通車床車削螺紋來(lái)說(shuō)是比較省心的，但本人認(rèn)為要車好高質(zhì)量的螺紋還是要過(guò)好參數(shù)工藝關(guān)、刀具關(guān)、編程關(guān)和檢測(cè)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(jìn)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(zhǔn)制來(lái)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(jì)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(lái)決定。前幾次的進(jìn)給用量可大些，以后每次進(jìn)給切削用量應(yīng)逐漸減小。切削速度應(yīng)選低些，粗車時(shí)每次切深0.3mm左右，最后留余量0.2mm ；精車時(shí)每次切深0.10.2mm左右，粗精車的總切深為1.3P。經(jīng)過(guò)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(gè)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(gè)（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(duì)牙形角有很大的影響，對(duì)精度高的螺紋徑向前角可適當(dāng)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(jìn)刀方向一面應(yīng)稍大一些。但對(duì)大直徑、小螺距的三角形螺紋，這種影響可忽略不計(jì)。刃磨車刀時(shí)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(wú)崩刃。刀尖角的刃磨比較困難，為保證磨出準(zhǔn)確的刀尖角，在刃磨時(shí)用螺紋角度樣板測(cè)量刀尖角（見(jiàn)圖5）。測(cè)量時(shí)，把刀尖角

9、與樣板貼合，對(duì)準(zhǔn)光源，仔細(xì)觀察兩邊貼合的間隙，并以此為依據(jù)進(jìn)行修磨。另外車刀磨損過(guò)大時(shí)會(huì)引起切削力增大，頂彎工件，出現(xiàn)啃刀現(xiàn)象。此時(shí)應(yīng)對(duì)車刀加以修磨。圖5    車削螺紋時(shí)，為了保證牙形正確，對(duì)安裝螺紋車刀提出了嚴(yán)格的要求。安裝時(shí)刀尖高度必須對(duì)準(zhǔn)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(guò)高，則吃刀到一定深度時(shí)，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(guò)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(jìn)絲杠與螺母間隙過(guò)大，致使吃刀深度不斷自動(dòng)徑向加深，從而把工件抬起，導(dǎo)致啃刀；車刀刀尖角的中心線必須與工件嚴(yán)格垂直，裝刀時(shí)可用樣板來(lái)

10、對(duì)刀（見(jiàn)圖6）。如果車刀裝歪，就會(huì)產(chǎn)生牙形歪斜（見(jiàn)圖6）；刀頭伸出不能太長(zhǎng)，一般為2025mm（約刀桿厚度的1.5倍）。圖6  3.3檢測(cè)螺紋參數(shù)    檢測(cè)螺紋主要測(cè)量螺距、牙型角和螺紋中徑，而且這些測(cè)量要在拆卸工件、刀具前進(jìn)行，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題才能及時(shí)補(bǔ)救。    1、測(cè)量螺距、牙型角    螺距是由車床的運(yùn)動(dòng)關(guān)系來(lái)保證的，用鋼尺測(cè)量即可。普通螺紋的螺距一般較小，在測(cè)量時(shí)，最好量10個(gè)螺距的長(zhǎng)度，再除以10得到一個(gè)螺距的尺寸。牙型角是由車刀的刀尖以及正確安裝來(lái)保證的，一般用樣板測(cè)量。也可用螺距規(guī)同時(shí)

11、測(cè)量螺距和牙型角（見(jiàn)圖7）。圖7    2、測(cè)量螺紋中徑    螺紋中徑常用螺紋千分尺測(cè)量（見(jiàn)圖8）。使用方法跟一般的外徑千分尺相似。它有兩個(gè)可以調(diào)換的測(cè)量頭，在測(cè)量時(shí)，兩個(gè)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(shí)際尺寸。圖8    3、綜合測(cè)量    用螺紋環(huán)規(guī)檢查三角形外螺紋（見(jiàn)圖9）。首先應(yīng)對(duì)螺紋的直徑、螺距、牙形和粗糙度進(jìn)行檢查，然后再用環(huán)規(guī)測(cè)量外螺紋的尺寸精度。如果環(huán)規(guī)通端正好擰進(jìn)去，而止端擰不進(jìn)去，說(shuō)明螺紋精度符合要求。對(duì)于精度要

12、求不高的也可用標(biāo)準(zhǔn)螺母檢查（生產(chǎn)中常用），以擰上工件時(shí)是否順利和松動(dòng)的感覺(jué)來(lái)確定。檢查有退刀槽的螺紋時(shí)，環(huán)規(guī)應(yīng)通過(guò)退刀槽與階臺(tái)端面靠平。圖9總之，車削螺紋時(shí)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(shí)要具體情況具體分析，通過(guò)各種檢測(cè)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(shí)常見(jiàn)問(wèn)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(wú)論車削那種螺紋，車床主軸與刀具之間必須保持嚴(yán)格關(guān)系，即主軸每轉(zhuǎn)一周，刀具應(yīng)均勻移動(dòng)一個(gè)導(dǎo)程的距離。它們的運(yùn)動(dòng)關(guān)系是主軸帶著工件一起移動(dòng)，主軸的運(yùn)動(dòng)經(jīng)交換齒輪傳到進(jìn)給箱，由進(jìn)給箱

13、經(jīng)變速后再傳給絲杠，由絲杠和溜板箱上的開(kāi)合螺母配合帶動(dòng)刀架作直線運(yùn)動(dòng)，這樣工件的移動(dòng)和刀架的移動(dòng)都是通過(guò)主軸的帶動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，從而保證了工件和刀具之間嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。在實(shí)際車削螺紋時(shí)，由于各種原因，造成由主軸到刀具之間的運(yùn)動(dòng)在某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，引起車削螺紋時(shí)產(chǎn)生故障，影響正常生產(chǎn)，這時(shí)應(yīng)及時(shí)加以解決。 4.1啃刀車刀裝得過(guò)高過(guò)低、工件裝夾不牢或車刀磨損過(guò)大造成的：（1）車刀安裝的過(guò)高或過(guò)低，過(guò)高時(shí)，則吃刀量到一定程度時(shí)，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(guò)低時(shí)，則刀屑不易排出，車刀北向力的方向是工件中心，加上橫進(jìn)的絲桿與螺母的間隙過(guò)大，致使背吃刀量不斷自動(dòng)趨向加深，從

14、而把工件抬起。出現(xiàn)啃刀。此時(shí)，應(yīng)及時(shí)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(shí)，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(shí)的車削力，因而產(chǎn)生過(guò)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(shí)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(guò)大，這回引起車削力增大，頂彎工件出現(xiàn)啃刀。此時(shí)應(yīng)對(duì)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(shí)  如果在退刀時(shí)打開(kāi)開(kāi)合螺母，將床鞍搖至起

15、始位置，那么，再次閉合開(kāi)合螺母時(shí)就會(huì)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(lái)退刀，即早第一次行程結(jié)束時(shí)不提起開(kāi)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(jìn)行第二次行程，這樣往復(fù)的過(guò)程中。因主軸絲桿，刀架之間的轉(zhuǎn)動(dòng)沒(méi)有分離，車刀始終在原來(lái)的螺旋槽內(nèi)，就不會(huì)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(shí)，工件和絲桿都在旋轉(zhuǎn)提起開(kāi)合螺母后，至少到等絲桿轉(zhuǎn)過(guò)一周，才能重新合上開(kāi)合螺母，這樣當(dāng)絲桿轉(zhuǎn)過(guò)一周時(shí)。工件轉(zhuǎn)過(guò)了整數(shù)倍，車刀就能順利進(jìn)入前一刀車出的螺紋槽內(nèi)，也就不會(huì)出現(xiàn)亂扣。因此就可以打開(kāi)開(kāi)合螺母，手動(dòng)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(shí)絲杠也比較安全。4.3螺距不正確 （1）螺紋全長(zhǎng)不正確：原因是交換齒輪搭配不當(dāng)或進(jìn)給箱手柄位置不對(duì)，可重新檢查進(jìn)給箱手柄位置或驗(yàn)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(fù)。（3）螺紋全長(zhǎng)上螺距不均勻：可能是以下原因造成的：絲杠的軸向竄動(dòng)，主軸的軸向竄動(dòng)，溜板箱的開(kāi)合螺母與絲杠不同軸而造成嚙合不良，溜板箱燕尾導(dǎo)軌磨損而造成開(kāi)合螺母閉合時(shí)不穩(wěn)定，交換齒輪間隙過(guò)大等。 進(jìn)行檢測(cè)，如果是絲杠軸向竄動(dòng)造成，可對(duì)車床絲杠與進(jìn)給箱連接處的調(diào)整圓螺母進(jìn)行調(diào)整，以消除連接處的推動(dòng)球軸承軸向間隙，如果是立軸軸向竄動(dòng)引起，可調(diào)整主

17、軸后調(diào)整螺母，以消除推動(dòng)球軸承的軸向間隙，如果是溜板箱的開(kāi)合螺母與絲杠不同軸造成嚙合不良引起，可修整開(kāi)合螺母并調(diào)整開(kāi)合螺母間隙，如果是燕尾導(dǎo)軌磨損，可配制燕尾導(dǎo)軌及鑲條，以過(guò)到正確的配合要求，如果是交換齒輪間隙過(guò)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(dòng)有周期性誤差引起的，如交換齒輪箱內(nèi)的齒輪、進(jìn)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(dòng)的周期性不均勻，導(dǎo)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(zhǔn)，而又及時(shí)測(cè)量所造成，解決方法是精車時(shí)要詳細(xì)

18、檢查刻度盤是否松動(dòng)，精車余量要適當(dāng)，車刀刃口要鋒利，要及時(shí)測(cè)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(dāng)，切削速度和工件材料不適合以及切削過(guò)程產(chǎn)生振動(dòng)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(dāng)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(dǎo)軌的鑲條等，保證各導(dǎo)軌間隙的準(zhǔn)確性，防止切削時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)?？傊囅髀菁y時(shí)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(shí)要具體情況具體分析，通過(guò)各種檢測(cè)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(xué)的最后一個(gè)學(xué)期，我過(guò)得既充實(shí)又繁忙.從選題的那天起，我就開(kāi)始了我的畢業(yè)設(shè)計(jì)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間里，我有很多的感觸，它帶給我的價(jià)值是巨大的，這將對(duì)我的以后工作產(chǎn)生重要的影響。通過(guò)這次的設(shè)計(jì)，對(duì)車削螺紋類零件有