梯形螺纹的车削方法之教学探析

王宇雷

摘 要 梯形螺纹的车削不管是在生产实践中，还是在技能训练模块中，是非常重要的。本文就梯形螺纹车削过程中车刀的刃磨要求、工件的装夹、车刀的装夹和机床的调整以及车削时如何利用梯形螺纹的计算公式从数学方面来保证粗加工余量的快速去除和精加工余量的有效预留，从而达到高效、稳定地车削梯形螺纹。

关键词 左右车削法 梯形螺纹 螺旋升角 借刀

中图分类号：G424 文献标识码：A

Teaching in Trapezoidal Thread Turning Methods

WANG Yulei

（Huashan Vocational & Technical School， Second Division of Xinjiang

Production and Construction Corps， Korla， Xinjiang 841000）

Abstract Turning trapezoidal thread， whether in production practice， or in the skills training module， is very important. In this paper， the formula when turning trapezoidal thread turning tool sharpening process requirements， clamping the work piece， turning the clamping and machine adjustments and how to use a trapezoidal thread turning from mathematics to ensure the rapid removal of coarse allowance and effective finishing allowance set aside， so as to achieve efficient and stable turning trapezoidal thread.

Key words left and right turning； trapezoidal thread； helix angle； knife

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啊S⒅铺菪温菸频难佬徒俏？9埃谖夜仙俨捎谩L菪温菸频谋昙怯陕菸拼拧⒐畲偶靶铣ざ却抛槌伞L菪温菸拼庞米帜窽r及公称直径茁菥嘤胄虮硎荆笮菸菩蛭狶H，右旋不标。

梯形螺纹的工件不仅被广泛地用在各种机床上，其螺距和牙型都大，而且精度高，牙型两侧面表面粗糙度值较小。这就导致了梯形螺纹的车削加工难度较大，学生在车工技能培训中难于掌握，容易产生扎刀现象，进而使学生对此产生紧张和畏惧的心理，很多操作者都是因为无法快速去除粗加工余量和将精加工余量留得过多或过少，导致加工速度太慢或将工件报废。在多年的车工实习教学中，通过不断的摸索、总结、完善，对于梯形螺纹的车削也有了一定的认知，在此谈谈左右车削法车削梯形螺纹时的几点心得体会。

1 梯形螺纹的尺寸计算

国家标准规定梯形螺纹的牙型角为30啊O旅婢徒樯？0把佬徒堑奶菪温菸啤？0疤菪温菸疲ㄒ韵录虺铺菪温菸疲┑拇庞米帜浮癟r”及公称直径茁菥啾硎荆ノ痪猰m。左旋螺纹需在尺寸规格之后加注“LH”，右旋则不注出。

2 梯形螺紋车刀的刃磨要求

（1）高速钢右旋梯形螺纹粗车刀。（2）高速钢右旋梯形螺纹精车刀。

3 工件的装夹

为了提高效率，大余量地车削梯形螺纹，在满足工件技术要求前提下，一般粗、精车都用一夹一顶装夹，个别对中径跳动要求高，不适合一夹一顶加工的工件，也应粗车选择一夹一顶装夹，精车时用两顶尖装夹来保证工件的技术要求。装夹工件的时候卡盘一定要夹紧，防止产生切削力大于工件夹紧力的情况。

4 车刀的装夹

（1）车刀主切削刃必须与工件轴线等高（用弹性刀杆应高于轴线约0.2mm）同时应和工件轴线平行。（2）刀头的角平分线要垂直与工件的轴线。用样板找正装夹，以免产生螺纹半角误差。

5 车床的选择和调整

（1）挑选精度较高，磨损较少的机床。（2）正确调整机床各处间隙，对床鞍、中小滑板的配合部分进行检查和调整、注意控制机床主轴的轴向窜动、径向圆跳动以及丝杠轴向窜动。（3）选用磨损较少的交换齿轮。

6 梯形螺纹的车削方法及测量

学生练习时，先练习车P = 2.5的三角螺纹，采用的是直进法车削，最后练习车P = 6的梯形螺纹，采用的是左右车削法，方便学生进行比较。现以车Tr42？7h螺纹来介绍笔者是如何指导学生用左右车削法车削梯形螺纹的。

（1）将螺纹大径（略小0.15左右）和两端倒角

（2）以直进法车螺纹。由于粗车刀刃磨得锋利又耐用，可加大切削深度。如Tr42？的螺纹，螺纹牙型高度h3 = 0.5P + ac ，Ac为间隙量取0.5mm，牙高h3 = 0.5P + ac = 0.5？ + 0.5 = 3.5mm；直径方向为7mm，可第一刀进1.5mm，第二刀1mm，第三刀0.5mm，共计3mm（此时因刀具三刃受力，难以继续采用大切削深度的直进法车削，如继续切削则会产生卡刀现象，开始使用左右借刀法）。

（3）用游标卡尺测量此时牙顶宽，将测量牙顶宽减去理论牙顶宽（W=2.196≈2.2），再减去所留两侧精车余量（0.2～0.4左右，精车余量以两侧面表面粗糙情况而定，表面光洁时取0.2mm，表面粗糙时取0.4mm），这就是借刀的余量，将这个余量除以2，就是每侧借刀的量。例如：我现测得牙顶宽为4.4mm，则我应向左边借刀的量是[（4.42.2）0.3]/2 = 0.95mm。当我仍以进刀深度为3mm，向左借刀量为0.95mm车时，梯形螺纹刀只有左侧刃在切削，这个时候只有2条切削刃在受力，切削力不会太大。车完左边借刀的一刀，将小滑板先退后进（消除空行程）对应地在零线右边借刀0.95mm车一刀（也可分两至三刀将借刀量0.95车完），车完后，将小滑板再次对零。此时刀具就落在车宽了的槽中间。

（4）再以直进法车螺纹，由于刀头宽度1.5

（5）最后又以直进法车螺纹。第一刀进刀深度为0.5mm，第二刀0.3mm，第三刀0.2mm，第四刀0.1mm。经过2、3、4、5步的车削螺纹共车深7mm，然后如4步将左侧面借刀至整个侧面车起，同样再将右侧面减刀车起，至此粗车完成。

（6）换上螺纹精车刀，将它在螺纹大径上对刀，并将中滑板刻度盘对零。由于精车刀刀头宽度仍小于牙槽底宽，故精车刀可落到槽底，目测使精车刀处于槽中间，看此时刻度盘值，然后以每次进刀0.1～0.2mm，将总进刀深度车至7～7.4mm（因应车深度为牙高3.5mm，大径小径偏差0～0.419mm，二者之和7+（0～0.419）=（77.4）mm），而粗车时已车切削深度7.0mm，故实际只需进刀0.1～0.2mm。当牙底车起车平后，又向左侧赶刀，每次0.1～0.05mm，至将左侧面全部车起、车平，然后以低速进0.02mm或走空刀（中、小滑板均不进刀），将左侧车至光洁度达到要求，再将螺纹刀直接退至右边车右侧面，每车一刀就用游标卡尺量一量牙顶宽，当牙顶宽接近2.2mm时，再用三针测量其M值。當M值合格时，螺纹中径即合格。

三针测量法是测量外螺纹中经的一种比较精密的方法。适用于测量一些精度要求较高、螺纹升角小于4的螺纹工件。测量时把三根直径相等的量针放在螺纹相对应的螺旋槽中，用千分尺量出两边量针顶点之间的距离M。

（7）至此梯形螺纹加工完毕。在整个加工过程中，粗加工大约用16～24刀，约需时间15分钟左右，精加工8～12刀左右。同样约需15分钟（包含测量的时间），而且由于每次车削参加切削的刃不太长，所受的切削力不太大，故切削过程平稳，不会出现扎刀的现象，更不会打刀。从而保证车梯形螺纹的快速和稳定。

总之，在实践教学中，“左右切削法”这种易懂、易掌握的车削梯形螺纹方法，得到了充分的肯定和好评。教师能够较形象、较直观地把车削方法讲解和传授给学生，学生普遍也能够较快、较容易地理解和掌握这种车削方法，大大降低了梯形螺纹车削这一课题的教学难度和强度。但在生产实践中梯形螺纹的车削是相当复杂的，车削过程中不可仅仅应用一种方法去车削，而应融会贯通，因此学生只有掌握和熟练了各种车削方法，才能在车削过程中灵活运用，高效率、高精度、高品质地完成梯形螺纹车削。

参考文献

[1] 王公安.车工工艺学.中国社会劳动保障出版社，1997.5.

[2] 双元制培训机械专业实习教材编委会.机械切削工技能.机械工业出版社，2004.7.

[3] 北京第一通用机械厂编.机械工人切削手册（第五版）.中国社会劳动保障出版社，2003.3.