多线螺纹车削方法浅析

李明芳 王伦 李鹏飞 李娜

摘 要：多线螺纹的车削加工技术要求高，加工难度大，是车削加工中的一个较难课题，本文介绍了多线螺纹的分线方法、车削步骤、精度测量、误差修正等内容。

关键词：多线螺纹;分线;误差修正

一般我们把沿着两条及以上并在轴向等距离分布的螺旋线而形成的螺纹称作为多线螺纹。每当此螺纹旋转一周，其就可以移动数倍螺距，因此多线螺纹经常应用于急速移动设备中。多线螺纹的车削加工时，我们不仅要确保各条螺纹的尺寸以及形状精度，同时我们也要确保各条螺纹相对位置上的精度。倘若各条螺纹的位置精度产生很大的误差，会对配合精度产生较大影响，更甚至会最终导致设备无法正常安装，工件报废。所以，对多线螺纹的车削工艺进行分析，对指导多线螺纹的加工，很有必要。

1螺纹车刀的几何角度及刃磨要求

1.1螺纹车刀角度

（1）两刃夹角。粗车刀应小于牙型角，精车刀应等于牙型角。（2）纵向前角。粗车刀一般为 15°左右，精车刀前角理论应等于 0。但实际上取 5°～ 10°。（3）纵向后角一般为 6°～ 8°。

1.2螺纹车刀的刃磨要求

（1）用样板校对刃磨两刀刃夹角。（2）车刀刃口要光滑、平直、无虚刃，两侧副刀刃必须对称刀头不能歪斜。（3）用油石研磨去各刀刃的毛刺。

2多线螺纹的分线方法

多线螺纹的每条螺旋槽不管是在轴向还是圆周上都是等距分布。如何处理等距分布的问题就是所谓的分线。倘若等距产生的误差较大，势必会很大程度上对内外螺纹的啮合精度产生影响，从而导致其使用寿命变短。所以，我们一定要对分线的方法熟练掌握，并重视分线

时的精度问题。我们可以依据多线螺纹在轴向与圆周上等距分布的原理，将分线方式分为轴向分线与圆周分线两种。

2.1轴向分线法

当车好一条螺旋槽后，把车刀沿工件轴向移动一个螺距，再车削另一条螺旋槽的分线法称为轴向分线法。这种方法只需精确控制车刀的移动距离，就能完成分线工作。轴向分线法的具体方法有以下几种。

（1）利用小滑板刻度分线。车刀沿工件轴向移动的距离，可利用小滑板刻度控制。利用这种方法分线，不需要其它辅助工具就能进行，比较简便。但是，不容易达到较高的分线精度。

（2）利用量块分线。在车削等距精度要求较高的

多线螺纹时，可利用量块控制小滑板移动的距离。如图1a 所示，车削多线螺纹时，可在床鞍和小滑板上各装上挡铁 1 和触头 3，在车削第一条螺旋槽时，触头与挡铁之间放入厚度等于蜗杆齿距的量块 2，在开始车削第二条螺旋槽之前，取出量块，移动小滑板，使触头与挡铁接触。经过粗车、精车几个循环后，就可把多线螺纹车削完成。

（3）利用百分表分线。小滑板移动的距离，还可以用百分表测量，如图 1 所示，先将磁性百分表座 4 固定在床鞍上，百分表 5 的测量头触及刀架 6 上，找正零位。再将小滑板轴向移动一个螺距，就可达到分线目的。这种方法既简单方便又精确，但分线螺距受到百分表量程的限制，一般只能测量 10mm 以下。

2.2圆周分线法

圆周分线就是依据螺旋线等距离分布于圆周上的特征，也就是每当车好首条螺旋槽以后就脱开工件和丝杠中间的传动链，同时要把工件调整一个 θ 角度，紧接着再连接工件与丝杠之间的传动链，进而车削下条螺旋槽，周而复始就逐渐完成了分线作业。

关于圆周分线法主要有以下几种。

（1）利用交换齿轮齿数分线。车螺纹和蜗杆时，在一般情况下，交换齿轮 Z 1 的转速与主轴转速相等，Z 1 转过的角度等于工件转过的角度，所以，当 Z 1 的齿数是多线螺纹线数的整数倍时，就可以应用交换齿轮分线法。用这种方法分线的优点是分析精度较高，但所车

的螺纹或蜗杆线数受 Z 1 齿数的限制，操作也较麻烦，所以在成批生产时很少采用。

（2）利用分度插盘分线。将分度盘装在车床主轴上，转盘上有等分精度很高的定位插孔（一般设计成12 孔或 24 孔），它可以对 2、3、4、6、8 及 12 线的螺纹或蜗杆进行分线。

分度盘分线法的分线精度高，操作简便，是一种较理想的分线方法。

3多线螺纹的车削步骤

车多线螺纹时必须注意，不能把一条螺旋槽全部车好后，再车另外的螺旋槽。车削时应按下列步骤进行。

（1）粗车第一条螺旋槽，记住中滑板和小滑板的刻度。

（2）进行分线，粗车第二、第三条……螺旋槽。如果用圆周分线法时，中滑板和小滑板的刻度应跟车第一条螺旋槽时相同。如果用轴向分线法，中滑板刻度跟车第一条螺旋槽时相同，小滑板应精确移动一个螺距。

（3）按上述方法精车各条螺旋槽。采用左右切削法车削多线螺纹时，为了保证等距精度，必须特别注意车每一条螺旋槽时的车刀沿工件轴线方向的移动量（借刀量）应该相等。

4多线螺纹的精度测量和误差修正

对于多线螺纹其不仅和普通螺纹相同都要测量大、中、小径，还需要对多线螺纹的分头精度展开高水准的测量与修正，此经常作为多线螺纹的主要技术指标。多线螺纹的测量流程一般为：第一，先对齿厚进行测量。倘若其两个法向齿厚基本相同，就对法向齿厚的数值分

别进行登记;第二，再对包含这两个齿的法向齿厚进行测量并对测量数据进行登记，接着再向前或向后移动一个法向齿厚，并再次对法向齿厚进行测量，最后对这两次的测量数据进行对比，其测量产生的误差就是所谓的分头误差。我们可以通过对比明显看出，这两次测量中都涵盖了 2 个一样的齿型，并且法向齿厚值是相同的。但是这 2 次测量中涉及的槽却不尽相同，产生这种现象是因为螺旋槽每一次都进行了更换，从而导致 2 次测量结果各异，此时对于测量过程中产生的测量操作误差可以予以忽略。表明其中一条螺旋槽比较宽，另一条螺旋槽比较窄。当 2 条螺旋线法向齿厚相同时，组成导程的两个螺距却不尽相同。对于这种情况下的处理方式就是用单针更深一步对比测量 2 个螺旋槽，仔细观察其中那个测量数值比较大，就充分表明其槽比较窄。我们再对其相邻的 2 个齿厚进行测量，并发现其测量数值比较大的那个齿型，那么，该槽的那个侧面就是所需修正的面。

5车削多线螺纹的注意事项

（1）因为多线螺纹的导程大以及进给速度比较快，所以在进行车削作业时，要务必把安全保护措施做到位，以免发生碰撞。

（2）车床摩擦离合器要调整适当，正反车操纵灵敏可靠。大拖板与床身导轨的配合应紧一些，以增大移动时的摩擦力，减少大拖板窜动的可能性。

（3）工件要务必固定妥当牢靠，最大可能的减少工件因为切削力过大从而导致发生位移，使分线产生误差，甚至啃刀、打刀等后果。

（4）由于多线螺纹的导程角比較大，所以我们一定要意识到导程升角对于车刀实际工作前角、后角的影响，在进行刃磨车刀作业的时候要保证两侧后角能沿着走刀方向对应增减一个导程角。

（5）螺纹粗车时，应尽可能缩短工件的装夹长度以提高工件刚性。

（6）车螺纹时，产生扎刀的原因是车刀径向前角太大，螺纹的螺距全部不正确 ， 是由于挂轮挂错造成的。

6结语

虽然多线螺纹较难加工，但是通过以上的分析，只要掌握好车刀的刃磨技术和分线操作技术，熟练其操作要领，掌握其技巧，并附以多加练习，不断地总结经验，就能顺利的完成多线螺纹的车削。

参考文献：

[1]多线螺纹的车削加工[J]. 吴继忠.  黑龙江科技信息. 2008（35）

[2]车削多线螺纹中遇到的问题及解决方法[J]. 刘根深.  职业. 2011（21）

[3]特殊多线螺纹的快速轴向分线法[J]. 陆为贞.  中国现代教育装备. 2011（16）