梯形螺纹的加工与检测

1、工程实训中心 谭斌 2013年11月,梯形螺纹的车削与测量,1,2,知识目标 了解梯形螺纹的作用、种类、标记、牙型。 了解梯形螺纹各部分名称、代号、计算公式及基本尺寸确定。 了解梯形螺纹的技术要求。 了解梯形螺纹车刀的几何形状和角度要求。 学会确定梯形螺纹的参数。 技能目标 学会梯形螺纹车刀的刃磨。 掌握梯形螺纹的车削方法。 掌握梯形螺纹的测量、检查方法。,学习目标,工作任务,相关理论知识,一、梯形螺纹概述,1梯形螺纹的作用及种类 梯形螺纹是常用的传动螺纹，精度要求比较高。如车床的丝杠和中、小滑板的丝杆等。梯形螺纹有两种，国家标准规定梯形螺纹牙型角为30。英制梯形螺纹的牙型角为29，在我国较少

2、采用。,2梯形螺纹的标记 梯形螺纹的标记由螺纹代号、公差带代号及旋合长度代号组成。 梯形螺纹代号用字母Tr及公称直径螺距与旋向表示，左旋螺纹旋向为LH，右旋不标。 梯形螺纹公差带代号仅标注中径公差带，如7H、7e，大写为内螺纹，小写为外螺纹。 梯形螺纹的旋合长度代号分N、L两组，N表示中等旋合长度，L表示长旋合长度。 标记示例： Tr2257H 表示梯形螺纹，公称直径为22mm，螺距为5mm，中径公差带代号为7H。,3梯形螺纹主要参数,4梯形螺纹各部分名称、代号、计算公式及基本尺寸确定,5尺寸计算例题,例1-1 车削Tr4210的丝杠和螺母前，试求出内、外螺纹主要参数的尺寸和螺纹升角。 解：公

3、称直径d = 42 mm，螺距P=10 mm，ac = 0.5 mm。根据表中的公式可得： h3 = H4 = 0. 5P+ ac =0.510+0.5 = 5.5 mm d2 = D2 = d0. 5P = 420.510 = 37 mm d3 =d2h3 = 4225.5 = 31 mm D1= dP = 4210 = 32 mm f = f= 0. 366P = 0.36610 = 3. 66 mm W= W=0.366P0.536 ac = 0.366100.5360.5 = 1.928 tan=P/d2 = 10/3.1437 = 0.0861 = 45512 ,二梯形螺纹技术工艺要

4、求 1梯形螺纹中径必须与基准轴颈同轴，其大径尺寸应小于基本尺寸。 2车削梯形螺纹必须保证中径尺寸公差。 3梯形螺纹的牙型角要正确。 4梯形螺纹牙型两侧面的表面粗糙度较小。 三工件的装夹 1可以采用卡盘直接装夹、两顶尖装夹或一夹一顶装夹。 2粗车较大螺距的梯形螺纹时，可用四爪卡盘一夹一顶，以保证装夹牢固；同时使工件的台阶靠在卡爪端面上，固定工件的轴向位置，以免因切削力过大，使工件移位而车坏螺纹。,梯形螺纹一般采用低速车削，使用高速钢车刀。高速切削时采用硬质合金车刀。,1梯形螺纹车刀及几何角度,高速钢梯形外螺纹粗车刀 高速钢梯形外螺纹精车刀,四梯形螺纹车刀,a)刀尖角 粗车刀刀尖角小于螺纹牙型角，

5、精车刀刀尖角应等于螺纹牙型角。 b)刀头宽度 为了便于左右切削并留有精车余量，刀头宽度应小于牙槽底宽W。粗车刀的刀头宽度约为1/3螺距宽，精车刀的刀头宽度应等于牙底槽宽 c)纵向前角 粗车刀一般为15左右。精车刀为了保证牙型正确，前角应等于0，但实际生产时取510。 d)纵向后角 一般为68。 e)两侧刃磨后角 与三角形螺纹车刀相同。 f)卷屑槽 精车刀可以磨出卷屑槽，见精车刀图。,2.高速钢梯形螺纹车刀的几何角度,3.硬质合金梯形螺纹外车刀,硬质合金梯形外螺纹车刀 双圆弧硬质合金梯形外螺纹车刀,4. 梯形内螺纹车刀,梯形内螺纹车刀,五梯形螺纹车刀的刃磨,1.刃磨要求 （1）刃磨螺纹车刀刀尖角

6、时，应随时目测和用样板校对。（2）径向前角不为零的螺纹车刀，刀尖角应修正。 （3）螺纹车刀各切削刃要光滑、平直、无裂口，两侧切削刃应对称，刀体不能歪斜。 （4）梯形内螺纹车刀两侧切削刃对称线应垂直于刀柄。,2. 刃磨步骤 （1）粗磨两侧后面，初步形成刀尖角。 （2）粗、精磨前面或径向前角。（3）精磨两侧后面，控制刀头宽度，刀尖角用对刀样板修正。（4）用油石精研各刀面和刃口。,（1）刃磨两侧后角时，要注意螺纹的左右旋向，并根据螺纹升角的大小来确定两侧后角的增减。 （2）梯形内螺纹车刀的刀尖角平分线应与刀柄垂直。 （3）刃磨高速钢梯形螺纹车刀时，应随时蘸水冷却，以防刃口因过热而退火。 （4）螺距较

7、小的梯形螺纹精车刀不便于刃磨断屑槽时，可采用较小径向前角的梯形螺纹精车刀。,3. 注意事项,六、梯形螺纹的车削方法,低速车削,左右车削法,车直槽法,车阶梯槽法,高速车削,直进法,车直槽法 车阶梯槽法,1梯形外螺纹的车削 （1）螺距小于4mm和精度要求不高的工件，可用一把梯形螺纹车刀，并用少量的左右切削法车削。 （2）螺距大于4mm和精度要求高的梯形螺纹，一般采用车直槽法，分刀车削，先用车槽刀车出螺旋槽，再用梯形螺纹车刀进行车削。具体做法如下： a)车梯形螺纹时，螺纹顶径留0.3mm左右余量，且倒角与端面成15。 b)选用刀头宽度稍小于槽底宽的车槽刀，粗车螺纹（每边留0.250.35mm左右的余

8、量）。 c)用梯形螺纹车刀采用左右切削法车削梯形螺纹牙型两侧面，每边留010.2mm的精车余量，并车准螺纹小径尺寸。 d)精车大径至图样要求。 e)选用梯形螺纹精车刀，采用左右切削法完成螺纹加工。 2梯形内螺纹的车削 梯形内螺纹的车削与车削三角形内螺纹基本相同。车削梯形内螺纹时，进刀深度不易掌握，可先车准螺纹孔径尺寸，然后粗车。精车时应进刀车削23次，以消除刀杆的弹性变形，保证螺纹的精度要求。,七、梯形螺纹的测量方法,1综合测量法 综合测量法是用标准螺纹量规对螺纹各主要参数进行综合性测量。螺纹量规包括螺纹塞规和螺纹环规，都分通规和止规，在使用中不能搞错。如果通规难以旋入，应对螺纹的各直径尺寸、

9、牙型角、牙型半角和螺距进行检查，经修正后再用量规检验。,2单项测量法 （1）大径、小径的测量 一般用游标卡尺或千分尺直接测量。 （2）螺纹中径的测量 一般用三针测量法或单针测量法。,单针测量,三针测量,M=d2+4.864dD-1.866P (dD表示测量用量针的直径，P表示螺距。) A=（M+d0）/2 （此处d0表示工件实际测量外径）,八、梯形螺纹公差,根据国家标准规定，外螺纹的上偏差（es）及内螺纹的下偏差（EI）为基本偏差。 对内螺纹大径D4、中经D2、小径D1规定一种公差带位置H，其基本偏差为零即大径D4、中径D2、小径D1的下偏差EI为零。(TD2为内螺纹中径公差，TD1为内螺纹小

10、径公差，内螺纹大径EI=0上偏差ES不作规定) 对外螺纹大径d、小径d3规定一种公差带位置h，其基本偏差为零即大径d、小径d3的上偏差es为零。对外螺纹的中经d2规定三种公差带位置h、e和c ，上偏差es为基本偏差。（Td为外螺纹大径公差，T d2为外螺纹中径公差，Td3为外螺纹小径公差） 公差计算公式： 外螺纹：T=es-ei 内螺纹：T=ES-EI,梯形螺纹的车削,练习一：梯形螺纹车刀的刃磨,1梯形螺纹车刀图,操作步骤 粗磨主，副后刀面，初步形成刀尖角。 2. 粗、精磨前刀面，形成前角。 3. 精磨主、副后刀面；用样板检查、修正刀尖角。 4用油石研磨车刀,操作注意事项： 1使用砂轮机时应注

11、意安全。 2刃磨两侧后角时，要考虑螺纹的旋向和螺旋升角的大小，然后确定两侧后角大小。 3刃磨高速钢车刀，应随时放入水中冷却，以防退火而失去硬度。,练习二：车梯形外螺纹,1零件图,操作步骤 1检查毛坯尺寸 2夹一端外圆，伸长60mm左右，找正、夹紧；粗、精车端面；粗、精车36外圆至尺寸要求，长50。 3车槽64mm 436圆柱倒斜角15；粗车Tr3667e。 5精车Tr3667e至要求。 6倒角C2；去毛刺。 7第二次练习同上面步骤。,计算梯形螺纹尺寸并查表确定其公差,大径d=36（ ） 中径d2=d-0.5P =( ) 牙高h3=0.5P+ ac= ( ) 小径d3=d-2*（）= ( ),查

12、表确定其公差，故d3=( )( ) 牙顶宽f=0.366P=( ) 牙底宽W=0.366P-0.536ac=( ) 量针直径0.518P=（ ） 用3.1mm的测量棒测量中径，则其测量尺寸M=d2+4.864dD-1.866P= ,根据中径公差确定其公差，则M=( )( ),梯形螺纹的安装,编写数控程序及精度控制,O0008； G40G97G99M03S200T11； G00 X38.0 Z5.0； G76 P020130 Q50 R0.03； (设定精加工两次，精加工余量为0.06mm，倒角量等于0.1倍螺距,牙型角为30，最小切深为0.05mm。) G76 X28.75 Z-47.0 P3500 Q500 F6.0；（设定螺纹高为3.5mm，第一刀切深为0.5mm。） G00 X150.0； Z200； M05； M30；,在梯形螺纹的实际加工中，由于刀尖宽度并不等于槽底宽，因此通过一次G76循环切削无法正确控制螺纹中径等各项尺寸。为此可采用刀具Z向偏置后再次进行G76循环加工来解决以上问题，为了提