談車削多線螺紋實習教學的精度問題

朱文杰

（重慶市機械技師學院 重慶 400055）

談車削多線螺紋實習教學的精度問題

朱文杰

（重慶市機械技師學院 重慶 400055）

加工多線螺紋是車削加工中較難的一個課題。因為在加工過程中，不僅要保證每一條螺旋槽的尺寸精度和形狀精度，還要保證幾條螺旋槽相對位置精度。本文根據教學實踐體會，以加工雙頭、模數為3的蝸桿為例，談了加工過程中應注意的幾個問題。

多線螺紋；實習教學；分線；精確分線；分線精度的測量；微量修正

在多線螺紋的加工過程中，不僅要保證每一條螺旋槽的尺寸精度和形狀精度，還要保證幾條螺旋槽的相對位置的精度。如果幾條螺旋槽的位置精度（分線精度）出現較大誤差，將會影響螺紋與其配合件的配合效果，輕則影響使用壽命，重則造成無法安裝，工件報廢。由此可以看出，多頭螺紋分頭精度是加工中的重點所在。從理論上講，使用正確的分線方法，無論是用圓周分線法還是用軸向分線法，都可以獲得準確的分線精度。但在實際操作中，如果沒有正確的方法和一定的操作經驗做保證，就難以加工出分線精確的螺紋，有時甚至會因為工件粗加工時已經造成工件分線誤差過大而導致工件報廢。

多線螺紋的粗車

在車削多線螺紋時，先把某一條螺旋線連粗車帶精車都加工完成后,再去車另一條螺旋線,這是不允許的，必須進行統一的粗加工。因為,先車好一條螺旋線后，再去粗車、精車另一條螺旋線，很難保證工件的分線精度，可能使工件報廢。所以，要先進行粗車。在粗車時，如何掌握好兩條螺旋線的相對位置呢？教材對這個問題講得不大清楚，說分線時，要記住：車第一條螺旋槽時中拖扳和小拖扳的刻度值，以作為車第二條螺旋槽時的依據。實際工作中，因為必須知道車刀車了多深，牙型高度是多少，才能使將來兩條螺旋槽深度保持精車余量一致，所以，中拖板刻度值容易記住。而小拖板的刻度值要記住就比較困難了，因為像加工模數為3毫米的雙頭蝸桿，在粗車螺旋槽時要反復多次地左右移動小拖板，進行“趕刀”，用斜進法或是分層切削法逐漸把螺旋槽車夠深度，當第一條螺旋槽粗車成以后，原來小拖板刻度值別說記不住，就是記住了也沒多大作用。粗車后的螺旋槽兩側并不十分規矩，要依據原來小拖板的刻度來分頭是困難的。根據上面所講述的實際情況，筆者在教學中是這樣應對的，既然找不到準確分頭的基準，那就粗略地進行分頭。把第一條螺旋槽粗車好以后，這時，槽寬的每個側面都要有0.2毫米精車余量，根據齒頂圓上槽的最邊緣位置，將車刀向前移動蝸桿牙頂寬再加上0.4毫米的距離，然后再開始粗車第二條螺旋槽。這樣做首先保證了一條螺旋線的牙頂寬，而且有足夠的精車余量。在粗車第二條螺旋槽過程中，注意控制槽的寬度，當粗車到第二條螺旋線牙頂寬度時，應仔細測量一下，確保第二個牙頂寬度不小于第一條牙頂寬度，這時粗車分線就基本完成了。這樣的操作比教材上講得具體，切實可行，學生更容易掌握。

多頭螺紋的精車

在準備開始精車多頭螺紋時，對先精車哪一個側面要有所選擇。如果任意從某一側面開始精車，而這個齒型的余量較大時，一般要把這個側面精車好之后，再去精車另一條螺旋線的同一側面。但這時就有可能出現這樣的問題：當把車刀精確地移動一個螺距去精車另一側面時，發覺這個側面沒有余量，或是車了幾刀之后，側面尚未達到要求就到尺寸了。是整個螺紋余量小？不是，顯然，是在第一個側面精車時留下的余量太多了，導致余量較小的牙型側面還未達到表面粗糙度要求時尺寸就已經達到要求的現象發生。而為了保證質量，接下來就必須把精車過的側面再精車一次，造成操作上不必要的重復，同時也影響了車削加工的效率，造成的分頭次數多、出現誤差的機會就多。那么，先從哪一個牙型側面開始精車，可以避免以上的現象呢？首先，應選擇兩個牙型中齒頂寬較小的那一個齒的兩個側面，其次，比較這個牙型兩邊的螺旋槽哪個比較寬，應選擇寬螺旋槽里面的那個牙型側面作為精車的第一面，經過這兩次比較選擇，先把這個牙型側面精車好，表面粗糙度達到要求后，再進行精確分頭，精車另一條螺旋線的相同牙型側面，就不會出現余量不夠的問題了。

當精車好第一個牙型側面后，要進行精確分線，以保證工件的螺距（周節）正確，教材上講的圓周分頭法和軸向分頭法都是可以實施的。但要根據工件、場地的具體情況確定使用哪一種分線方法。在實習教學中，筆者常用百分表監視，用小拖板刻度盤分線方法分線。這種操作方法可以保證較高的分線精度，操作也十分方便。精車第二側面時，經過精確分線，車刀軸向位置就確定了，只要依次逐漸加深中拖板吃刀深度，當車刀進到精車第一側面的刻度時，就獲得了第二牙型相同側面的精確位置。兩條螺旋線的相同一側都精車好了，再開始精車其他牙型側面，以保證齒型厚度合乎圖紙設計的要求，在控制一條螺旋線中經（齒厚）進入公差范圍后，再精度分線一次去精車第二齒型，這樣就完成了多線螺紋的精車。

多線螺紋分線精度的測量

多線螺紋除了與普通螺紋一樣測量大徑、中徑等尺寸以外，還要對其分線精度（螺距精度）進行精確的測量，這是多線螺紋的重要技術指標。如果螺桿分線誤差較大，絲母就會擰不上去，如果是蝸桿則會造成嚙合間隙忽大忽小，就會影響蝸桿蝸輪的傳動精度和傳動的平穩性。準確測量螺距的方法是這樣的，首先要測量法向齒厚，如果測量兩個法向齒厚基本相等，則分別記下其法向齒厚的數據，再測量包含這兩個齒的法向距離（兩個法向齒厚和一個螺旋槽寬度），記下這個數值后，再把齒厚卡尺向前（或向后）移動一個齒型，再測量一次。比較兩次測量結果，其差值就是分頭誤差。可以看出兩次測量都包含兩個相同的齒型，其法向齒厚的值是不變的，兩次測量所含的槽寬卻不一樣，每次都換了一條螺旋槽，兩次測量結果不同（不考慮測量操作的誤差），說明一條螺旋槽較寬，另一條較窄。在兩條螺旋線法向齒厚相等的情況下，說明組成導程的兩個螺距（周節）不一樣大。

有些教師在測量雙線螺紋分線（螺距）誤差時，會選擇測量包含三個牙型法向厚度和兩個螺槽寬的距離，筆者認為這種方法是不妥的。實際上，這種測量方法是測量一個導程加上一個齒厚的法向距離。導程是由車床傳動系統控制的，在這里可以認為沒有誤差，剩下的就是法向齒厚了。對這樣的兩次測量結果進行比較，實際上是兩個法向齒厚的比較。當兩條螺旋線的法向齒厚相等就認為分線準確顯然是不完整、不全面的。這種方法不能真實準確地反映分線存在的誤差，只反映了每個螺距的齒厚誤差，而對于每個螺距的螺旋槽寬度沒有測量，槽寬不同則同樣影響到螺距誤差。在控制或測量每條螺旋線齒厚相等的基礎上，采用測量一個螺距加一齒厚的測量方法，可以推廣到三線、四線螺紋的分線精度測量上，都可以得到較準確的結果。使用跨距較大的這樣測量法向數值的方法，其結果是一個近似值，可以通過比較測量來判斷分線誤差的大小，其誤差的大小與實際存在的偏差有一定的測量誤差值。

多線螺紋分線誤差的微量修正

在測量的基礎上，發現工件分線精度有較大的誤差。當法向齒厚在公差范圍內還有一定的余量可供加工時，可以對多線螺紋進行微量修正，以減少偏差，提高分線精度。假如通過測量知道兩個螺距相差為0.1毫米，而兩個齒型厚度又相等，就可以把較窄的螺旋槽車寬0.1毫米，但在車寬時不能只車螺旋槽的一個側面，那樣會造成槽寬相等而齒厚又不相等了，誤差依然存在。要把0.1毫米的余量均分在螺旋槽的兩個側面上，這樣槽車寬了，與另一條螺旋寬相等，兩個齒厚同時減薄了，仍然保持相同的厚度，螺距誤差就消除了。總之，在做最后的修正時，要根據每條螺旋線齒厚和槽寬的具體情況選擇修正的位置。粗心大意、選擇位置不對就會越修越亂，誤差增大，最后弄得不可收拾。

[1]王家浩.高級車工技能訓練[M].北京：中國勞動出版社，1999.

[2]勞動部教材辦公室.車工工藝學[M].北京：中國勞動出版社，1997.

[3]唐大鵬.車工工藝學[M].成都：西南交通大學出版社，2006.

（本文責任編輯：尚傳梅）

G712

A

1672-5727（2011）01-0125-02

朱文杰（1981—），男，河南焦作人，重慶市機械技師學院實訓中心助教，研究方向為職業教育。