淺談螺紋加工及加工問題的處理

李華順

【摘要】在機器制造業中，有許多零件都具有螺紋，由于螺紋常用于緊固、聯接及調節，又可用來傳遞動力，因此應用十分廣泛。在專業生產中，雖然廣泛采用滾絲、扎絲、搓絲等一系列先進工藝，但在一般的機械加工廠中，通常還是采用車削的方法來加工，因此學習螺紋的車削是技工學校學習車削加工課程必修的一個實習課題。

【關鍵詞】螺紋 車削 方法 問題 處理

【中圖分類號】TE92 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）14-0034-0 1

在機器制造業中，有許多零件都具有螺紋，由于螺紋常用于緊固、聯接及調節，又可用來傳遞動力，因此應用十分廣泛。在專業生產中，雖然廣泛采用滾絲、扎絲、搓絲等一系列先進工藝，但在一般的機械加工廠中，通常還是采用車削的方法來加工，因此學習螺紋的車削是技工學校學習車削加工課程必修的一個實習課題。

一、螺紋車刀的準備是進行螺紋車削的基礎

螺紋車刀的材料的工作一般包括車刀材料的選擇和刀具刃磨等幾個方面的內容，在進行車刀準備時我們應注意以下幾個方面的問題：

（一）螺紋車刀的材料的選擇。

用作螺紋車刀的材料，常規有高速鋼和硬質合金兩種，車刀材料的選擇是否合理，對車削效率和加工質量有較大的影響。高速鋼螺紋車刀，由于刃磨比較方便，容易得到鋒利的刃口，而且具有韌性好、刀尖不易爆裂的優點，在車削塑性材料螺紋工件時，應選用高速鋼螺紋車刀。它的缺點是高溫下容易磨損，在車削脆性材料螺紋時（如鑄鐵、鑄銅等），應盡可能不采用高速螺紋車刀，而采用耐磨和耐高溫性能較優越的硬質合金螺紋車刀。

（二）兩側刃后角的刃磨。

在刃磨螺紋車刀時，如果車刀兩側刃后角按一般外圓車刀刃磨，就會使車刀在車削時不能順利切入工件，在順走刀方向的螺紋牙形側面上將會產生嚴重摩擦造成傷痕，影響正常車削；如果把后角磨得過大，又會降低螺紋車刀的強度，切削時易磨損，并產生振動。在刃磨兩側后角時，應注意螺紋旋升角對螺紋加工質量的影響，在刃磨螺紋車刀時，順走刀方向應加上螺旋升角，背走刀方向減去螺旋升角。三角螺紋的升角較小，影響也較小，但在車矩形、梯形和螺距較大的螺紋時，升角的影響大，須予考慮，如車削升角=6°30′的右旋梯形螺紋，選工作后角=3°30′，則左側后角αOL=3°30′+ψ=10°，而右側后角αOR=3°30′-ψ=-3°。

（三）前角對牙形角的影響。

車削螺紋時，車刀前角將影響螺紋的牙形角，前角越大，牙形角的誤差也就越大，因此為了保證車削螺紋時牙形角的準確，適當修正牙形角，如普通三角螺紋，粗車時縱向前角γp可選擇5°～15°，牙形角εr選取58°18′，而精車時縱向前角γp選擇0～3°，牙形角εr則選取59°48′。

（四）裝刀偏差對螺紋精度的影響。

螺紋車刀的安裝是否正確對螺紋精度會產生一定影響。如果裝刀有偏差，即使螺紋車刀刀具角度十分準確，加工后的螺紋牙形角仍會產生偏差，因此我們在指導學生安裝車刀時，應要求學生嚴格按技術要求做到：裝刀時應用樣板校正螺紋車刀刀尖的位置，刀尖高度必須對準工作旋轉中心。

二、車削方法的選擇是關鍵

車削螺紋的常用方法是直進法和左右切削法（斜進切削法）。首先我們應了解各種切削方法的優缺點。

（一）直進切削法。它是指車削螺紋時車刀的左、右兩側刀刃同時參加削，每次加深吃刀時，只由中滑板橫向進給直到把螺紋工件車好為止，它的優點是操作簡單，能保證螺紋牙形清晰，減少螺紋牙形誤差。但由于車刀兩刃參加切削，排屑困難，車刀所受切削力有所增加，因此它的缺點是車刀受力受熱比較嚴重，刀容易磨損，進刀量過大時，還可能產生“扎刀”現象。

（二）左、右切削法是指在切削螺紋時。車刀兩側刃中只有一側切削刃在進行切削。每次加深吃刀時，中滑板橫向進給和小滑板左、右進給相配合，它的優點是排屑比較順利，刀尖受力和受熱情況有所改善，車削中不易引起“扎刀”現象。因此可相對提高切削用量，而且容易車光潔的螺紋。其缺點是操作不如直進法簡單，牙形也不容易車得清晰，而且由于刀刃受單向切削力的影響，將會增大螺紋牙形誤差。

三、合理的切削用量的選擇是保障

合理選擇切削用量，是多快好省完成車削的一個重要方面。選擇切削用量時應遵循以下幾個原則：

（一）根據不同的加工步驟選擇不同的車削用量。粗車時，為了盡快把工件上多余的部分切除，可選擇較大的切削用量；精車時，為了保證螺紋精度和表面粗糙度，必須選擇較小的切削用量。如選用刀頭寬度稍小于槽底寬的切槽刀粗車時每邊留0.25～0.35mm左右的余量；用梯形螺紋車刀采用左右切削法車梯形螺紋兩側面時每邊留0.1～0.2mm左右的精車余量。

（二）根據不同的工件材料選擇不同的切削用量。在車削脆性材料螺紋工件時（鑄鐵、鑄銅等），因脆性材料所含雜質、氣孔較多，對車刀切削不利。切削速度過高會加劇刀具的磨損，吃刀深度過大會使螺紋牙尖爆裂。車塑性材料螺紋工作時，可相應選擇較大的吃刀深度，但要防止“扎刀”現象。

在實際車削螺紋時，由于各種原因，造成由主軸到刀具之間的運動，在某一環節出現問題，引起車削螺紋時產生故障，影響正常生產，這時應及時加以解決。車削螺紋時常見故障及解決方法如下：

一、啃刀9 ～$ |6 r+ {% a

故障分析：原因是車刀安裝得過高或過低，工件裝夾不牢或車刀磨損過大。 5 v9 f， m" R） f% z. w

解決方法：

（一）、車刀安裝得過高或過低：過高，則吃刀到一定深度時，車刀的后刀面頂住工件，增大摩擦力，甚至把工件頂彎，造成啃刀現象；過低，則切屑不易排出，車刀徑向力的方向是工件中心，加上橫進絲杠與螺母間隙過大，致使吃刀深度不斷自動趨向加深，從而把工件抬起，出現啃刀。此時，應及時調整車刀高度，使其刀尖與工件的軸線等高（可利用尾座頂尖對刀）。在粗車和半精車時，刀尖位置比工件的中心高出1%D左右（D表示被加工工件直徑）。- A2

（二）、工件裝夾不牢：工件本身的剛性不能承受車削時的切削力，因而產生過大的撓度，改變了車刀與工件的中心高度（工件被抬高了），形成切削深度突增，出現啃刀，此時應把工件裝夾牢固，可使用尾座頂尖等，以增加工件剛性。

（三）、車刀磨損過大：引起切削力增大，頂彎工件，出現啃刀。此時應對車刀加以修磨。

二、亂扣-

故障分析：原因是當絲杠轉一轉時，工件未轉過整數轉而造成的。 .

解決方法：5 |） h+ _/ ＼/ g+ F' i

（一）、當車床絲杠螺距與工件螺距比值不成整倍數時：如果在退刀時，采用打開開合螺母，將床鞍搖至起始位置，那么，再次閉合開合螺母時，就會發生車刀刀尖不在前一刀所車出的螺旋槽內，以致出現亂扣。解決方法是采用正反車法來退刀，即在第一次行程結束時，不提起開合螺母，把刀沿徑向退出后，將主軸反轉，使車刀沿縱向退回，再進行第二次行程，這樣往復過程中，因主軸、絲杠和刀架之間的傳動沒有分離過，車刀始終在原來的螺旋槽中，就不會出現亂扣。

三、螺距不正確

故障分析：螺紋全長或局部上不正確，螺紋全長上螺距不均勻或螺紋上出現竹節紋。

解決方法：#

（一）、螺紋全長上不正確：原因是掛輪搭配不當或進給箱手柄位置不對，可重新檢查進給箱手柄位置或驗算掛輪。

（二）局部不正確：原因是由于車床絲杠本身的螺距局部誤差（一般由磨損引起），可更換絲杠或局部修復。

總之，車削螺紋時產生的故障形式多種多樣，既有設備的原因，也有刀具、操作者等的原因，在排除故障時要具體情況具體分析，通過各種檢測和診斷手段，找出具體的影響因素。