螺纹车削加工原理及常见问题解决办法(1.02)

1、螺纹车削加工原理及常见问题解决办法摘要螺纹在机械制造业中应用得十分广泛。用车削的方法加工螺纹，是目前常用的加工方法。此文就螺纹的车削工艺做出总结，对螺纹车削中出现的问题，提出了相应的解决办法。相信在以后的工作中，我能够更多的发现并解决此类问题。关键字螺纹 车削 原理 故障 排除螺纹原理的应用可追溯到公元前220年希腊学者阿基米德创造的螺旋提水工具。公元4世纪，地中海沿岸国家在酿酒用的压力机上开始应用螺栓和螺母的原理。当时的外螺纹都是用一条绳子缠绕到一根圆柱形棒料上，然后按此标记刻制而成的。而内螺纹则往往是用较软材料围裹在外螺纹上经锤打成形的。1500年左右，意大利人列奥纳多.达芬奇绘制的螺纹加

2、工装置草图中，已有应用母丝杠和交换齿轮加工不同螺距螺纹的设想。此后，机械切削螺纹的方法在欧洲钟表制造业中有所发展。1760年，英国人J.怀亚特和W.怀亚特兄弟获得了用专门装置切制木螺钉的专利。1778年，英国人J.拉姆斯登曾制造一台用蜗轮副传动的螺纹切削装置，能加工出精度很高的长螺纹。1797年，英国人莫兹利，H.在由他改进的车床上，利用母丝杠和交换齿轮车削出不同螺距的金属螺纹，奠定了车削螺纹的基本方法。19世纪20年代，莫兹利制造出第一批加工螺纹用丝锥和板牙。20世纪初，汽车工业的发展进一步促进了螺纹的标准化和各种精密、高效螺纹加工方法的发展，各种自动张开板牙头和自动收缩丝锥相继发明，螺纹铣

3、削开始应用。30年代初，出现了螺纹磨削。螺纹滚压技术虽在19世纪初期就有专利，但因模具制造困难，发展很慢，直到第二次世界大战时期（19421945），由于军火生产的需要和螺纹磨削技术的发展解决了模具制造的精度问题，才获得迅速发展。螺纹在机械制造业中应用得十分广泛。用车削的方法加工螺纹，是目前常用的加工方法。在卧式车床(如CA6140上能车削米制、英寸制、模数和径节制四种标准螺纹，无论车削哪一种螺纹，车床主轴与刀具之间必须保持严格的运动关系：即主轴每转一转(即工件转一转，刀具应均匀地移动一个(工件的导程的距离。它们的运动关系是这样保证的：主轴带着工件一起转动，主轴的运动经挂轮传到进给箱；由进给箱

4、经变速后(主要是为了获得各种螺距再传给丝杠；由丝杠和溜板箱上的开合螺母配合带动刀架作直线移动，这样工件的转动和刀具的移动都是通过主轴的带动来实现的，从而保证了工件和刀具之间严格的运动关系。一 螺纹的加工原理螺纹加工可分为车削，铣削，磨削，研磨，攻丝，套丝，滚压，滚丝等。我们这里就车削做个简单的介绍。螺纹车削是机械加工中非常普遍而且又比较复杂的问题。螺纹车削的要求要高于普通车削操作，切削力一般较高，与普通车削应用相比，螺纹车削的进给速度要高出10倍，螺纹加工刀片刀尖处的作用力可能要高100-1000倍切削圆柱螺纹需要注意的几何参数有：外径（大径）（d=D），与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆

5、柱体直径。内径（小径）（d1=D1），与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱体直径。中径(d2=D2，母线通过牙型上凸起和沟槽两者宽度相等的假想圆柱体直径。螺距（p），相邻牙在半径线上对应两点间的轴向距离。导程（s），同一螺旋线上相邻牙在中径线上对应两点间的轴向距离。牙型角（），螺纹牙型上相邻两牙侧间的夹角。牙型斜角（），螺纹牙的侧边与螺纹轴线垂直平面的夹角。螺纹升角（），中径圆柱上螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面之间的夹角。工作高度，两相配合螺纹牙型上相互重合部分在垂直于螺纹轴线方向上的距离等。线数（n），螺纹螺旋线数目。在车床上车削螺纹（图1-1）一般采用成形车刀。用成形车刀车削螺纹，

6、由于刀具结构简单，是单件和小批生产螺纹工件的常用方法。普通车床车削梯形螺纹的螺距精度一般能达到89级；在专门化的螺纹车床上加工螺纹，生产率或精度可显著提高。普通车床车削螺纹的方式：1.看车床自带的螺纹加工表，懂得怎样选挂轮、档位。 2.学会磨车刀。 3.学会同时操纵中拖板和离合手柄。 4.先用较慢的转速加工，熟练后可以使用合适的速度。关于进给深度的计算：1.对于普通三角螺纹： 公式：d1=d-1.0825t，其中：d1：螺纹内经，d：螺纹外径，t：螺距。 例：若t=1.5，d=20，可得： d1=20-1.08251.5=18.37625mm， 所以需要的螺纹切削深度就是： (d-d1/2=(

7、20-18.37625/2=0.811875mm。 螺纹深度的数值就是：1.0825t/2。 2、对于梯形螺纹： d1=d-2(0.5t+Z 螺纹深度就是：0.5t+Z 其中Z是指螺纹配合时，内外螺纹间的间隙，该数值可直接查询国家标准GB784。 3、对于普通锯齿形螺纹： h1=0.86777t 其中h1：螺纹高度 另外还有轧钢机锯齿螺纹、压力机锯齿螺纹、英制螺纹、圆柱管螺纹、55度圆锥管螺纹、60度圆锥管螺纹等等，因为使用频率不大，这里不再赘述。关于单次进给量的计算：下表所示是ISO时公制螺纹加工时的切深量标准。 刀具使用金属陶瓷刀具材料以及切削不锈钢时，切入次数比下表所示的次数增加2-3次

8、。 P(螺距0.751.001.251.501.752.002.503.003.504.004.505.00h10.460.610.770.921.071.231.531.842.152.452.763.07h20.350.470.590.700.820.941.171.411.651.872.112.35r(刀尖半径90.360.430.500.580.650.72切入次数 050.300.300.350.350.400.4500

9、.300.350.40050.250.300.3540.0050.250.3050.0050.2560.050.0000.200.2570.050.0080.0090.050.150.20100.050.090.100.10

10、0.150.15110.000.10120.00130.050.100.07140.060.05注1 第一次切入是用刀片尖r切削，所以切削力集中在刀尖上，为防止刀尖的损伤，规定最大的切深量为半径r的1.52倍(最大为0.40.5mm。二 常见问题解决办法在实际车削螺纹时，由于各种原因，造成由主轴到刀具之间的运动，在某一环节出现问题，引起车削螺纹时产生故障，影响正常生产，这时应及时加以解决。车削螺纹时常见故障及解决方法如下：p 一、 啃刀 故障分析及解决方法：原因是车刀安装得过高或过低，工件装夹不牢或车刀磨损过大。 1. 车刀安装得过高或过低 过高

11、，则吃刀到一定深度时，车刀的后刀面顶住工件，增大摩擦力，甚至把工件顶弯，造成啃刀现象；过低，则切屑不易排出，车刀径向力的方向是工件中心，加上横进丝杠与螺母间隙过大，致使吃刀深度不断自动趋向加深，从而把工件抬起，出现啃刀。此时，应及时调整车刀高度，使其刀尖与工件的轴线等高(可利用尾座顶尖对刀。在粗车和半精车时，刀尖位置比工件的中心高出1D33.The Computer（电脑） 2. 工件本身的刚性不能承受车削时的切削力，因而产生过大的挠度，改变了车刀与工件的中心高度(工件被抬高了纸，形成切削深度突增，出现啃刀，此时应把工件装夹牢固，可使用尾座顶尖等，以增加工件刚性。Nowadays the ne

12、wspaper possesses considerable value Everybody should read it. It supplies us with a variety of news every day. It tells us the political situation of the world. If we form the habit of reading the newspaper, we shall (will get enough knowledge to cope with our circumstances.Have you ever lay in the

13、 sun, enjoying the entertainment of reading a newspaper? Have you ever sat in an underground railway, killing your boring time by turning a newspaper? If you have made it, there is no doubt that you may not deny the importance of newspapers as a popular medium.35. 你的一位外国朋友给你来信，打算到中国旅游。你给他回信，提出旅游建议。你

14、的回信应包括下列内容：引起切削力增大，顶弯工件，出现啃刀。此时应对车刀加以修磨。 二、乱扣 你对旅游的安排计划及理由； 3.表达你希望见到朋友的心愿。 Dear Sam:1. I hope you enjoy your stay in China. I am looking forward to your coming.Yours ever Liming John36. My Travel Plan 选择一个你想旅游的地点，并安排旅行计划。你应包括下列内容： 1.说明你想旅游的地点；2. 对于车削车床丝杠螺距与工件妇距比值成整倍数的螺纹 工件和丝杠都在旋转，提起开合螺母后，至少要等丝杠转过一转

15、，才能重新合上开合螺母，这样当丝杠转过一转时，工件转了整数倍，车刀就能进入前一刀车出的螺旋槽内，就不会出现乱扣，这样就可以采用打开开合螺母，手动退刀。这样退刀快，有利于提高生产率和保持丝杠精度，同时丝杠也较安全。 Yours everTim37. 你的朋友邀请你参加他/她的生日聚会，告诉对方你不能接受他故障分析及解决方法：她的邀请。你应包括下列内容： 1.告诉对方你不能接受他/她的邀请；螺纹全长上不正确 2.对对方的邀请表示感谢； 3.说明无法接受邀请的原因。Dear Lisa:Congratulations on your coming birthday. Thanks for your i

16、nvitation, but I am sorry that I am afraid I am not able to attend your birthday party. You know, our company will hold an important meeting in our Paris branch to talk about the recent trouble appearing in business. I am the one who needs to make a presentation. I am terribly sorry for that. Anyway

17、, I hope everything goes well in your birthday party. Remember to show me the pictures taken in the party when I come back from business trip.Best regards!Yours everSusan38. 假如你是李明，遗失了一本书。你应包括下列内容： 1.书在哪里遗失的； 2.这本书对你很重要； 3.拾到者应该如何和你联系。 原因可能是： o 丝杠的轴向窜动。 o 主轴的轴向窜动。 o 溜板箱的开合螺母与丝杠不同轴而造成啮合不良。 o 溜板箱燕尾导轨磨

18、损而造成开合螺母闭合时不稳定。 o 挂轮间隙过大等。 通过检测： o如果是丝杠轴向窜动造成的，可对车床丝杠与进给箱连接处的调整圆螺母进行调整，以消除连接处推力球轴承轴向间隙。 o 如果是主轴轴向窜动引起的，可调整主轴后调整螺母，以消除后推力球轴承的轴向间隙。 o 如果是溜板箱的开合螺母与丝杠不同轴而造成啮合不良引起的，可修整开合螺母并调整开合螺母间隙。 o 如果是燕尾导轨磨损，可配制燕尾导轨及镶条，以达到正确的配合要求。 o 如果是挂轮间隙过大，可采用重新调整挂轮间隙。 4. 出现竹节纹 原因是从主轴到丝杠之间的齿轮传动有周期性误差引起的，如挂轮箱内的齿轮，进给箱内齿轮由于本身，制造误差、或局部磨损、或齿轮在