机械加工工艺编程与实施课件-任务2.3车削螺纹

任务2.3：车削螺纹

项目2轴类零件机械加工工艺编制与实施任务2.3车削螺纹一二三六布置工作任务相关知识学习

制定实施计划

加工零件检测四工作任务实施

五工作结果评估

本次课程目标

知识目标1.掌握三角螺纹的用途。2.能识记三角螺纹各部分的名称。3.能计算三角螺纹各部分的尺寸。4.会使用丝锥和板牙。5.能车削三角螺纹。6.会使用量具测量螺纹。

严格执行相关标准、工作规范、工艺文件和安全操作规程,文明生产。

能建立质量、安全、环保及现场管理的理念。培养与设计人员、工艺人员、操作人员沟通的能力。树立正确的工作态度，培养团结协作的能力。培养善于观察、思考、自主学习的能力。素质目标能力目标1.会使用丝锥和板牙。2.会使用量具测量螺纹3.能车削三角螺纹4.能操作机床车削螺纹；

在机械制造中，螺纹联接和传动的应用有很多，占有很重要的地位。具有连接、紧固、传动、测量零件等用途。常用螺纹都有国家标准。(P177)螺纹的种类按用途可分为联接螺纹和传动螺纹；按牙型可分为三角形、矩形、梯形、锯齿形和圆形等；按螺旋线方向可分为右旋和左旋；按螺旋线线数可分为单线和多线螺纹；

任务2.3车削螺纹螺纹的常见加工方法

车削螺纹；

攻螺纹和套螺纹；

滚压螺纹；

铣削螺纹；

磨削螺纹；本任务主要介绍三角形普通螺纹的车削加工方法和套螺纹方法

任务2.3车削螺纹

加工如图1.113所示的双头螺栓，材料为35#钢，加工数量都是100件，任务2.3车削螺纹一、布置工作任务

双头螺栓，★分析图样（1）功用及技术要分析：双头螺栓，连接紧固作用，100件,（2）结构分析：轴类零件，适于车削，（3）精度分析：双头螺栓M16x1.5一6g的大径公差带与中径公差带相同。中径尺寸d2＝d－0.6495P＝15.026mm，查螺纹公差表（GB/T197-2003）得：螺纹大径及中径的上、下偏差为mm；mm。车大径时，一般可车得比公称直径小0.12P，这样螺纹车制后，保证牙顶有P／8的宽度（4）材料及毛坯分析：45#钢，毛坯为热轧圆钢任务2.3车削螺纹★1、螺纹的几何参数:★2、普通螺纹的标注:★3、普通螺纹的尺寸:★4、普通螺纹的公差带:★5、螺纹车刀；★6、车螺纹方法:★7、套螺纹.二、相关知识学习

任务2.3车削螺纹

（1）螺旋线沿着圆柱或圆锥表面运动的点的轨迹，该点的轴向位移和相应的角位移成定比，

（2）螺纹在圆柱或圆锥表面上，沿着螺旋线所形成的具有规定牙型的连续凸起称为螺纹，

★1、螺纹的几何参数二、相关知识学习

（3）单线螺纹沿一条螺旋线所形成的螺纹。

（4）多线螺纹沿两条或两条以上的螺旋线所形成的螺纹，该螺旋线在轴向等距分布。

（5）螺距（6）导程

★1、螺纹的几何参数

（7）牙型角牙型角是螺纹牙型上相邻两个压侧面的夹角。普通三角螺纹的牙型角α=60°。

（8）牙型半角牙型半角是牙型角的一半，是牙侧与螺纹轴线垂直线间的夹角。

★1、螺纹的几何参数三角形螺纹梯形螺纹

（9）大径（10）小径（11）顶径（12）底径（13）中径

★1、螺纹的几何参数长：L中等：N短：S中径和顶径公差带代号☆粗牙螺纹不标注螺距；☆旋合长度为中等时，“N”可省略；☆单线螺纹不标注导程与线数；☆右旋螺纹省略“右”字，左旋时则标注LH;☆中径和顶径公差带代号相同时，只标注一次。规定：★2、普通螺纹的标注举例

☆M16—5g6g—LM10×1LH—6GM20×2—6H/6g

☆3/8

☆G1Rc1/2NPT3/8

☆Tr20×8(P4)

☆B20×2LH

普通螺纹是我国应用最广泛的一种三角形螺纹，牙型角为60°

普通螺纹基本牙型★3、普通螺纹的尺寸

（1）螺纹的公称直径是大径的基本尺寸(D或d)。（2）原始三角形高度(H)

H=(／2)P=0.866P

（3）削平高度外螺纹牙顶和内螺纹牙底均在H／8处削平。外螺纹牙底和内螺纹牙顶均在H／4处削平。（4）中径(d2、D2)d2=D2=d-O.6495P

（5）牙型高度(h1)

h1=(5／8)H=0.5143P

（6）外螺纹小径(d1)

d1=d—1.0825P

（7）内螺纹小径(D1)内螺纹小径的基本尺寸与外螺纹小径相同(D1=d1)。★3、普通螺纹的尺寸表3-13常用普通螺纹攻螺纹前钻底孔的钻头直径(P296)计算公式P＜1mmd2＝d－P

P≥1mm钢等韧性材料d2＝d－P铸铁等脆性材料d2＝d－(1.05～1.1)P式中，P为螺距；d2——攻螺纹前钻头直径；d——螺纹公称直径。公称直径d螺距P钻头直径(d2)加工铸铁、青铜、黄铜加工钢、纯铜、可锻铸铁4粗0.703.303.30细0.503.503.505粗0.804.204.20细0.504.504.506粗1.004.905.00细0.755.205.208粗1.256.606.70细1.006.907.000.757.107.2010粗1.508.408.50细1.258.608.701.008.909.000.759.209.2012粗1.7510.1010.20细1.5010.4010.501.2510.6010.701.0010.9011.0014粗2.0011.8012.00细1.5012.4012.501.2512.6012.701.0012.9013.0016粗2.0013.8014.00细1.5014.4014.501.0014.9015.00表3-13常用普通螺纹攻螺纹前钻底孔的钻头直径(P296)

例1试计算M16螺纹的中径和小径尺寸。解已知D=d=16mm查表得P=2mm．

d2=D2=d-O.6495P=16mm-0.6495×2mm=14.701mmd1=D1=d-1.0825P=16mm-1.0825×2mm=13.835mm★3、普通螺纹的尺寸

螺纹精度

旋合长度

公差带大小位置

公差等级

基本偏差

普通螺纹公差制结构

螺纹公差带由构成公差带大小的公差等级和确定公差带位置的基本偏差组成，结合内外螺纹的旋合长度，一起形成不同的螺纹精度★4、普通螺纹的公差带

螺纹的公差等级

国家标准对内、外螺纹规定了不同的公差等级，各公差等级中，3级最高，9级最低，其中6级为基本级。螺纹的基本偏差

螺纹公差带的位置是由基本偏差确定的。在普通螺纹标准中，对内螺纹规定了代号为G、H的两种基本偏差，对外螺纹规定了代号为e、f、g、h的四种基本偏差。H、h的基本偏差为零，G的基本偏差为正值，e、f、g的基本偏差为负值。★4、普通螺纹的公差带图4—25内、外螺纹公差带位置螺纹的旋合长度与精度等级

国家标准按螺纹的直径和螺距将旋合长度分为三组，分别称为短旋合长度组（S）、中旋合长度组（N）和长旋合长度组（L），以满足普通螺纹不同使用性能的要求。

一般以中等旋合长度下的6级公差等级作为中等精度，精密与粗糙都与此相比较而言。★4、普通螺纹的公差带（1）高速钢螺纹车刀

高速钢外螺纹粗车刀高速钢外螺纹精车刀★5、螺纹车刀★5、螺纹车刀硬质合金外螺纹车刀（2）硬质合金螺纹车刀★5、螺纹车刀（3）螺纹车刀背前角对牙型角的影响★5、螺纹车刀（4）螺纹车刀的装刀要求

车螺纹时，为了保证牙型正确，对装刀提出了较严格的要求。装刀时刀尖高低应对准工件轴线，并车刀刀尖角的中心线必须与工件轴线严格保持垂直，这样车出的螺纹，其两牙型半角相等，见图1.128a。如果把车刀装歪，就会产生牙型歪斜，（a）两牙型半角相等（b）半角不等使牙型歪斜图1.128车螺纹时对刀要求★5、螺纹车刀（5）螺纹车刀的对刀方法车外螺纹时的对刀方法

车削螺纹时，一般可采用低速车削和高速车削两种方法。低速车削螺纹可获得较高的精度和较细的表面粗糙度，但生产效率很低；高速车削螺纹比低速车削螺纹生产效率可提高10倍以上，也可以得较细的表面粗糙度，因此现在工厂中已广泛采用。（1）低速车削螺纹的方法

低速车削三角形螺纹时，为了保证螺纹车刀的锋利状态，车刀材料最好用高速钢制成，并且把车刀分成粗、精车刀并进行粗、精加工。车螺纹主要有三种进刀方法：

★6、车螺纹方法（1）低速车削螺纹的方法①直进法车螺纹时，只利用中滑板进给，在几次工作行程中车好螺纹，这种方法叫直进法车螺纹。直进法车螺纹可以得到比较正确的牙型。但车刀切削刃和刀尖全部参加切削，螺纹齿面不易车光，并且容易产生“扎刀”现象。因此，只适用于螺距P<l.5mm的螺纹。★6、车螺纹方法

（1）低速车削螺纹的方法

②斜进法车削时，除用中滑板进给外，小滑板只向一个方向进给，这种方法称斜进法。当螺距较大，粗车时，可用这种方法切削。★6、车螺纹方法

（1）低速车削螺纹的方法

③左右切削法车削时，除了用中滑板进给外，同时利用小滑板的刻度把车刀左、右微量进给(俗称借刀)，这样重复切削几次工作行程，直至螺纹的牙型全部车好。★6、车螺纹方法车削无退刀槽的螺纹车削有退刀槽的螺纹

（2）高速车螺纹的方法高速车螺纹时，最好使用YTl5(车钢料)牌号的硬质合金螺纹车刀，切削速度取vc＝50～100m／min。车削时只能用直进法进刀，使切屑垂直于轴线方向排出或卷成球状较理想。

高速车螺纹时应注意的问题：

①因工件材料受车刀挤压使大径胀大，因此，车削螺纹大径应比基本尺寸小0.2～0.4mm。

②因切削力较大，工件必须装夹牢固。

③因转速很高，应集中思想进行操作。★6、车螺纹方法

（3)车螺纹时乱牙的产生车削螺纹时，一般都要分几次进给才能完成。如果车刀刀尖不在前一次工作行程的螺旋槽内，而是偏左、偏右或在牙顶中间，使螺纹车乱，这种现象称为乱牙。产生乱牙的原因主要是，工件转数不是车床丝杠转数的整数转而造成的。判断车螺纹时是否会产生乱牙，可用下面公式计算，

i＝PⅠ／P丝＝n丝／nⅠ(1—4)式中i——传动比；

PⅠ——工件螺距；nⅠ——工件转数

P丝——车床丝杠螺距；n丝——丝杠转数

★6、车螺纹方法

（3)车螺纹时乱牙的产生例2车床丝杠螺距为12mm，车削工件螺距为8mm，是否会产生乱牙现象。★6、车螺纹方法例3车床丝杠螺距为6mm，加工螺距为1.5mm，是否会产生乱牙现象。解根据公式(4—4)

i＝8／12＝1／1.5＝n丝／nⅠ即丝杠转一转，工件转了1.5转，再次按下开合螺母时，可能车刀刀尖在工件已车出螺纹的l／2螺距处，它的刀尖正好切在牙顶处，使螺纹车乱解根据公式(1—4)i＝1.5／6＝l／4＝n丝／nⅠ

即丝杠转l转时，工件转过4转，只要按下开合螺母，刀尖总是在原来的螺旋槽，不会产生乱牙

（3)车螺纹时乱牙的预防预防车螺纹时乱牙的方法常用的是开倒顺车法。车刀与丝杠的传动链没有分离过，车刀始终在原来的螺旋槽中倒顺运动，这样就不会产生乱牙。

★6、车螺纹方法

（4）车削左螺纹的方法

★6、车螺纹方法左旋螺纹右旋螺纹

（5）车削多头螺纹的方法

★6、车螺纹方法用板牙套螺纹，一般用在不大于M16或螺距小于2mm的螺纹。板牙相当于一个具有很高硬度的螺母，螺孔周围制有几个排屑孔，一般在螺孔的两端磨有切削锥。板牙分为圆板牙、方板牙、六角板牙和管形板牙等类型）。其中以圆板牙应用最广，规格范围为M0.25～M68毫米。。

★7、套螺纹(P292)铰杠板牙1234图1.132车床套螺纹工具1—螺钉；2—工具体；3—销钉；4—套筒（1）套螺纹前的准备工作①螺纹大径应车到下偏差，保证在套螺纹时省力，且板牙齿部不易崩裂。②工件的前端面应倒小于45°的倒角，直径小于螺纹的小径，使板牙容易切入。③装夹在套螺纹工具上的板牙的两平面应与车床主轴轴线垂直。④尾座套筒轴线与主轴轴线应同轴，水平偏移不应大于0,05mm

★7、套螺纹（2）套螺纹方法。套螺纹时，装有套螺纹工具的尾座拉向工件，不能跟工件碰撞，然后固定尾座，开动车床，转动尾座手柄，当工件进入板牙后，手柄就停止转动，由工具体自动轴向进给。当板牙切削到所需要的长度尺寸时，主轴迅速倒转，使板牙退出工件，螺纹加工即完成。★7、套螺纹★10下料∮20mmx155mm。★20车（1）在三爪自定心卡盘上夹住∮20mm毛坯外圆，伸出100mm左右。找正外圆。①车端面，用45°端面车刀，车平即可。②钻中心孔，在尾架上安装A2.5中心钻

三、制定实施计划★20车(2)一夹一顶装夹工件①粗车∮16mm外圆，用90°外圆车刀，留精车余量0.5—1mm.②精车∮16mm外圆，用90°外圆车刀，螺纹外圆尺寸应比螺纹大径尺寸小0.12P，d=16-0.12P=15.82mm。③用螺紋车刀切削刃中部倒角（一般比小径尺寸略小）。④按螺纹长度刻退刀位置线痕。⑤按螺距P=1.5调整进给箱手柄位置。⑥调整主轴转速。低速车螺纹切削速度一般取20m/min，精车切削速度取5m/min。⑦确定车螺纹背吃刀量。开动机床，移动床鞍及中滑板使刀尖与螺纹外圆接触，床鞍向外退出，将中滑板刻度调整至零位。先在外圆上用螺纹车刀刀尖车出一条很浅的螺旋线，用钢直尺或游标卡尺检查螺距，检查合格后，根据螺纹总背吃刀量（0.6P)，合理分配每刀切削量，即，第一刀背吃刀量约1／4牙型高，以后逐步递减。⑧用直进法车M16x1.5螺纹.

三、制定实施计划★20车（3）调头夹住∮16mn外圆(表面包一层铜皮)，校正工件。①车端面，取总长150mm。②粗车∮16mm外圆，留精车余量0.5—1mm。③精车16mm外圆至螺纹大径尺寸∮15.82mm。④倒角C2，螺纹长度30处刻退刀位置线痕。⑤用直进法车M16x1.5螺纹.。

三、制定实施计划★30检验游标卡尺，螺纹量规。四、工作任务实施学生按确定的工作计划，各自独立完成自己工作任务。★采用演示性实训★普通机床零件加工综合项目实训（1）单项测量

①螺距的测量螺距一般用钢直尺或螺距规进行测量。用钢直尺测量时，因为普通螺纹的螺距一般较小，最好量10个螺距的长度，然后把长度除以lO，就得出一个螺距的尺寸。如果螺距较大，那么可以量出2或4个螺距的长度，再计算它的螺距

②大径的测量螺纹大径的公差较大，一般可使用游标卡尺或外径千分尺测量。五、加工零件检测

③中径的测量三角螺纹的中径可用螺纹千分尺测量螺纹千分尺五、加工零件检测

③中径的测量用三针测量法测量五、加工零件检测

（2）综合测量。用螺纹环规检验工件外螺纹。五、加工零件检测

★1、误差分析（1）中径尺寸不正确①中滑板刻度不准，精车时，应检查刻度盘是否松动。②高速切削时，切入深度未掌握好，应及时测量工件。（2）螺距不正确交换齿轮在计算或搭配时错误和进给箱手柄位置放错。应在车削第一个工件时，先车出一条很浅的螺旋线，停车后，用钢直尺测量螺距的尺寸是否正确（3）局部螺距不正确①车床丝杠和主轴的窜动较大。②溜板箱手轮转动时轻重不均匀。③开合螺母间隙太大。六、工作结果评估

★

1、误差分析（4）牙型不正确①车刀装夹不正确，产生螺纹的牙型半角误差，一定要使用螺纹样板对刀。②车刀刀尖角刃磨得不正确。③车刀磨损，应合理选择切削用量和及时修磨车刀。（5）牙侧表面粗糙度①高速切削螺纹时，切削厚度太小或切屑倾斜方向排出，拉毛牙侧表面。高速切削螺纹时，最后一刀切削厚度一般不小于O.1mm，切屑要垂直轴线方向排出。②车刀产生积屑瘤，用高速钢车刀切削，应降低刃削速度，切削厚度小于0.07mm．并加注切削液。③刀杆不要伸出过长，刀杆刚性不够，切削时易引起振动。④车刀刃口磨得不光洁，或在车削中损伤了刃口。六、工作结果评估

★1、误差分析（6）牙型纹乱①车床丝杠螺距不是工件螺距的整数转时，直接起动开合螺母车削螺纹。②开倒顺车车螺纹时，开合螺母抬起。（7）“扎刀”和顶弯工件①车刀背前角太大，中滑板丝杠间隙较大。②工件刚性差，而切削用量选择太大。六、工作结果评估

1从工作过程、实训效果，以及职业素质等方面进行多元化过程考核评价2通过学生自评、教师评价二个角度，对学生的考勤、岗位工作表现、工作绩效、职业活动记录、实习报告等内容进行考核3对有创新想法和设计、承担组长工作的学生有鼓励加分4对学生的敬业精神，团队精神，安全环保意识，吃苦耐劳等职业素质和道德等也纳入考核范畴重点考查学生操作的规范性、熟练程度、安全防范意识、质量分析、问题处理能力★

2、考核评价六、工作结果评估

编制如上图所示螺纹轴的机械加工工艺规程。拓展训练—螺杆轴

练习1.选择题（1）M10—5g6g中5g代表()A．.内螺纹中径公差代号B．内螺纹小径公差代号C.．外螺纹大径公差代号D．外螺纹中径公差代号（2）预防车螺纹时