淺談梯形螺紋的粗加工方法

郝靈波

（青島市技師學院，山東 青島 266000）

1 傳統梯形螺紋的車削方法

傳統的較小螺距梯形螺紋的車削方法一般采用直進刀法、斜進刀法及左右切削法，如圖1所示。對于大螺距的可以采用車階梯槽法，這些方法都能成功加工出合格的梯形螺紋，但效率較低。

圖1

（1）直進刀法。車削時只用中滑板橫向進給，在若干次行程后，把螺紋粗車至牙底處。這種車削方法，車刀的三個切削刃同時吃刀，產生的切削力較大，在車削過程中，還會出現鐵屑擁擠現象，導致車刀出現“扎刀”現象。因此這種方法不適合大螺距螺紋的加工。

（2）斜進刀法。車削時除中滑板橫向進給外，小滑板只向一個方向移動，在若干次行程后，把螺紋粗車至牙底處，但加工出的工件表面非常粗糙，而且經常由于加工余量控制不當，使精加工余量不夠而出現廢品。

（3）左右車削法。中滑板做橫向進給，同時小滑板向左或向右做微量縱向移動（俗稱借刀或趕刀），在若干次行程后，把螺紋粗車至牙底處。這種方法與斜進法較類似，但操作比較復雜，全憑目測牙頂寬，若牙型兩側精車余量分配不均時，造成廢品的可能性增大。

2 梯形螺紋的分層車削方法（圖2）

車削前根據螺紋螺距、機床功率、刀具抗力、刀具車削面積等情況，在滿足最大切削量的前提下將梯形螺紋的牙型深度分為若干層。車削每層余量時中滑板根據表1中的參數進給量都相同，而小滑板根據表1中計算出的移動量，分幾刀向前移動切除余量。當前一層切削完成后，在下一層的車削中滑板向前進給的格數也是相同的，而小滑板要反向退回零位后再進給至表1中計算出的移動量，分幾刀向前移動切除余量。當車削至第四層和第七層時，由于前幾層車削時的積壓切削抗力，車刀會略有讓刀。所以第四層和第七層要分別車削兩遍也就是所謂的排刀，以消除切削抗力讓刀，保證牙型兩側的平整，為后續幾層的車削作保障。直至若干次行程后，把螺紋粗車至牙底處。

以常用的螺距為6mm的梯形螺紋為例，具體參數見表1。

圖2 分層切削法

2.1 車削前的工藝準備

（1）刀具準備：選用高速鋼梯形螺紋粗車刀，牙型角：我國標準規定30°。刀頭寬度應嚴格控制在1．4mm左右。牙型深度3．5mm（中滑板每小格0．5mm，共 70格）。

（2）車床的選擇和調整：選擇沈陽機床廠精度比較高的CA6140普通車床。調整好大、中、小滑板間隙，間隙太大容易出現“扎刀”現象。調整后尾座軸線與車床主軸軸線等高。

（3）工件的裝夾：因為梯形螺紋在車削時牙型深、余量較大，切削時產生的切削抗力較大，因此必須將工件裝夾牢固。為了提高粗車時的車削效率和車削過程中的安全性，通常采用一夾一頂的裝夾方法。

表1

（4）車刀的裝夾：車刀的刀尖應與工件軸線等高，車刀兩切削刃夾角的平分線應垂直于工件軸線。粗車時可采用梯形螺紋對刀樣板來校正刀尖角度，以免產生螺紋半角誤差。裝夾高速鋼梯形螺紋車刀的刀桿為彈性刀桿，以防車削過程中出現扎刀時能自動讓刀，保證粗車時的車削質量。

2.2 梯形螺紋的車削方法

（1）先將梯形螺紋大徑車好，按照圖紙要求倒角。搖動中滑板進行對刀，以便消除中滑板的對刀間隙，保證車刀對刀的準確性。然后將中滑板刻度盤調整到0位，以期更好的記憶分層車削時的刻度及進給格數。

（2）分層粗車螺紋：

第一層粗車：第一刀：中滑板進給至10小格，小滑板零位不動，車削完成，退刀；第二刀：中滑板進給至10小格不變，小滑板順時針進給至20小格，車削完成，退刀；第三刀：中滑板進給至10小格不變，小滑板順時針進給至36．5小格，車削完成，退刀。

第二層粗車：第一刀：中滑板進給至20小格，小滑板退回零位后進給至3小格，車削完成，退刀；第二刀：中滑板進給至20小格不變，小滑板順時針進給至23小格，車削完成，退刀；第三刀：中滑板進給至20小格不變，小滑板順時針進給至34小格，車削完成，退刀。

第三層粗車：第一刀：中滑板進給至30小格，小滑板退回零位后進給至5．5小格，車削完成，退刀；第二刀：中滑板進給至30小格不變，小滑板順時針進給至24．5小格，車削完成，退刀；第三刀：中滑板進給至30小格不變，小滑板順時針進給至30．5小格，車削完成，退刀。

第四層粗車：第一刀：中滑板進給至40小格，小滑板退回零位后進給至8小格，車削完成，退刀；第二刀：中滑板進給至40小格不變，小滑板順時針進給至27．5小格，車削完成，退刀；第三刀：中滑板進給至40小格，小滑板退回零位后進給至8小格，車削完成，退刀；（左牙側排刀，以消除切削抗力造成的讓刀）；第四刀：中滑板進給至40小格不變，小滑板順時針進給至27．5小格，車削完成，退刀（右牙側排刀，以消除切削抗力造成的讓刀）。

第五層粗車：第一刀：中滑板進給至50小格，小滑板退回零位后進給至11小格，車削完成，退刀；第二刀：中滑板進給至50小格不變，小滑板順時針進給至25小格，車削完成，退刀。

第六層粗車：第一刀：中滑板進給至60小格，小滑板退回零位后進給至13．5小格，車削完成，退刀；第二刀：中滑板進給至60小格不變，小滑板順時針進給至23小格，車削完成，退刀。

第七層粗車：第一刀：中滑板進給至65小格，小滑板退回零位后進給至15小格，車削完成，退刀；第二刀：中滑板進給至65小格不變，小滑板順時針進給至22小格，車削完成，退刀；第三刀：中滑板進給至65小格，小滑板退回零位后進給至15小格，車削完成，退刀（左牙側排刀，以消除切削抗力造成的讓刀）；第四刀：中滑板進給至65小格不變，小滑板順時針進給至22小格，車削完成，退刀（右牙側排刀，以消除切削抗力造成的讓刀）。

第八層粗車：第一刀：中滑板進給至70小格，小滑板退回零位后進給至16小格，車削完成，退刀；第二刀：中滑板進給至70小格不變，小滑板順時針進給至20．5小格，車削完成，退刀；粗車至此完成。

3 分層切削法加工梯形螺紋的優點

（1）參數測算、精車余量適當。采用分層切削法車削梯形螺紋時的刀尖寬度、中滑板和小滑板進給刻度等參數已經嚴格測算，粗車完成后牙型兩側相對平整，所留精車余量適當。為后續的梯形螺紋精車作好了鋪墊。

（2）粗車后表面粗糙度較好。采用分層切削法車削梯形螺紋時能使牙型兩側精車余量分配均勻，牙型兩側表面粗糙度較好，不會像采用“斜進法”和“左右借刀法”那樣，粗車完成后牙型兩側表面粗糙度極差，而且容易因牙型兩側精車余量分配不均，造成廢品，減少了精車時多余的走刀，節約了精車時間。

（3）車削效率高。根據我們的實際加工情況來看，采用分層切削法車削螺距6mm的梯形螺紋，粗車時間比傳統車削方法節約了將近1/2，明顯提高了梯形螺紋的粗車效率。

（4）加工范圍廣。采用分層切削法既適用于車削較小螺距的梯形螺紋，也可以車削較大螺距的梯形螺紋。這種車削方法打破了傳統車削方法受螺距限制的情況，加工范圍較為廣泛。