第六單元 三角形螺紋的車(chē)削

第六單元三角形螺紋的車(chē)削課題一螺紋車(chē)削的基本知識(shí)和基本技能課題二車(chē)外三角形螺紋課題三攻螺紋和套螺紋課題一螺紋車(chē)削的基本知識(shí)和基本技能一、螺紋術(shù)語(yǔ)和基本要素1.螺紋在圓柱表面，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。如圖6-1所示為在車(chē)床上車(chē)削螺紋。當(dāng)工件旋轉(zhuǎn)時(shí)，車(chē)刀沿工件軸線方向做等速移動(dòng)即可形成螺旋線，經(jīng)多次進(jìn)給后便形成螺紋。

4.螺距（P）相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離稱為螺距，如圖6-2b所示。導(dǎo)程是指同一條螺旋線上的相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。

三、螺紋車(chē)刀1.螺紋車(chē)刀切削部分材料一般情況下，螺紋車(chē)刀切削部分的材料有高速鋼和硬質(zhì)合金兩種，在選用時(shí)應(yīng)注意以下問(wèn)題：

（1）低速車(chē)削螺紋和蝸桿時(shí)，用高速鋼車(chē)刀；高速車(chē)削時(shí)，用硬質(zhì)合金車(chē)刀。

（2）如果工件材料是有色金屬、鑄鋼或橡膠，可選用高速鋼或K類(lèi)硬質(zhì)合金（如K30等）；如果工件材料是鋼料，則選用P類(lèi)（如P10等）或M類(lèi)硬質(zhì)合金（如M10等）。2.三角形外螺紋車(chē)刀

（1）高速鋼三角形外螺紋車(chē)刀

高速鋼三角形外螺紋車(chē)刀（見(jiàn)圖6-5）刃磨方便，切削刃鋒利，韌性好，車(chē)削時(shí)刀尖不易崩裂，車(chē)出螺紋的表面粗糙度值小。但其熱穩(wěn)定性差，不宜高速車(chē)削，常用于低速車(chē)削塑性材料的螺紋或作為螺紋的精車(chē)刀。

（3）螺紋車(chē)刀的兩條切削刃必須刃磨平直，不允許出現(xiàn)崩刃現(xiàn)象。

（4）螺紋車(chē)刀的切削部分不能歪斜，兩刃夾角應(yīng)左右對(duì)稱。

（5）螺紋車(chē)刀的前面與兩個(gè)主后面的表面粗糙度值要小。

2.車(chē)螺紋或蝸桿時(shí)交換齒輪的調(diào)整及手柄位置的變換在CA6140型臥式車(chē)床上車(chē)削常用螺距（或?qū)С蹋┑穆菁y時(shí)，變換手柄位置分以下三個(gè)步驟：

（1）變換主軸箱外手柄的位置，可用來(lái)車(chē)削不同旋向和螺距（導(dǎo)程）的螺紋和蝸桿，見(jiàn)表6-3。

（2）在進(jìn)給箱外，先將內(nèi)手柄1置于位置B或D，如圖6-8所示；位置B可用來(lái)車(chē)削米制螺紋和米制蝸桿，位置D可用來(lái)車(chē)削英制螺紋和英制蝸桿。再將外手柄2置于I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ或V的位置上。然后將進(jìn)給箱外左側(cè)的圓盤(pán)式手輪拉出（見(jiàn)圖6-8a中的①），并轉(zhuǎn)到與“缺口”相對(duì)的1~8的某一位置后（見(jiàn)圖6-8a中的②），再把圓盤(pán)式手輪推進(jìn)去（見(jiàn)圖6-8a中的③）。

技能訓(xùn)練1車(chē)削螺紋基本技能訓(xùn)練一、車(chē)床的調(diào)整練習(xí)車(chē)削螺紋時(shí)，中滑板和小滑板與鑲條之間的間隙應(yīng)適當(dāng)，間隙過(guò)大，中滑板和小滑板太松，車(chē)削中容易產(chǎn)生扎刀現(xiàn)象；間隙過(guò)小，中滑板和小滑板操作不靈活，搖動(dòng)費(fèi)力。1.中滑板和小滑板的調(diào)整中滑板和小滑板的調(diào)整方法見(jiàn)表6-5。2.進(jìn)給箱手柄位置的調(diào)整根據(jù)工件被加工螺紋的螺距，在車(chē)床進(jìn)給箱的銘牌上查找到相應(yīng)手柄的位置參數(shù)，把手柄撥到所需的位置上。CA6140型臥式車(chē)床進(jìn)給箱上手柄位置及銘牌（進(jìn)給量調(diào)配表）如圖6-10所示。車(chē)削螺距P=2mm的普通螺紋，進(jìn)給箱各手輪和手柄位置的調(diào)整步驟見(jiàn)表6-6。二、車(chē)削螺紋動(dòng)作練習(xí)車(chē)削三角形螺紋常采用提開(kāi)合螺母法和開(kāi)倒順車(chē)法。1.提開(kāi)合螺母法動(dòng)作練習(xí)（1）確認(rèn)絲杠旋轉(zhuǎn)，并在導(dǎo)軌離卡盤(pán)一定距離處做一記號(hào)，作為車(chē)削時(shí)的縱向移動(dòng)終點(diǎn)，如圖6-1la所示。

二、刀尖角的檢查與修正螺紋車(chē)刀的刀尖角一般用螺紋對(duì)刀樣板通過(guò)透光法檢查，根據(jù)車(chē)刀兩切削刃與對(duì)刀樣板的貼合情況反復(fù)修正。檢查與修正時(shí)，對(duì)刀樣板應(yīng)與車(chē)刀基面平行放置，才能使刀尖角近似等于牙型角。如果將對(duì)刀樣板平行于車(chē)刀前面進(jìn)行檢查，車(chē)刀的刀尖角則沒(méi)有被修正，用這樣的螺紋車(chē)刀加工出的三角形螺紋，其牙型角將變大，如圖6-13所示。三、螺紋車(chē)刀的刃磨注意事項(xiàng)

1.粗磨有背前角的螺紋車(chē)刀時(shí)，應(yīng)使刀尖角略大于牙型角，待磨好前角后再修磨兩刃夾角。

2.刃磨高速鋼螺紋車(chē)刀時(shí)應(yīng)選用細(xì)粒度砂輪，如粒度號(hào)為80的氧化鋁砂輪。

3.刃磨時(shí)車(chē)刀對(duì)砂輪的壓力應(yīng)小于一般車(chē)刀，并常浸水冷卻，以防因過(guò)熱而引起退火。

4.在刃磨過(guò)程中，螺紋車(chē)刀應(yīng)在砂輪表面水平方向緩慢移動(dòng)，這樣容易將車(chē)刀刃口刃磨平直，表面粗糙度值小。

5.刃磨車(chē)削窄槽或高臺(tái)階螺紋的螺紋車(chē)刀時(shí)，應(yīng)將螺紋車(chē)刀進(jìn)給方向一側(cè)的切削刃磨短些（見(jiàn)圖6-14），以有利于車(chē)削時(shí)退刀。課題二車(chē)外三角形螺紋一、外三角形螺紋的檢測(cè)1.單項(xiàng)檢測(cè)單項(xiàng)檢測(cè)是選擇合適的量具檢測(cè)螺紋的某一單項(xiàng)參數(shù)，一般檢測(cè)螺紋的大徑、螺距和中徑。

（1）檢測(cè)大徑螺紋大徑公差較大，一般采用游標(biāo)卡尺檢測(cè)，如圖6-15所示。

（2）檢測(cè)螺距螺距常用鋼直尺或螺紋樣板檢測(cè)，如圖6-6所示。用鋼直尺檢測(cè)時(shí)，為了能準(zhǔn)確檢測(cè)出螺距，一般應(yīng)檢測(cè)幾個(gè)螺距的總長(zhǎng)度，然后取其平均值。用螺紋樣板檢測(cè)時(shí)，螺紋樣板應(yīng)沿工件軸線所在平面方向嵌入牙槽中，如果與螺紋牙槽完全吻合，說(shuō)明被檢測(cè)螺紋的螺距是正確的。

（3）檢測(cè)中徑三角形外螺紋的中徑一般用螺紋千分尺檢測(cè)。螺紋千分尺的結(jié)構(gòu)和使用方法與一般外徑千分尺相似，讀數(shù)原理相同，只是它有兩個(gè)可以調(diào)整的測(cè)量頭（上、下測(cè)量頭）。檢測(cè)時(shí)，兩個(gè)與螺紋牙型角相同的測(cè)量頭正好卡在螺紋的牙型面上，測(cè)得的千分尺讀數(shù)值即為螺紋中徑的實(shí)際尺寸，如圖6-17所示。2.綜合檢測(cè)綜合檢測(cè)是采用螺紋量規(guī)對(duì)螺紋各部分主要尺寸（螺紋大徑、中徑、螺距）同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)的一種檢驗(yàn)方法。綜合檢測(cè)效率高，操作方便，能較好地保證互換性，廣泛地應(yīng)用于對(duì)標(biāo)準(zhǔn)螺紋或大批量生產(chǎn)螺紋的檢測(cè)。三角形外螺紋使用螺紋環(huán)規(guī)進(jìn)行綜合檢測(cè)。檢測(cè)前，應(yīng)先檢查螺紋的大徑、牙型、螺距和表面粗糙度，然后用螺紋環(huán)規(guī)進(jìn)行檢測(cè)。如果螺紋環(huán)規(guī)通規(guī)（端面有字母T，厚度厚）能順利擰入工件螺紋有效長(zhǎng)度范圍，而止規(guī)（端面有字母Z，厚度?。┎荒軘Q入，則說(shuō)明螺紋精度符合要求，如圖6-18所示。二、車(chē)削三角形外螺紋的工藝準(zhǔn)備1.對(duì)工件的工藝要求車(chē)削三角形外螺紋前對(duì)工件的主要工藝要求如下：

（1）為保證車(chē)削后的螺紋牙頂處有0.125P的寬度，車(chē)削螺紋前的外圓直徑應(yīng)車(chē)削至比螺紋公稱直徑小約0.13P。（2）外圓端面處倒角至略小于螺紋小徑。

（3）對(duì)于有退刀槽的螺紋，車(chē)削螺紋前應(yīng)先加工退刀槽，退刀槽的直徑應(yīng)小于螺紋小徑，退刀槽寬度為（2~3）P。

（4）車(chē)削脆性材料（如鑄鐵等）時(shí)，車(chē)削螺紋前的外圓表面粗糙度值要小，以免在車(chē)削螺紋時(shí)牙頂崩裂。2.螺紋車(chē)刀的裝夾螺紋車(chē)刀的裝夾方法和要求見(jiàn)表6-8。3.進(jìn)刀方式車(chē)削螺紋時(shí)的進(jìn)刀方式見(jiàn)表6-9。

（3）車(chē)削螺紋必須在一定的進(jìn)給次數(shù)內(nèi)完成。表6-10列出了車(chē)削M24、M20、M16螺紋的最少進(jìn)給次數(shù)，以供參考。

三、低速車(chē)削三角形外螺紋1.車(chē)有退刀槽的螺紋啟動(dòng)車(chē)床并移動(dòng)螺紋車(chē)刀，使車(chē)刀刀尖與工件外圓輕微接觸，將床鞍向右移動(dòng)，退出工件端面，記住中滑板刻度讀數(shù)或?qū)⒅谢蹇潭缺P(pán)調(diào)零。車(chē)刀橫向進(jìn)給0.05mm，使刀尖在工件表面車(chē)出一條較淺的螺旋線痕后，停車(chē)，如圖6-19所示。用鋼直尺或游標(biāo)卡尺檢查螺距，如圖6-20所示，確認(rèn)螺距正確無(wú)誤后，開(kāi)始車(chē)螺紋。經(jīng)多次車(chē)削使背吃刀量等于牙型深度后，停車(chē)檢查螺紋是否合格。2.車(chē)無(wú)退刀槽的螺紋車(chē)削無(wú)退刀槽的螺紋時(shí)，先啟動(dòng)車(chē)床，在螺紋的有效長(zhǎng)度處用車(chē)刀車(chē)一條刻線。車(chē)螺紋時(shí)，車(chē)刀移到螺紋終止刻線處時(shí)，橫向迅速退刀并提起開(kāi)合螺母手柄或壓下操縱桿手柄開(kāi)倒車(chē)，使螺紋收尾在2/3圈之內(nèi)，如圖6-21所示。3.中途換刀方法在車(chē)削螺紋的過(guò)程中，螺紋車(chē)刀磨損變鈍，經(jīng)刃磨后重新裝夾或中途更換螺紋車(chē)刀，這時(shí)需要重新調(diào)整車(chē)刀中心高和刀尖半角。車(chē)刀裝夾正確后，不切入工件，而是啟動(dòng)車(chē)床，合上開(kāi)合螺母，當(dāng)車(chē)刀縱向移到工件端面處時(shí)，迅速將操縱桿手柄放置在中間位置，待車(chē)刀自然停穩(wěn)后，移動(dòng)小滑板和中滑板，使車(chē)刀刀尖對(duì)準(zhǔn)已車(chē)出的螺旋槽，然后晃車(chē)（將操縱桿輕提但不提到位，再放回中間位置，使車(chē)床點(diǎn)動(dòng)），觀察車(chē)刀是否在螺旋槽內(nèi)，反復(fù)調(diào)整直到刀尖對(duì)準(zhǔn)螺旋槽為止，才能繼續(xù)車(chē)削螺紋。4.亂牙及預(yù)防車(chē)削螺紋時(shí)，一般要經(jīng)過(guò)數(shù)次行程才能完成。當(dāng)一次工作行程結(jié)束后，快速把車(chē)刀退出，迅速提起開(kāi)合螺母手柄，使開(kāi)合螺母脫離絲杠，并將中滑板退回原來(lái)位置，進(jìn)刀后合上開(kāi)合螺母進(jìn)行第一次工作行程。若在車(chē)削時(shí)車(chē)刀未能切入原來(lái)的螺旋槽內(nèi)，把螺旋槽車(chē)亂，稱為亂牙。造成亂牙的原因主要有以下幾種：

（1）車(chē)床絲杠的螺距不能被工件螺紋的螺距整除，采用提開(kāi)合螺母法車(chē)螺紋造成的。應(yīng)采用開(kāi)倒順車(chē)法車(chē)削螺紋。

（2）在車(chē)削螺紋的過(guò)程中，螺紋車(chē)刀重新裝夾后未對(duì)刀，使車(chē)刀刀尖相對(duì)工件螺紋表面的軌跡不重合造成的。

（3）開(kāi)合螺母未合徹底，致使其與絲杠之間的嚙合傳動(dòng)比改變，偏移了車(chē)刀軌跡造成的。每次合上開(kāi)合螺母都應(yīng)動(dòng)作有力，合到底。四、高速車(chē)削三角形外螺紋1.高速車(chē)削三角形外螺紋的特點(diǎn)用硬質(zhì)合金車(chē)刀高速車(chē)削三角形螺紋時(shí)，切削速度可比低速車(chē)削螺紋提15~20倍、而且行程次數(shù)可以減少2/3以上，如低速車(chē)削螺距P=2mm的中碳鋼材料的螺紋時(shí)，一般約需12個(gè)行程；而高速車(chē)削螺紋僅需3~4個(gè)行程即可，因此，可以大大提高生產(chǎn)效率，在企業(yè)中已被廣泛采用。高速車(chē)削螺紋時(shí)，為了防止切屑使牙側(cè)起毛刺，不宜采用斜進(jìn)法和左右切削法，只能用直進(jìn)法車(chē)削。高速車(chē)削三角形外螺紋時(shí)，受車(chē)刀擠壓后會(huì)使外螺紋大徑變大。因此，車(chē)削螺紋前的外圓直徑應(yīng)比螺紋大徑小些。當(dāng)螺距為1.5~3.5mm時(shí)，車(chē)削螺紋前的外圓直徑一般可以減小0.2~0.4mm。

技能訓(xùn)練1低速車(chē)削外三角形螺紋一、訓(xùn)練任務(wù)車(chē)削如圖6-22所示的螺紋軸。二、車(chē)削外三角形螺紋的注意事項(xiàng)

1.車(chē)螺紋前應(yīng)先調(diào)整好床鞍和中滑板、小滑板的松緊程度。

2.調(diào)整機(jī)床手柄時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照降轉(zhuǎn)速→調(diào)手柄→合開(kāi)合螺母的順序，而螺紋車(chē)削完成后應(yīng)按照提開(kāi)合螺母→絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)變光杠轉(zhuǎn)動(dòng)→換轉(zhuǎn)速的順序，可避免安全事故的發(fā)生。建議此動(dòng)作順序訓(xùn)練熟練后方可正式車(chē)削螺紋。

3.車(chē)螺紋時(shí)精力要集中，待操作熟練后，逐步提高主軸轉(zhuǎn)速，最終達(dá)到能高速車(chē)削三角形螺紋的目的。

4.車(chē)螺紋時(shí)，應(yīng)始終保持螺紋車(chē)刀鋒利，中途換刀或刃磨后重新裝刀，必須重新調(diào)整螺紋車(chē)刀刀尖的高低并進(jìn)行對(duì)刀。

5.車(chē)螺紋時(shí)，應(yīng)注意不可將中滑板手柄多搖進(jìn)一圈；否則，會(huì)造成車(chē)刀刀尖崩刃或工件損壞。可在中滑板帶動(dòng)車(chē)刀從螺紋末端向起始端移動(dòng)過(guò)程中，使車(chē)刀刀尖逐漸接近工件表面來(lái)避免。

6.車(chē)螺紋過(guò)程中，不準(zhǔn)用手摸或用棉紗去擦螺紋，以免傷手。

7.車(chē)無(wú)退刀槽螺紋時(shí)，應(yīng)保證每次收尾均在2/3圈左右，且每次退刀位置大致相同；否則容易損壞螺紋車(chē)刀的刀尖。

8.車(chē)削脆性材料螺紋時(shí)，徑向進(jìn)給量（背吃刀量）不宜過(guò)大；否則會(huì)使螺紋牙頂爆裂，產(chǎn)生廢品。低速精車(chē)螺紋時(shí)，最后幾刀采取微量進(jìn)給或無(wú)進(jìn)給車(chē)削，以降低螺紋牙側(cè)的表面粗糙度值。

9.刀尖出現(xiàn)積屑瘤時(shí)應(yīng)及時(shí)清除。

10.一旦刀尖扎入工件引起崩刃。應(yīng)立即停車(chē)，清除嵌入工件的硬質(zhì)合金碎粒，然后用高速鋼螺紋車(chē)刀低速修整螺紋。

11.粗、精車(chē)分開(kāi)車(chē)削螺紋時(shí)，應(yīng)留適當(dāng)?shù)木?chē)余量。

12.當(dāng)?shù)退佘?chē)削三角形螺紋熟練后，方可采用硬質(zhì)合金車(chē)刀高速車(chē)削。三、車(chē)削螺紋軸螺紋軸車(chē)削步驟見(jiàn)表6-13。課題三攻螺紋和套螺紋一、攻螺紋和套螺紋刀具1.板牙的結(jié)構(gòu)板牙是一種標(biāo)準(zhǔn)的多刃螺紋加工工具，實(shí)際生產(chǎn)中最常用的是圓板牙，它的結(jié)構(gòu)和形狀如圖6-23所示。它像一個(gè)圓螺母，周?chē)信判伎祝ㄒ话阌?~5個(gè)），其兩端的錐角是切削部分，中間有完整齒深的一段是校正部分，所以板牙的正、反兩面都可以使用。用板牙切削螺紋操作簡(jiǎn)便，生產(chǎn)效率高。2.絲錐的結(jié)構(gòu)絲錐是一種多刃成形刀具，可以在車(chē)刀無(wú)法車(chē)削的小直徑孔內(nèi)加工內(nèi)螺紋，操作方便，生產(chǎn)效率高。絲錐的結(jié)構(gòu)和形狀如圖6-24所示。絲錐主要分為手用絲錐和機(jī)用絲錐兩大類(lèi)。手用絲錐主要是鉗工使用，通常為兩支一組（攻制M16~M24的內(nèi)螺紋）或三支一組（攻制M16以下或M24以上的內(nèi)螺紋），分別稱為初錐（頭攻）、中錐（二攻）和底錐（三攻），它們必須依次使用。機(jī)用絲錐的形狀與手用絲錐相似，只是在尾部多一條防止絲錐從夾頭中脫落的環(huán)形槽，用以防止絲錐從攻螺紋工具中脫落。機(jī)用絲錐通常用單支攻螺紋，一次成形，效率較高。絲錐的公差帶分為H1、H2、H3、H4四個(gè)等級(jí)。各種絲錐所能加工的內(nèi)螺紋公差等級(jí)見(jiàn)表6-14。

2.攻螺紋的方法（1）將攻螺紋工具的錐柄裝入尾座套筒的錐孔內(nèi)。（2）將絲錐裝入攻螺紋工具的方孔中。

（3）根據(jù)螺紋的有效長(zhǎng)度，在絲錐或攻螺紋工具上做標(biāo)記。

（4）移動(dòng)尾座，使絲錐靠近工件端面處，鎖緊尾座。

（5）啟動(dòng)車(chē)床（低速），充分澆注切削液，轉(zhuǎn)動(dòng)尾座手輪使絲錐切削部分進(jìn)入工件孔內(nèi)，當(dāng)絲錐切入幾牙后，停止轉(zhuǎn)動(dòng)尾座手輪，絲錐自動(dòng)進(jìn)給，攻制內(nèi)螺紋。

（6）當(dāng)絲錐攻至需要的深度尺寸時(shí)，迅速開(kāi)倒車(chē)退出絲錐。如圖6-26所示為攻螺紋工具，通常稱為攻螺紋夾頭，它由主體和攻螺紋夾套兩部分組成。主體具有前后螺距補(bǔ)償裝置，攻螺紋夾套有過(guò)載保護(hù)裝置。攻螺紋時(shí)，只需調(diào)節(jié)螺母，即可得到不同的打滑極限扭矩，以防止絲錐折斷，使用中裝拆方便、迅速。用于夾持絲錐的攻螺紋工具可以用同一主體，通過(guò)更換不同攻螺紋夾套，即可滿足不同規(guī)格絲錐的攻螺紋需要。如圖6-27所示為一種簡(jiǎn)易的攻螺紋工具，由于沒(méi)有過(guò)載保護(hù)機(jī)構(gòu)，當(dāng)切削力過(guò)大時(shí)絲錐容易折斷，適用于攻制通孔和精度較低的內(nèi)螺紋。

4.注意事項(xiàng)

（1）選用絲錐時(shí)，應(yīng)檢查絲錐是否缺齒。

（2）裝夾絲錐時(shí)，應(yīng)防止絲錐歪斜。（3）攻螺紋時(shí)應(yīng)充分澆注切削液。

（4）攻螺紋時(shí)，不要一次攻至所需深度，應(yīng)分多次進(jìn)刀，即絲錐每攻進(jìn)一段深度后應(yīng)及時(shí)退出，清理切屑后再繼續(xù)向里攻。（5）攻盲孔螺紋時(shí)，應(yīng)選用有過(guò)載保護(hù)機(jī)構(gòu)的攻螺紋工具，并應(yīng)在絲錐或攻螺紋工具上做深度標(biāo)記，防止絲錐攻至孔底造成絲錐折斷。（6）嚴(yán)禁工件回轉(zhuǎn)時(shí)用手或棉紗清理螺孔內(nèi)的切屑，以免發(fā)生事故。