鄧守峰

摘 要 緊固、聯(lián)接與傳動(dòng)——螺紋幾乎存在于所有機(jī)器設(shè)備中。螺紋的加工方法有很多，車削加工是最常見的一種，本文針對螺紋的車削加工中影響加工質(zhì)量的一些工藝問題進(jìn)行分析、解讀。

關(guān)鍵詞 螺紋；車床；表面結(jié)構(gòu)；聯(lián)接；傳動(dòng)；緊固

中圖分類號(hào)：TG62 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）05-0076-02

1 螺紋的分類

螺紋的分類方法有很多種，按用途可分為緊固螺紋、聯(lián)接螺紋和傳動(dòng)螺紋。

按牙型可分為三角螺紋、矩形螺紋、圓形螺紋、梯形螺紋和鋸齒型螺紋。

按螺紋的旋進(jìn)方向可分為右旋螺紋和左旋螺紋，右旋螺紋為常用。

按公差等級(jí)可分為普通螺紋和精密螺紋。

按螺旋線線數(shù)可分為單線螺紋和多線螺紋，單線螺紋多用于聯(lián)接，如螺栓或者螺釘、雙頭螺柱都屬于此類。多線螺紋一般用于傳動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)快速進(jìn)升和高效進(jìn)給。

另外，也可按母體形狀分為圓柱螺紋和錐螺紋，按牙型尺寸分為粗牙和細(xì)牙螺紋等。

通過以上介紹，我們知道：采用螺紋進(jìn)行聯(lián)接時(shí)，優(yōu)先選用三角形螺紋，矩形、梯形和鋸齒形螺紋主要用于傳動(dòng)。圓柱管螺紋牙頂呈圓弧形，旋合螺紋間無徑向間隙，緊密性好，可作為密封管廣泛用于水、煤氣、潤滑等管路系統(tǒng)聯(lián)接中。

三角形螺紋分粗牙三角螺紋和和細(xì)牙三角螺紋兩種﹐細(xì)牙三角螺紋具備導(dǎo)程小，升角小等特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)自鎖，常用于薄壁管聯(lián)接中、振動(dòng)大或載荷不規(guī)律變化的聯(lián)接。早期機(jī)床傳動(dòng)多選用矩形螺紋，取其傳動(dòng)效率高的特點(diǎn)，但因矩形螺紋加工工藝復(fù)雜，現(xiàn)在基本上被梯形螺紋所取代。隨著螺紋設(shè)計(jì)及制造技術(shù)的發(fā)展，后期出現(xiàn)了鋸齒形螺紋，它的受力邊接近直角，可承受較大的單向軸向載荷，而且其具有良好的自鎖性，也廣泛應(yīng)用在傳動(dòng)領(lǐng)域。

2 螺紋的加工方法

螺紋的加工方法有車削、銑削、磨削、攻絲、套絲、滾壓等，通常都是采用成形刀具或磨具在工件上加工。

在車床上車削螺紋可采用成形車刀或螺紋梳刀，工件每轉(zhuǎn)一周，要保證車刀沿工件軸向準(zhǔn)確而均勻地移動(dòng)一個(gè)導(dǎo)程。因螺紋的齒形要求嚴(yán)格、尺寸精度較高，為了有效提高加工效率，常采用成形車刀進(jìn)行車削。由于成型車刀現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、通用化，采購方便，成本也不高，所以在批量較小的情況下，一般采用此種加工方法。近年來為提高螺紋加工效率，大批量生產(chǎn)時(shí)常選用螺紋梳刀。螺紋梳刀的原理可以理解為多個(gè)刀片安裝在一個(gè)刀體上，加工時(shí)多刀片同時(shí)加工以提高加工效率。但螺紋梳刀刀具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且在加工時(shí)需要承受很大的切削力，刀片磨損嚴(yán)重，故加工成本相對較高。普通車床車削梯形螺紋的螺距精度一般可達(dá)到8～9級(jí)；如果選用專用車床上生產(chǎn)，精度可獲得顯著提高。

精度要求不高的內(nèi)螺紋也可采用攻絲加工。通過對絲錐施加一定的扭距，使其旋入工件內(nèi)孔，加工出內(nèi)螺紋。套絲與攻絲的加工原理相同，利用板牙在工件外圓上切出外螺紋。在合適的工藝環(huán)境下，攻絲和套絲可實(shí)現(xiàn)較高的加工效率，但缺點(diǎn)就是加工精度取決于絲錐或板牙的制造精度。

加工絲桿﹑蝸桿等工件上的梯形外螺紋，也可采用銑床加工，但對刀具及工件定位要求較高。

精密螺紋加工也可采用螺紋磨削，按砂輪截面形狀不同分單線砂輪和多線砂輪兩種。單線砂輪磨削能達(dá)到的螺距精度高，表面結(jié)構(gòu)好面。精密絲杠、螺紋量規(guī)、蝸桿多采用這種加工方法。多線砂輪磨削又分縱磨法和切入磨法兩種?？v磨法的被加工螺紋長度大于砂輪寬度，砂輪縱向移動(dòng)加工螺紋；切入磨法的被磨螺紋長度小于砂輪寬度，砂輪徑向切入工件表面，螺紋可一次加工成型，生產(chǎn)率極高，但加工精度低于縱磨法，并且砂輪修整比較復(fù)雜。

3 螺紋的車削加工

車削螺紋因加工設(shè)備普及率高，加工所用刀具結(jié)構(gòu)簡單，制造、刃磨和裝夾都比較方便，一般中小批量生產(chǎn)都采用這種加工方法。但是，螺紋車削的技術(shù)要求相對較高，加工過程中很容易出現(xiàn)扎刀、亂扣、螺距不正確、牙型不正確、表面粗糙度大等問題，在此通過口訣對螺紋的車削加工中需要注意的幾個(gè)工藝問題進(jìn)行分析。

3.1 一緊二對中

一緊：車削螺紋時(shí)，刀具和工件的安裝必須裝夾牢固、可靠，車刀的刀尖對準(zhǔn)工件的回轉(zhuǎn)中心。工件裝夾不緊時(shí)，在切削力的作用下出現(xiàn)較大的撓性變形，破壞了車刀與工件正確的相對位置，工件在切削力的作用下抬高，出現(xiàn)扎刀現(xiàn)象。

二對中：車刀安裝過高會(huì)使刀具實(shí)際后角減小，切削時(shí)，后刀面容易與工件發(fā)生干涉，把工件頂彎，造成扎刀現(xiàn)象；車刀安裝得過低可能使刀具實(shí)際前角增大，則切屑不易排出，也容易造成扎刀。

實(shí)際加工中，過長工件可采用一夾一頂?shù)姆椒?，來保證工件的正確定位和夾緊。同時(shí)采用調(diào)整刀墊厚度來保證車刀刀尖的正確位置。

3.2 三選四刃磨磨

三選：合理的吃刀量選擇可以避免因切削力過大造成的扎刀現(xiàn)象。同時(shí)，在大螺距車削時(shí)可采用左右切削法和斜線進(jìn)刀法來避免車刀多刃同時(shí)切削而造成的切削力過大。

四刃磨：車刀應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行修磨或者更換刀片，來保證車刀的刀刃完整、角度正確，防止因刀具磨損造成的切削力過大導(dǎo)致的扎刀現(xiàn)象。同時(shí)，保證工件加工面的表面結(jié)構(gòu)。

3.3 五冷六同步

五冷：車削螺紋時(shí)，選用適當(dāng)?shù)睦鋮s和潤滑方式，可以有效的提高工件的表面結(jié)構(gòu)、延長刀具使用壽命，避免切屑瘤的產(chǎn)生。

六同步：螺紋車削的加工原理就是要求工件的回轉(zhuǎn)與車刀沿工件軸向的運(yùn)動(dòng)同步，否則會(huì)出現(xiàn)亂扣。當(dāng)車床絲杠螺距與工件螺距比值不成整倍數(shù)時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整機(jī)床。解決方法是采用倒、順車來退刀。第一次行程結(jié)束時(shí)，不提起開合螺母，把刀沿徑向退出，將主軸反轉(zhuǎn)，使車刀沿工件軸線方向退回，再進(jìn)行第二次車削，這樣往復(fù)過程中，因主軸、絲杠和刀架之間的傳動(dòng)沒有分離過，車刀始終在原來的螺旋槽中，就不會(huì)出現(xiàn)亂扣。

采用倒順車時(shí)，主軸換向不能過快，否則容易使車床傳動(dòng)件損壞。

3.4 七測八不動(dòng)

七測：車削螺紋時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的質(zhì)量要求和生產(chǎn)批量的大小，選擇單項(xiàng)測量法和綜合檢測法，來對加工效果進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確的測量，來保證螺紋尺寸參數(shù)的精度。質(zhì)量要求高的工件采用三針測量法，以獲得較高的測量精度。

八不動(dòng)：螺紋加工過程中，車床絲杠、主軸的軸向間隙過大，溜板箱的開合螺母與絲杠不同軸，燕尾導(dǎo)軌磨損而造成刀架運(yùn)行不穩(wěn)定，掛輪間隙過大等，都容易造成螺紋加工的螺距不正確、螺距不均等現(xiàn)象。加工前應(yīng)對車床絲杠的調(diào)整圓螺母，主軸后調(diào)整螺母，進(jìn)行檢查、調(diào)整，消除絲杠軸承的軸向間隙，保證絲杠、主軸定位可靠無竄動(dòng)。并且定期檢查燕尾導(dǎo)軌磨損情況及掛輪間隙，以達(dá)到正確的配合要求。

螺紋加工的質(zhì)量保證既取決于機(jī)床、刀具、量具的正確使用，也需要操作者具有豐富的經(jīng)驗(yàn)，本文僅針對筆者在螺紋車削加工中的遇到的一些常見問題做一闡述，不足之處敬請諒解。

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