張軍　邰艷芳

摘要：針對(duì)兩個(gè)零件通過螺紋裝配后存在角向位置關(guān)系要求的產(chǎn)品，提出了一種通過螺紋加工過程控制最終裝配夾角的方法。本文以兩個(gè)管嘴零件的裝配夾角為例，通過建立坐標(biāo)系、確定內(nèi)外螺紋起始點(diǎn)夾角的方法獲得兩種零件的螺紋起始點(diǎn)位置，并得出了相應(yīng)的加工工藝流程，保證螺紋副裝配后角向位置要求。

關(guān)鍵詞：螺紋；角向位置；加工

中圖分類號(hào)：TH162 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract：A method of controlling the angular deviation of thread connection through machining is proposed，for the products with angular deviation requirement after thread connection. This paper takes two parts with nozzles for instance， to finding the way to meeting the angular deviation requirement， by setting up coordinate system， finding the starting point of internal and external threads and designing the process.

Key words： Thread；Angular Deviation；Machining

0引言

在管路或閥門產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中，部分產(chǎn)品要求兩個(gè)零件通過螺紋裝配后接管嘴存在角向位置關(guān)系要求。以圖1、圖2兩個(gè)零件為例，管嘴1和管嘴2分別位于兩個(gè)零件上，兩個(gè)零件通過螺紋裝配在一起，要求裝配后管嘴1和管嘴2呈一定夾角α，這時(shí)候就需要在加工過程中控制兩個(gè)零件的螺紋起始點(diǎn)。

1.螺紋起始點(diǎn)位置與管嘴角向關(guān)系分析

在正常加工中，無(wú)論內(nèi)、外螺紋，其螺紋起始點(diǎn)在圓周方向上是任意的，因此裝配后角向位置關(guān)系是不固定的。圖1、圖2中管嘴1和管嘴2要求螺紋裝配后角度為α，螺紋擰緊后接觸面為圖1中的M面和圖2中的N面，其中螺紋大徑為D，螺距為P，螺紋副配合長(zhǎng)度H。我們可以分析出螺紋擰緊裝配后的角度α一方面與兩個(gè)零件開始旋合的的狀態(tài)（即螺紋起始點(diǎn)位置）有關(guān)，另一方面與螺紋旋合過程中旋合的行程（即螺紋副配合長(zhǎng)度）有關(guān)。

2.1建立坐標(biāo)系

為了避免角度正負(fù)關(guān)系混淆，以圖2的外螺紋零件建立坐標(biāo)系如下圖所示

在該坐標(biāo)系中，以管嘴2軸線為起點(diǎn)，角度逆時(shí)針為正，順時(shí)針為負(fù)。這樣無(wú)論螺紋起始角度θ還是裝配螺紋管嘴角度α均以此坐標(biāo)系為準(zhǔn)。

2.2確定內(nèi)螺紋起始點(diǎn)位置

為了方便加工，本文約定將圖1中的管嘴1軸線所在的位置做為內(nèi)螺紋在圓周方向上的起始點(diǎn)加工位置。

2.3確定外螺紋起始點(diǎn)位置

這樣只需要確定外螺紋起始加工點(diǎn)在圓周上與管嘴2軸線的夾角（設(shè)為θ）即可。外螺紋起始點(diǎn)θ的確定可以分為兩種情況

（1）螺紋副配合長(zhǎng)度H剛好等于螺距的整數(shù)倍，即H=P×N（N為整數(shù)），則有θ=α，即外螺紋起始點(diǎn)在圓周上與管嘴2軸線所在位置夾角為α。

（2）螺紋副配合長(zhǎng)度H不等于螺距的整數(shù)倍，即H=P×N+X（N為整數(shù)，X為余數(shù)），則需要將余數(shù)通過計(jì)算轉(zhuǎn)換成角度β，使內(nèi)外起始位置錯(cuò)開角度等于β，則可以使旋合裝配后接管嘴仍保持初始狀態(tài)。因此有β=（X/P）×360°，θ=α+β，也就是外螺紋起始點(diǎn)在圓周上與管嘴2軸線所在位置夾角為α+β。

2.加工工藝流程

通過前面的分析，即可得出產(chǎn)品的加工工藝流程。

加工圖1所示內(nèi)螺紋零件加工流程如下：

1）加工零件外形。即加工圖1中零件上除了內(nèi)螺紋以外其他所有尺寸。

2）根據(jù)管嘴1軸線位置做標(biāo)記線。需要注意的是，實(shí)際加工中也可以在加工完外圓后，先通過鉗工劃標(biāo)記線再加工管嘴1。

3）以標(biāo)記線為起點(diǎn)加工內(nèi)螺紋

加工圖2所示外螺紋零件加工流程如下：

1）加工零件外形。即加工圖2中零件上除了外螺紋以外其他所有尺寸。

2）根據(jù)管嘴2軸線位置做標(biāo)記線。需要注意的是，實(shí)際加工中也可以在加工完外圓后，先通過鉗工劃標(biāo)記線再加工管嘴2。

3）以標(biāo)記線為θ角度開始加工內(nèi)螺紋。（θ角度的計(jì)算方法見本文第2部分）

通過在前面的計(jì)算分析可以看出，由于采用了統(tǒng)一的坐標(biāo)系計(jì)算角度和約定方法，因此在加工工藝流程中，內(nèi)螺紋零件和外螺紋零件在加工過程并不存在加工先后關(guān)系。兩種零件即可以分開同時(shí)加工，也可以先加工外螺紋零件或者先加工內(nèi)螺紋零件。

3.結(jié)束語(yǔ)

本文采用計(jì)算螺紋起始角度的方法來(lái)解決兩個(gè)螺紋配合零件裝配后角向關(guān)系的問題，保證了兩個(gè)產(chǎn)品裝配后管嘴之間的夾角。由于本文采用了約定坐標(biāo)系和角度計(jì)算公示的辦法保證內(nèi)外螺紋起始點(diǎn)夾角的辦法，因此不存在配加工的先后順序問題和反復(fù)試切的繁瑣問題，無(wú)論大批量生產(chǎn)還是小批量定制均可采用。

在采用該方法過程中需要注意兩點(diǎn)問題：

（1）為了使裝配后夾角的誤差盡量小，加工過程中需嚴(yán)格控制公差。其中，圖2中長(zhǎng)度H加工誤差可直接反映在角度誤差上，根據(jù)前面公式可以得出Δθ2=（ΔH/P）×360°，例如，設(shè)螺距為1.75，H誤差為±0.05，ΔH=0.1，則Δθ2=（0.1/1.75）×360°=20.6°；而如果H誤差為±0.02，則Δθ2=（0.04/1.75）×360°=8.2°?？梢姵叽鏗的誤差對(duì)角度影響是比較大的。

（2）螺紋加工設(shè)備，建議采用螺紋銑加工的方式加工，因?yàn)榭梢苑奖愕卮_定刀具起始點(diǎn)位置。如果必須采用車加工，則可以采用具備主軸圓周定向功能的數(shù)控車床，通過數(shù)控機(jī)床編碼器調(diào)整即可實(shí)現(xiàn)本文所述的方法。

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作者簡(jiǎn)介：張軍（1984-），男，碩士研究生，主要從事先進(jìn)加工技術(shù)方向工作。