保证多线螺纹切削加工精度的方法

马明华

摘 要：多线螺纹切削加工技术要求高，难度大，不易掌握。通过对机床设备的检查调整、螺纹车刀的改进以及关键的多线螺纹切削加工操作步骤和方法，较好地保证了多线螺纹的加工精度，并缩短加工时间。

关键词：调整；多线螺纹车刀；切削用量；分线精度

螺纹有单线和多线之分。沿一条螺旋线所形成的螺纹称为单线螺纹（蜗杆），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称之为多线螺纹（蜗杆）。多线螺纹在工矿企业生产应用中最常见的是多线梯形螺纹和多线蜗杆螺纹。多线螺纹工件技术加工要求高，切削加工精度难掌握，属于难度中等偏上加工件。

影响多线螺纹切削加工精度的主要因素一是设备方面：由于多线螺纹工件技术要求较高，螺旋升角大，刀具与工件的切削接触面宽，切削抗力大，工件刚性差。因此，往往由于机床设备没有达到使用要求而使切削失败，尺寸精度、表面精度不达要求，容易发生事故。二是刀具方面：多线螺纹导程大，影响刀具的工作角度，使切削不顺利，齿形精度和表面精度不达要求，切削加工时间延长。三是操作方法：切削加工操作方法不当或切削步骤混乱，将严重影响多线螺纹的分线精度、尺寸精度、表面精度及其他精度。亦不能在规定时间内完成工件的切削加工。若螺纹分线出现误差，使车削的多线螺纹的螺距不相等，则会直接影响内外螺纹的配合性能（或蜗杆与蜗轮的啮合精度），增加不必要的磨损，降低使用寿命。

1 机床设备检查调整

车床的各部间隙调整要适当，特别是大、中、小拖板的间隙及丝杆、刻度盘等的间隙。中拖板手柄转动灵活、进退自如。车床的摩擦离合器要调整到位，正、反转操作灵敏可靠。因切削力大，刀架、三爪卡盘、顶尖等装置要检查是否安全可靠。刀具安装须保证足够的强度，刀尖伸出刀架不宜太长，约为20～30毫米。

根据多线螺纹的导程，变换手柄位置及调整挂轮。粗精车采用一夹一顶的装夹方法，粗车时应尽可能缩短工件的装夹长度，在保证加工精度的同时，尽可能提高工件刚性。

调整尾座，使顶尖中心与主轴中心线保持一致。检查中、小拖板的刻度盘刻痕是否清淅，进格数对应的进给量应准确无误。

2 刀具准备

切削多线螺纹常用高速钢刀具（亦称白钢刀）。考虑到刀具强度、刀具刃磨等方面，梯形螺纹螺距在12mm以内、蜗杆螺纹模数在5mm以内，采用14×14×200或16×16×200白钢条。

由于多线螺纹的导程较大，因此刀具刃磨时各个几何角度与单线螺纹车刀的几何角度不同：（以下角度为加工右旋多线螺纹）

（1）主后角为5°；

（2）刀尖角为多线螺纹牙型角；（刀尖宽度小于螺纹槽底宽0.2～0.3mm。粗车时，刀尖角小于牙型角1°～3°）

（3）左右两侧前角分别为8°、12°；（精车时左右两侧前角应兼顾切削排屑方面和刀尖角的刃磨正确方面）

（4）左侧后角为3°～5°加螺旋升角；

（5）右侧后角为3°～5°减螺旋升角；

安装刀具时，采用水平装刀方法，刀尖必须对准工件轴心，刀尖角的中心线与工件轴心线相垂直。

3 操作步骤与方法

采用的是用小滑板刻度确定直线移动量分线法，具体操作步骤如下：

为保证多线螺纹的加工精度，将切削加工分为粗车、精车两个工序进行。切削过程中需加注充分的冷却液。（乳化液配制）

3.1 粗车

粗车选择主轴转速70～100转/分钟，分五个步骤进行操作：

（1）粗车前进行试切削，确认加工的导程是否正确，同时用刀尖依次将各螺旋线上齿顶宽轻轻刻出。

（2）粗车多线螺纹采用分层切削法：第一次进刀从齿顶刻痕左侧横向进给0.1mm（进给量较小，可防止螺纹面起毛）。第二次进刀在原基础上横向进给0.4mm，轴向进给0.05～0.1mm，依次进行切削，直至螺旋槽深的一半。然后停止横向进给，直接轴向进给0.15～0.2mm，车至槽宽（精车余量略放多一点）。如图1。

（3）将刀具右侧移至螺旋槽右侧，依照前面的切削方法，完成第一条螺旋槽的粗车加工（底径精车余量可小一些）。如图2。紧接着采用上述方法，依次完成各条螺旋槽的粗车加工。

（4）用刀具的右侧刃，小拖板刻度盘向后进给车削，（刀尖至粗车底径）理清第一条螺旋槽的右侧面后，中拖板刻度盘在原来刻度数不动，小拖板刻度盘精确转过一个螺距，车削另一条螺旋槽的右侧面，切削结束后，再进行另一条螺旋槽的右侧面切削加工，直至全部切削完毕。

（5）螺旋槽右侧面粗车结束后，用齿厚卡尺测量中径厚度尺寸或用游标卡尺测量齿顶宽，计算一下粗车余量，进行螺旋槽左侧面的加工。利用中拖板刻度盘控制刀尖至槽底，用小拖板向前进给切削。切削第一条螺旋槽左侧面时，齿厚精车轴向余量控制在0.2mm左右。车至要求后，中拖板刻度盘在原来刻度数不动，小拖板刻度盘向前移动一个螺距，车削另一条螺旋槽右侧面，直至全部切削完毕。

3.2 精车

精车选择主轴转速10～40转/分钟，分三个步骤进行操作：

（1）用螺纹精车刀的前切削刃或切槽刀（刀刃宽度为螺纹的底径宽度），精车螺纹底径至图纸要求尺寸。每次进给0.05～0.1mm，最后一刀空刀切削。

（2）中拖板刻度盘控制螺纹精车刀前切削刃接近槽底（间隙为0.03～0.05mm），小拖板刻度盘控制螺纹精车刀右侧刃向后切削螺纹槽右侧面。因粗车分线精度较高，所以螺纹槽右侧光出既可。接着中拖板刻度盘刻度数原位不动，小拖板刻度盘控制螺纹精车刀右侧刃向后精确移动一个螺距，切削另一条螺纹槽右侧面，依次直至全部切削完毕。

（3）中拖板刻度盘控制螺纹精车刀前切削刃接近槽底（间隙为0.03～0.05mm），小拖板刻度盘控制螺纹精车刀右侧刃向前切削螺纹槽左侧面，同时用齿厚卡尺测量螺纹中径厚度尺寸或用三针测量法测量螺纹中径，切削至图纸要求尺寸上公差范围内。再将精车刀左侧刃向前精确移动一个螺距，切削另一条螺纹槽左侧面，依次直至全部切削完毕。再次仔细测量，确认无误后用同样方法将螺纹中径尺寸车至图纸要求尺寸中间公差范围内。

最后用前切削刃转过角度，将齿顶的两边毛刺清除。

以上的保证多线螺纹切削加工精度的方法，除了做好前两项工作外，最重要的是切削操作顺序及操作方法。严格按照上述方法，不仅能确保多线螺纹的加工精度，还能提高切削效率，缩短加工时间，而且操作简单、易学，适合技校生采用。

参考文献：

[1] 邹云杰. 螺纹的精度要求及测量 [J]. 科技风，2008（02）.

摘 要：多线螺纹切削加工技术要求高，难度大，不易掌握。通过对机床设备的检查调整、螺纹车刀的改进以及关键的多线螺纹切削加工操作步骤和方法，较好地保证了多线螺纹的加工精度，并缩短加工时间。

关键词：调整；多线螺纹车刀；切削用量；分线精度

螺纹有单线和多线之分。沿一条螺旋线所形成的螺纹称为单线螺纹（蜗杆），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称之为多线螺纹（蜗杆）。多线螺纹在工矿企业生产应用中最常见的是多线梯形螺纹和多线蜗杆螺纹。多线螺纹工件技术加工要求高，切削加工精度难掌握，属于难度中等偏上加工件。

影响多线螺纹切削加工精度的主要因素一是设备方面：由于多线螺纹工件技术要求较高，螺旋升角大，刀具与工件的切削接触面宽，切削抗力大，工件刚性差。因此，往往由于机床设备没有达到使用要求而使切削失败，尺寸精度、表面精度不达要求，容易发生事故。二是刀具方面：多线螺纹导程大，影响刀具的工作角度，使切削不顺利，齿形精度和表面精度不达要求，切削加工时间延长。三是操作方法：切削加工操作方法不当或切削步骤混乱，将严重影响多线螺纹的分线精度、尺寸精度、表面精度及其他精度。亦不能在规定时间内完成工件的切削加工。若螺纹分线出现误差，使车削的多线螺纹的螺距不相等，则会直接影响内外螺纹的配合性能（或蜗杆与蜗轮的啮合精度），增加不必要的磨损，降低使用寿命。

1 机床设备检查调整

车床的各部间隙调整要适当，特别是大、中、小拖板的间隙及丝杆、刻度盘等的间隙。中拖板手柄转动灵活、进退自如。车床的摩擦离合器要调整到位，正、反转操作灵敏可靠。因切削力大，刀架、三爪卡盘、顶尖等装置要检查是否安全可靠。刀具安装须保证足够的强度，刀尖伸出刀架不宜太长，约为20～30毫米。

根据多线螺纹的导程，变换手柄位置及调整挂轮。粗精车采用一夹一顶的装夹方法，粗车时应尽可能缩短工件的装夹长度，在保证加工精度的同时，尽可能提高工件刚性。

调整尾座，使顶尖中心与主轴中心线保持一致。检查中、小拖板的刻度盘刻痕是否清淅，进格数对应的进给量应准确无误。

2 刀具准备

切削多线螺纹常用高速钢刀具（亦称白钢刀）。考虑到刀具强度、刀具刃磨等方面，梯形螺纹螺距在12mm以内、蜗杆螺纹模数在5mm以内，采用14×14×200或16×16×200白钢条。

由于多线螺纹的导程较大，因此刀具刃磨时各个几何角度与单线螺纹车刀的几何角度不同：（以下角度为加工右旋多线螺纹）

（1）主后角为5°；

（2）刀尖角为多线螺纹牙型角；（刀尖宽度小于螺纹槽底宽0.2～0.3mm。粗车时，刀尖角小于牙型角1°～3°）

（3）左右两侧前角分别为8°、12°；（精车时左右两侧前角应兼顾切削排屑方面和刀尖角的刃磨正确方面）

（4）左侧后角为3°～5°加螺旋升角；

（5）右侧后角为3°～5°减螺旋升角；

安装刀具时，采用水平装刀方法，刀尖必须对准工件轴心，刀尖角的中心线与工件轴心线相垂直。

3 操作步骤与方法

采用的是用小滑板刻度确定直线移动量分线法，具体操作步骤如下：

为保证多线螺纹的加工精度，将切削加工分为粗车、精车两个工序进行。切削过程中需加注充分的冷却液。（乳化液配制）

3.1 粗车

粗车选择主轴转速70～100转/分钟，分五个步骤进行操作：

（1）粗车前进行试切削，确认加工的导程是否正确，同时用刀尖依次将各螺旋线上齿顶宽轻轻刻出。

（2）粗车多线螺纹采用分层切削法：第一次进刀从齿顶刻痕左侧横向进给0.1mm（进给量较小，可防止螺纹面起毛）。第二次进刀在原基础上横向进给0.4mm，轴向进给0.05～0.1mm，依次进行切削，直至螺旋槽深的一半。然后停止横向进给，直接轴向进给0.15～0.2mm，车至槽宽（精车余量略放多一点）。如图1。

（3）将刀具右侧移至螺旋槽右侧，依照前面的切削方法，完成第一条螺旋槽的粗车加工（底径精车余量可小一些）。如图2。紧接着采用上述方法，依次完成各条螺旋槽的粗车加工。

（4）用刀具的右侧刃，小拖板刻度盘向后进给车削，（刀尖至粗车底径）理清第一条螺旋槽的右侧面后，中拖板刻度盘在原来刻度数不动，小拖板刻度盘精确转过一个螺距，车削另一条螺旋槽的右侧面，切削结束后，再进行另一条螺旋槽的右侧面切削加工，直至全部切削完毕。

（5）螺旋槽右侧面粗车结束后，用齿厚卡尺测量中径厚度尺寸或用游标卡尺测量齿顶宽，计算一下粗车余量，进行螺旋槽左侧面的加工。利用中拖板刻度盘控制刀尖至槽底，用小拖板向前进给切削。切削第一条螺旋槽左侧面时，齿厚精车轴向余量控制在0.2mm左右。车至要求后，中拖板刻度盘在原来刻度数不动，小拖板刻度盘向前移动一个螺距，车削另一条螺旋槽右侧面，直至全部切削完毕。

3.2 精车

精车选择主轴转速10～40转/分钟，分三个步骤进行操作：

（1）用螺纹精车刀的前切削刃或切槽刀（刀刃宽度为螺纹的底径宽度），精车螺纹底径至图纸要求尺寸。每次进给0.05～0.1mm，最后一刀空刀切削。

（2）中拖板刻度盘控制螺纹精车刀前切削刃接近槽底（间隙为0.03～0.05mm），小拖板刻度盘控制螺纹精车刀右侧刃向后切削螺纹槽右侧面。因粗车分线精度较高，所以螺纹槽右侧光出既可。接着中拖板刻度盘刻度数原位不动，小拖板刻度盘控制螺纹精车刀右侧刃向后精确移动一个螺距，切削另一条螺纹槽右侧面，依次直至全部切削完毕。

（3）中拖板刻度盘控制螺纹精车刀前切削刃接近槽底（间隙为0.03～0.05mm），小拖板刻度盘控制螺纹精车刀右侧刃向前切削螺纹槽左侧面，同时用齿厚卡尺测量螺纹中径厚度尺寸或用三针测量法测量螺纹中径，切削至图纸要求尺寸上公差范围内。再将精车刀左侧刃向前精确移动一个螺距，切削另一条螺纹槽左侧面，依次直至全部切削完毕。再次仔细测量，确认无误后用同样方法将螺纹中径尺寸车至图纸要求尺寸中间公差范围内。

最后用前切削刃转过角度，将齿顶的两边毛刺清除。

以上的保证多线螺纹切削加工精度的方法，除了做好前两项工作外，最重要的是切削操作顺序及操作方法。严格按照上述方法，不仅能确保多线螺纹的加工精度，还能提高切削效率，缩短加工时间，而且操作简单、易学，适合技校生采用。

参考文献：

[1] 邹云杰. 螺纹的精度要求及测量 [J]. 科技风，2008（02）.

摘 要：多线螺纹切削加工技术要求高，难度大，不易掌握。通过对机床设备的检查调整、螺纹车刀的改进以及关键的多线螺纹切削加工操作步骤和方法，较好地保证了多线螺纹的加工精度，并缩短加工时间。

关键词：调整；多线螺纹车刀；切削用量；分线精度

螺纹有单线和多线之分。沿一条螺旋线所形成的螺纹称为单线螺纹（蜗杆），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称之为多线螺纹（蜗杆）。多线螺纹在工矿企业生产应用中最常见的是多线梯形螺纹和多线蜗杆螺纹。多线螺纹工件技术加工要求高，切削加工精度难掌握，属于难度中等偏上加工件。

影响多线螺纹切削加工精度的主要因素一是设备方面：由于多线螺纹工件技术要求较高，螺旋升角大，刀具与工件的切削接触面宽，切削抗力大，工件刚性差。因此，往往由于机床设备没有达到使用要求而使切削失败，尺寸精度、表面精度不达要求，容易发生事故。二是刀具方面：多线螺纹导程大，影响刀具的工作角度，使切削不顺利，齿形精度和表面精度不达要求，切削加工时间延长。三是操作方法：切削加工操作方法不当或切削步骤混乱，将严重影响多线螺纹的分线精度、尺寸精度、表面精度及其他精度。亦不能在规定时间内完成工件的切削加工。若螺纹分线出现误差，使车削的多线螺纹的螺距不相等，则会直接影响内外螺纹的配合性能（或蜗杆与蜗轮的啮合精度），增加不必要的磨损，降低使用寿命。

1 机床设备检查调整

车床的各部间隙调整要适当，特别是大、中、小拖板的间隙及丝杆、刻度盘等的间隙。中拖板手柄转动灵活、进退自如。车床的摩擦离合器要调整到位，正、反转操作灵敏可靠。因切削力大，刀架、三爪卡盘、顶尖等装置要检查是否安全可靠。刀具安装须保证足够的强度，刀尖伸出刀架不宜太长，约为20～30毫米。

根据多线螺纹的导程，变换手柄位置及调整挂轮。粗精车采用一夹一顶的装夹方法，粗车时应尽可能缩短工件的装夹长度，在保证加工精度的同时，尽可能提高工件刚性。

调整尾座，使顶尖中心与主轴中心线保持一致。检查中、小拖板的刻度盘刻痕是否清淅，进格数对应的进给量应准确无误。

2 刀具准备

切削多线螺纹常用高速钢刀具（亦称白钢刀）。考虑到刀具强度、刀具刃磨等方面，梯形螺纹螺距在12mm以内、蜗杆螺纹模数在5mm以内，采用14×14×200或16×16×200白钢条。

由于多线螺纹的导程较大，因此刀具刃磨时各个几何角度与单线螺纹车刀的几何角度不同：（以下角度为加工右旋多线螺纹）

（1）主后角为5°；

（2）刀尖角为多线螺纹牙型角；（刀尖宽度小于螺纹槽底宽0.2～0.3mm。粗车时，刀尖角小于牙型角1°～3°）

（3）左右两侧前角分别为8°、12°；（精车时左右两侧前角应兼顾切削排屑方面和刀尖角的刃磨正确方面）

（4）左侧后角为3°～5°加螺旋升角；

（5）右侧后角为3°～5°减螺旋升角；

安装刀具时，采用水平装刀方法，刀尖必须对准工件轴心，刀尖角的中心线与工件轴心线相垂直。

3 操作步骤与方法

采用的是用小滑板刻度确定直线移动量分线法，具体操作步骤如下：

为保证多线螺纹的加工精度，将切削加工分为粗车、精车两个工序进行。切削过程中需加注充分的冷却液。（乳化液配制）

3.1 粗车

粗车选择主轴转速70～100转/分钟，分五个步骤进行操作：

（1）粗车前进行试切削，确认加工的导程是否正确，同时用刀尖依次将各螺旋线上齿顶宽轻轻刻出。

（2）粗车多线螺纹采用分层切削法：第一次进刀从齿顶刻痕左侧横向进给0.1mm（进给量较小，可防止螺纹面起毛）。第二次进刀在原基础上横向进给0.4mm，轴向进给0.05～0.1mm，依次进行切削，直至螺旋槽深的一半。然后停止横向进给，直接轴向进给0.15～0.2mm，车至槽宽（精车余量略放多一点）。如图1。

（3）将刀具右侧移至螺旋槽右侧，依照前面的切削方法，完成第一条螺旋槽的粗车加工（底径精车余量可小一些）。如图2。紧接着采用上述方法，依次完成各条螺旋槽的粗车加工。

（4）用刀具的右侧刃，小拖板刻度盘向后进给车削，（刀尖至粗车底径）理清第一条螺旋槽的右侧面后，中拖板刻度盘在原来刻度数不动，小拖板刻度盘精确转过一个螺距，车削另一条螺旋槽的右侧面，切削结束后，再进行另一条螺旋槽的右侧面切削加工，直至全部切削完毕。

（5）螺旋槽右侧面粗车结束后，用齿厚卡尺测量中径厚度尺寸或用游标卡尺测量齿顶宽，计算一下粗车余量，进行螺旋槽左侧面的加工。利用中拖板刻度盘控制刀尖至槽底，用小拖板向前进给切削。切削第一条螺旋槽左侧面时，齿厚精车轴向余量控制在0.2mm左右。车至要求后，中拖板刻度盘在原来刻度数不动，小拖板刻度盘向前移动一个螺距，车削另一条螺旋槽右侧面，直至全部切削完毕。

3.2 精车

精车选择主轴转速10～40转/分钟，分三个步骤进行操作：

（1）用螺纹精车刀的前切削刃或切槽刀（刀刃宽度为螺纹的底径宽度），精车螺纹底径至图纸要求尺寸。每次进给0.05～0.1mm，最后一刀空刀切削。

（2）中拖板刻度盘控制螺纹精车刀前切削刃接近槽底（间隙为0.03～0.05mm），小拖板刻度盘控制螺纹精车刀右侧刃向后切削螺纹槽右侧面。因粗车分线精度较高，所以螺纹槽右侧光出既可。接着中拖板刻度盘刻度数原位不动，小拖板刻度盘控制螺纹精车刀右侧刃向后精确移动一个螺距，切削另一条螺纹槽右侧面，依次直至全部切削完毕。

（3）中拖板刻度盘控制螺纹精车刀前切削刃接近槽底（间隙为0.03～0.05mm），小拖板刻度盘控制螺纹精车刀右侧刃向前切削螺纹槽左侧面，同时用齿厚卡尺测量螺纹中径厚度尺寸或用三针测量法测量螺纹中径，切削至图纸要求尺寸上公差范围内。再将精车刀左侧刃向前精确移动一个螺距，切削另一条螺纹槽左侧面，依次直至全部切削完毕。再次仔细测量，确认无误后用同样方法将螺纹中径尺寸车至图纸要求尺寸中间公差范围内。

最后用前切削刃转过角度，将齿顶的两边毛刺清除。

以上的保证多线螺纹切削加工精度的方法，除了做好前两项工作外，最重要的是切削操作顺序及操作方法。严格按照上述方法，不仅能确保多线螺纹的加工精度，还能提高切削效率，缩短加工时间，而且操作简单、易学，适合技校生采用。

参考文献：

[1] 邹云杰. 螺纹的精度要求及测量 [J]. 科技风，2008（02）.