浅论多线螺纹的实践教学

甄雅初　徐来阳

多线螺纹的加工主要是解决螺纹的分线问题，根据多线螺纹各螺旋线在轴向和圆周方向等距分布特点，常见的分线方法有轴向分线法和圆周分线法两种。

一、轴向分线法

当车好一条螺旋槽后，把车刀沿轴线方向移动一个螺距，再车第二条螺旋槽。这种方法主要是解决如何精确移动螺距的问题。具体方法如下。

1.小滑板刻度分线法

这种方法是利用小滑板刻度盘的刻线值使车刀沿轴向移动一个螺距，以达到分线的目的。这种方法不需要其他附件和装置，利用车床固有的小滑板及刻度就能达到分线的目的，其分线精度取决于小滑板刻线移动的精确度和操作方法的正确性。分线是的注意事项有：

（1）分线前必须保证小滑板导轨与工作轴线的平行度，否则会产生误差。简单校正的方法是：在车床上车长度约150mm的外圆(100mm以上)处量其直径，看有无锥度误差，然后将百分表安装在刀架上，使百分表测头与加工的表面接触，移动小滑板就可得工件轴线与小滑板移动轨迹的平行度。一般校正差值在0.02范围内。

（2）螺纹分线时应注意小滑板手柄旋转方向，否则会产生误差。每次分线小滑板手柄转动方向要相同，转动时要消除空行程，以免因丝杆与螺母的间隙而产生分线误差。

（3）车削精度较高、导程较大的多线螺纹时，应把各条螺旋槽都粗车完毕后，再进行精车。精车时小滑板手柄进给方向要相同，小滑板进给数要正确，并最后反复2～3次以免各线(侧面)由于余量不匀而产生分线误差。

2.利用百分表(或千分表)和量块分线法

车好一条螺旋线后，移动小滑板使百分表读数等于多线螺纹的一个螺距，再车下—个螺旋槽。当车削较大螺距的多线螺纹时，百分表移动的数值受到限制，可在百分表与挡块之间垫一厚度等于所车多线螺纹螺距的量块，车好第一条螺旋槽后，取掉量块、移动小滑板，使百分数表测头与挡块接触，其读数与量块接触时一样；然后再车下一螺旋槽，依次分线。这种方法可获较高的分线精度，但操作时除上述三点之外还应注意：百分表必须固定牢固可靠并经常找正，以防工作时产生走动，而产生分线误差。

二、圆周分线法

圆周分线法是根据螺旋线在圆周上等距分布的特点，即当车好第一条螺旋之后，脱开工件与丝杆之间的传动链，并把工件转过θ角度(θ=360°／n)，再连接工件与丝杆之间的传动链，车削另一条螺旋槽。这样依次分线，就完成了分线工作。常见分线方法有以下三种：

1.交换齿轮分线法

分线原理：车螺纹和蜗杆时，在正常情况下主轴和交换齿轮主动轮Z1传动比是1：1，因此交换齿轮Z1转过的角度等于工件转过的角度。如果当主动轮Z1的齿数是螺纹线数的整数倍时，就可利用交换齿轮分线。

（1）正常螺距计算公式：Z1分=Z1／n。式中Z1分：—分线时交换齿轮主动轮应转过的齿数；Z1——交换齿轮中主动轮的齿数；n——多线螺纹和蜗杆的线数

例：在CA6140车床上车削Tr42 X 12(P3)的螺纹时，挂轮交换齿轮齿数Z1=63、Z2=100、Z3=75，求Z1分线时应转过多少齿?

解：已知Z1=63、梯形螺纹线数n=3，

则Z1分=Z1／n=63／3=21齿。

当车好一条螺旋槽后，只需将交换齿轮Z1=63与被动轮Z2=100脱开，拨动主动轮Z1转过21个齿，重新全上。可车第二条螺旋槽，同理可车第三条螺旋槽。

（2）用扩大螺距计算公式：Z1分=Z1i倍／n。式中 Z1分——分线时主动轮应转过的齿数；Z1——交换齿轮中主动轮的齿数；i倍——车扩大螺距比车正常螺距时，主动轮比主轴转过扩大的倍数；n——多线螺纹的线数。

例：在CA6140型车床上，车削轴向模数Mx=2．5，线数n=8的蜗杆，求交换齿轮应转过的齿数或转数?

解：已知Z1=64、i倍=32，

则Z1分Z1i倍／n=64X 32／8=256齿，

Z1n=Z1分／Z1=256／64=4转。

当车好第一条螺旋槽后，将Z1和Z2传动链脱开，将主动轮Z1=64转过4转(256齿)，转动链重新合上可车第二条螺旋槽。同理，可车削第三、四，……六条螺旋槽。

2.用卡盘卡爪分线

由于三爪、四爪卡盘上各爪之间的角度是相等的（三爪卡盘是120。，四爪卡盘90。），因此我们可用三爪卡盘来分三线螺纹，用四爪卡盘来分双线或四线。用这种方法分线的条件是在二顶尖安装状态下，前顶尖安装在卡盘上，并直接在卡盘上利用自身条件车成，以保证前顶尖的正确性。鸡心夹头采用弯头鸡心夹头，并直接靠在爪上，用以带动工件旋转。车第一条螺旋槽时，鸡心夹头靠在卡爪1上(图甲)，当第一条螺旋槽车好后，停止主轴转动，摇动尾座使后顶离开工件，卸下工件，然后把工件转过一个角度再装上，使鸡心夹心靠在卡爪2上(图乙)，顶紧就可以车第二条螺旋槽。同样，车第三条螺旋槽时，可将鸡心夹头靠在卡爪上(图丙)，同理可用四爪卡盘车四线或二线。

用这种方法分线比较方便，并能保证螺杆与其他表的位置精度，但要注意以下几点：

（1）分线精度取决于鸡心夹头与爪子接触点的正确性，所以除卡盘要正确外，鸡心夹头与卡爪接触点应牢固可靠，而且刚性要好。

（2）在二顶尖安装时要注意顶尖与工件中心孔松紧程度，以免反转回程时产生鸡心夹头在卡爪之间相隔空间较大、产生撞击，影响接触点变化或使雞心夹头螺钉与工件松动，从而影响分线精度。

3.用分度盘分线

这种分线方法利用分度盘圆周上的精确刻线来分线，这种方法优点是：分线精度较高、操作简单、不受线数的限制，特别是在工件导程大于小滑板有效移动距离时，更显得优点突出。所以适用于分线精度要求较高的批量生产，是一种理想的分线方法，现介绍一种简易分度盘的分线方法，其结构如图2。

在车床法兰盘后面车一条T形槽，把三爪或四爪卡盘装在一个圆周刻有360。 的分度盘上，使用T形螺栓紧固法兰盘和分度盘，并使法兰盘上的基准线对准分度盘上的零度线。分度时只要松开T形螺栓，使分度盘转过需要的角度然后固紧，即可车削。角度转动的数值由工件的线数决定(Xo=360°/n)，比如工件为二线时分度盘转过180°，工件为三线时分度盘转过 120°，四线时为90°。

以上笔者介绍和分析了常见多线螺纹的分线方法，在选用时应根据产品数量的多少、产品的精度高低、设备配备情况来合理地选择。在等级考核中，工件加工属于单件生产，不可能也不允许选用分度盘分线，常选用的方法是小滑板或百分表分线法。

但方法选定后并不能保证达到预计的理想效果，分线产生各线不均的情况比较突出。在实际中，很少用高精度、高科技的测量工具和手段来进行检测，如工具显微镜测量螺距精度，而常采用齿厚尺来测量多线蜗杆的齿厚或导程误差，但发现车削时各线之间齿厚不均比较明显。下面笔者详细分析其中的原因：

（1）机床精度。机床本身精度是影响工件质量的一个重要因素，如传动链精度误差。开合螺母与丝杆啮合间隙不一等都会影响加工质量，所以加工精度较高的变线螺母必须选择精度较高的车床，并在加工中在开合螺母手柄上挂一个重物，使螺母和丝杆压力保持一致。

（2）操作者本人缺陷。排除了车床自身精度后，车床操作者的工艺水平也是非常重要的一环。如图3所示（车二线蜗杆）。

当蜗杆粗车完毕后，精车时先精车1′侧面；然后移动小滑板即一个螺距（周节），并将中滑板深度保持车1′侧面的同一数值，再精车2′侧面；中滑板没保持同上同一数值，精车3′和4′。

由于分线时小滑板手柄进给方向相同，就可以有效消除小滑板丝杆与螺母间的间隙，分线精度能够得到有力保证。最后特别要注意的是根据中径或齿厚的尺寸反复精车2~3次，以排除加工余量不一而引起对分线精度的影响。

以上所述的要点是：中滑板的刻度保持相同的值，小滑板进给方向应是同向，最后精车在同数值反复2~3次，目的是消除余量不一引起对分线的影响。

（3）精车刀刀刃要保持平直、光洁、锋利。一般经粗车、半精车车刀刀口已有磨损，如用不锋利的车刀精车，会严重影响分线精度和表面粗糙度。建议粗、精车车刀分开，并保持精车刀平直、光洁（比工件要求粗糙度提高一级）、锋利。

（作者单位：浙江新昌职业技术学校）