多線螺紋的快速軸向分線法

摘要：在螺紋的加工方法中，車削螺紋是主要的加工方法。對于加工精度要求較高、長度較長的多頭螺紋工件時，如何解決分線問題是加工的關鍵技術。一般常用的分線方法各有其局限性。本文介紹的多線螺紋快速分線方法在原理上屬于軸向分線法，主要方法是利用絲杠和開合螺母的不同嚙合位置獲得軸向的位移量，使刀具移動較長距離時獲得精確的位移量。在加工某些特殊螺距的多線螺紋時，使工件的加工變的簡易可行，而且保證較高的分線精度，減輕了勞動強度，值得在生產中推廣。

關鍵詞：多線螺紋 快速分線 嚙合位置 位移量

0 引言

多線螺紋的加工在分線措施方面，一般的分線方法操作相當繁瑣，特別在線數較多的情況下，多次進行分線不僅操作麻煩而且由于誤差的積累，工件的分線精度不能保證。在學習和借鑒的基礎上我了解了利用開合螺母分線的方法，在實踐中進行了大量的試驗，加深了理解，系統地提出了完整的原理和方法要領，使特殊多線螺紋快速分線法能在教學和生產中易于接受，為多線螺紋工件的加工提供了一條切實有效的加工方法和思路。

1 常用分線方法的比較

多線螺紋的分線方法有兩種，一種為軸向分線法，一種為圓周分線法（齒輪分線）。

軸向分線法主要以移動小滑板實行軸向分線應用最多，其適應性廣，但是分線精度不高。例如受到小滑板移動軌跡與主軸軸線平行的干擾、小滑板行程的限制、小滑板絲桿與絲桿螺母的間隙、小滑板的間隙等要素，影響產品的精度和勞動生產率。在特殊多線螺紋工件的加工時往往由于其不能滿足多次分線的需要而不能采用。

圓周分線法雖然能克服移動小滑板分線（軸向分線）的缺點，精度較高，但受到原理的限制，只能加工特定的螺紋工件。由于Z1齒輪齒數的限制，當Z1齒齒數除線數不是得到整數時，就不能用齒輪分線。補充方法是采用分度頭來進行圓周分線，需要制作工藝裝備——分度頭，不僅增加投入而且勞動強度較大。在特殊多線螺紋工件的加工時由于分線次數較多，顯得操作麻煩而且勞動強度較大。

2 快速軸向分線法的原理和特點

在實踐中，有些特殊的多線螺紋車削分線時，可采用快速的軸向距離移動方法來分線，只要車好一條線后，松開開合螺母，搖動大拖板手柄，向前或向后移動n個絲桿的螺距，合上開合螺母，進行另一條線的車削，此種分線方法的原理與軸向距離移動分線一致，區別是刀具的軸向移動不是小滑板移動完成的，而是用大拖板的移動來完成刀具的軸向移動。

這種方法是根據車螺紋時提起開合螺母會產生“亂牙”的情況、并利用“亂牙”中出現的某些規律性得出的。即在車好一條線停車后，提起開合螺母，利用拖板箱上的縱向移動刻度盤，或者是利用固定在大拖板上的指針指向放在床身導軌面上的刻度直尺（如鋼皮尺），搖動大拖板手輪，使它的移動距離（即開合螺母移動的距離）等于絲桿螺距和工件螺距的最小公倍數（當絲桿螺距值或工件螺距值帶有小數時，應以該數擴大最小整數倍所得的整數值，來代替原螺距值，求得最小公倍數），再閘下對合螺母，即可車削另一條線;分其余的線。必須注意：采用這種方法分線，工件所要求分的線數（n）必須和大拖板移動距離值除以工件螺距值所得的倍數（K）為互質數（即兩者沒有公因數，不能互約，如n=4，k=3）.如果大拖板移動距離值等于工件螺距值，則任何線數均可分出。

例如在絲杠螺距為12毫米的車床上加工螺距為2.5，6，8，12，12.7的螺紋，利用快速軸向分線法加工的分線范圍如下表1：

在上例中加工螺距為2.5的螺紋時，注意把2.5擴大2倍為最小整數5；在加工螺距為12.7的螺紋時，注意把12.7擴大10倍為最小整數127。這樣就解決了非整數螺距螺紋工件的加工問題，在生產和教學中具有深刻的意義。

快速軸間距離移動分線方法在加工軸向移動距離較長的螺紋工件時有較好的實踐意義，我們稱之為快速軸向分線法。其特點如下：①快速軸向分線法提高了工件的加工精度。主要是利用機床絲桿的螺距精度來保證零件的分線精度，不必考慮小滑板移動軌跡與主軸軸線的平行問題和小滑板的間隙與行程限制等問題對加工精度的影響。②快速軸向分線法操作簡便，減輕了勞動強度。在實踐中，進行其余兩種方法的分線操作，所費的時間多且勞動強度大。快速軸向分線法所花費時間每次都為五到十秒，極大地減輕了勞動強度和提高了勞動生產率。

3 快速軸向分線法的計算實例

在上例中列舉了非整數螺距螺紋的加工分線范圍，但是在生產實踐中由于大拖板移動的距離受到限制，一般大拖板移動距離為2000毫米以上基本不采用此方法。

快速軸向分線法之所以特殊，是因為要符合下列公式，如符合，則能用此方法分線車削，如不符就不能使用。下面推導了計算公式、設計了車削螺紋分線的順序表，方便在生產時使用和掌握車削進度。

公式：P導±P=np絲；P導：零件的多線螺紋的導程；P:零件的螺距；n:整數；P絲：機床絲桿螺距。

也就是說，工件導程“+”或“-”工件螺距，等于絲桿螺距的整倍數時，就能采用這種特殊方法來進行分線。下面，舉例并用圖示法來驗證。

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圖1

例1: 零件導程為15mm，螺距為3mm，線數為5的多線螺紋，機床絲桿的螺距為12mm。

首先驗證是否符合分線公式

P導±P=np絲 15-3=1×12

計算結果符合此特殊分線方法

作圖并驗證（圖1）

從圖示中可以看出當車削好第一條螺紋槽（Δ1）時，停車，松開開合螺母，向后移動一個絲桿螺距后，合上開合螺母，這時車削第五條螺紋的槽（Δ2）以此來推分別車削第4、3、2槽，直至加工完畢所有螺紋槽。

從以上舉例中可以看出，當加工特殊的多線螺紋車削分線時，只要符合P導± P=nP絲且式中n為整數時就能利用機床絲桿進行快速軸向分線法。

4 快速軸向分線法的操作要領

采用快速軸向分線法，較適用長度較長的螺紋工件加工。不利因素是車削時不能采用左右切削法、斜進法切削。因為左右切削法、斜進法切削時要移動小滑板，造成螺旋槽的左右移動導致基準不正確，從而產生分線精度超差。解決的辦法是粗加工、半精加工階段結合小滑板的等量“借刀”，精加工階段采用直進法車削。

采用快速軸向分線法結合合理的進刀方法，在車削較長的多線螺紋時能確保零件分線精度、簡化操作、減輕勞動強度，具有較好的實用意義。

5 快速軸向分線法的操作注意事項

①檢查車床的絲杠精度，避免局部磨損的絲杠影響工件加工精度。

②調整絲杠和開合螺母的間隙，最好更換可調整配合間隙的開合螺母。

③檢查車床的絲杠和開合螺母要有一定的配合精度。

④分線時，必須將開合螺母閘到底，并懸掛重物。

⑤在加工較多線數的螺紋工件時，精車階段要注意刀具的耐用度，防止刀具磨損帶來的分線誤差。

參考文獻：

[1]周澤華.《金屬切削原理》上海科技出版社，1984.

[2]陳永鎮.《車工實踐》上海科學技術出版社.1986.

[3]王紹俊.《機械制造工藝設計手冊》機械工藝出版社.

[4]于駿一.《機械制造工藝學》吉林科技出版社.1992.