螺紋加工時的疑難問題及解決辦法

在機(jī)械加工中，螺紋有很多種，它主要作為連接件和傳動件。常用螺紋都有國家標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)螺紋有很好的互換性和通用性。也有少數(shù)非標(biāo)準(zhǔn)螺紋，如矩形螺紋等。螺紋的種類按用途可分為聯(lián)接螺紋和傳動螺紋；按牙型可分為三角形、矩形、梯形、鋸齒形和圓形等；按螺旋線方向可分為右旋和左旋；按螺旋線數(shù)可分為單線和多線螺紋；按螺紋母體形狀可分為圓柱螺紋和圓錐螺紋�，F(xiàn)在還有變螺距螺紋。

一、背景

    隨著機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，不管是普通車床的螺紋加工，還是數(shù)控加工，螺紋加工是個切削的重要環(huán)節(jié)。對于小直徑的螺紋，可以用絲錐攻的，但是大直徑大導(dǎo)程的螺紋，就得采用螺紋車刀車削了。螺紋加工過程中難免會碰到許多問題，如何解決，才能把它做好！

二、螺紋加工中遇到的疑難問題

    在日常的教學(xué)過程中，車削小螺距的三角螺紋，一般采用高速鋼螺紋車刀，低速加工，速度慢，效率也慢。對于批量生產(chǎn)的零件，這樣的效率太慢了�？筛鶕�(jù)公式計算，用硬質(zhì)合金刀具，采用中高速500r/min，三刀加工完成。

（一） 加工螺紋時，用硬質(zhì)合金車刀，不能進(jìn)行微量進(jìn)給，表面粗糙度達(dá)不到要求，如何解決？

    精車螺紋，尤其是精車較大導(dǎo)程螺紋時，通常使用高速鋼車刀，這主要是因為高速鋼碳化物晶粒細(xì)，刃磨性好，能形成鋒利的刃口，精車時切削力小，能通過合理選用切削液，低表面粗糙度。相反，硬質(zhì)合金刀具由于晶粒較粗，刃磨時不易形成鋒利刃口，通常除高速車削小螺距螺紋外，較少用硬質(zhì)合金來精車螺紋。然而，硬質(zhì)合金的硬度、耐磨性均比高速鋼要好，又可不使用切削液，若能用硬質(zhì)合金車削螺紋，顯然會帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益。

（二） 為什么車削內(nèi)螺紋前的孔徑不應(yīng)等于或小于內(nèi)螺紋的小徑？

    因為在車削內(nèi)螺紋時，由于車刀切削時的擠壓作用，內(nèi)孔直徑會縮�。ㄜ囅魉苄圆牧蠒r較明顯），所以車削內(nèi)螺紋前工件的孔徑應(yīng)比內(nèi)螺紋的小徑要略大些，不能等于或小于內(nèi)螺紋的小徑。否則，加工后的內(nèi)螺紋小徑會小于標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的尺寸，螺紋表面質(zhì)量也達(dá)不到要求。又由于內(nèi)螺紋加工后的實際小徑允許等于或略大于內(nèi)螺紋小徑的基本尺寸，所以在實際生產(chǎn)中為了計算方便，可用如下近似公式確定孔徑尺寸。

車削塑性材料的內(nèi)螺紋時 D≈d-P

車削脆性材料的內(nèi)螺紋時 D≈d-1.05P

式中:d—螺紋公稱直徑(大徑)；

P—螺距。

（三） 什么叫多線螺紋？車削多線螺紋首先要解決和注意的問題是什么？

    圓柱體上只有一條螺旋槽的螺紋叫單線螺紋。有兩條或兩條以上螺旋槽的螺紋叫多線螺紋。多線螺紋每旋轉(zhuǎn)一周，螺旋線前進(jìn)的距離稱導(dǎo)程，導(dǎo)程等于螺距和線數(shù)的乘積。

    車削多線螺紋首先要解決的問題是分線方法和正確分線。若分線方法選擇不恰當(dāng)，分線操作時不正確、馬虎大意出現(xiàn)分線誤差，造成所車多線螺紋的螺距不等。它將嚴(yán)重影響內(nèi)外螺紋的旋合精度，降低使用壽命。因此，必須重視選擇多線螺紋的分線法，并在車削加工過程中注意正確操作分線過程。

車削多線螺紋時，還要注意以下三個問題：

1 機(jī)床掛輪和機(jī)床調(diào)整要根據(jù)導(dǎo)程來進(jìn)行確定和調(diào)節(jié)手柄位置。千萬不能用螺距來計算、確定掛輪的調(diào)節(jié)手柄位置。

2 多線螺紋導(dǎo)程一般都比較大，要特別注意導(dǎo)程對車刀兩切削刃后角的影響。螺旋角要根據(jù)導(dǎo)程計算，磨刀時，順走刀方向一側(cè)切削刃后角應(yīng)增大一個螺旋角，另一側(cè)切削刃后角可減小一個螺旋角。

3 螺紋精車要在所有螺旋槽都粗車完后一起精車。否則，不能保證各牙型的一致性。

（四） 螺紋加工時為什么會出現(xiàn)亂牙？

    一般螺紋都需經(jīng)過多次走刀才能加工到所需牙型和尺寸精度。若在首次以后的走刀中，車刀刀尖不在前一次走刀的螺旋槽內(nèi)，而是偏左、偏右或在牙頂上，結(jié)果把牙型車壞，這種現(xiàn)象稱亂牙。

產(chǎn)生亂牙的原因有：

1 車床絲杠螺距不是工件螺距的整數(shù)倍，加工時沒有采用倒順車進(jìn)行車削，而是采用提閉開合螺母進(jìn)行車削。在這種情況下，基本上不能保證后次走刀在前次走刀車出的螺旋槽內(nèi)，必然造成亂牙。

2 車床螺距是工件螺距的整數(shù)倍，可以采用提閉開合螺母進(jìn)行車削。若在后次走刀中沒有將開合螺母全部閉合上，這樣會造成工件和車刀錯位，產(chǎn)生亂牙。

3 合螺母間隙過大、松動，車削過程中開合螺母自動上抬，也會造成工件和車刀錯位，產(chǎn)生亂牙。

4 絲杠軸向間隙太大，車削過程中產(chǎn)生軸向竄動。

5 加工過程中，磨刀、換刀沒有重新校對車刀。

6 工件沒有夾緊，加工過程中工件在卡盤內(nèi)轉(zhuǎn)動或軸向移動；車刀沒能緊固，加工中車刀在軸向方向上發(fā)生移動。這些都會改變車刀和工件原來的相對位置，造成亂牙。

（五） 粗車梯形螺紋或蝸桿時，出現(xiàn)“扎刀”現(xiàn)象怎么辦？

    由于粗車余量大，為了使切削輕快，粗車螺紋刀或蝸桿粗車刀一般都磨出徑向前角。若徑向前角過大，橫向進(jìn)刀絲杠螺母間隙又過大，容易發(fā)生“扎刀”現(xiàn)象。為避免粗車時的“扎刀”，需注意以下幾個問題：

1 螺紋車刀的徑向前角不能太大，一般為3°～5°。

2 正好橫向進(jìn)給絲杠間隙，手搖進(jìn)給輕快，用手推拉刀架無竄動即可。

3 不要采用直進(jìn)切削法車削，因直進(jìn)切削法三個切削刃同時切削，切削力很大，容易造成“扎刀”。

4 在某些情況下，為避免“扎刀”也可采用負(fù)前角、將車刀裝高的方法車削。這樣改變了徑向力的方向，達(dá)到了防止“扎刀”的目的。這種裝刀方法通過適當(dāng)調(diào)整裝刀高度可保證前刀面仍通過工件中心，因此對牙型角度誤差影響不大。

三 、總結(jié)

    螺紋加工是機(jī)械加工的一項重要環(huán)節(jié)，涉及到尺寸精度，表面粗糙度；及在加工過程中的進(jìn)給路線；對于單線和多線螺紋加工時，它們的分線方法；以及產(chǎn)生亂扣，扎刀等等。有點錯誤就會造成亂牙，牙型不合格，配合出現(xiàn)問題，會出現(xiàn)廢品或影響使用壽命。