谈车削多线螺纹实习教学的精度问题

朱文杰

（重庆市机械技师学院 重庆 400055）

谈车削多线螺纹实习教学的精度问题

朱文杰

（重庆市机械技师学院 重庆 400055）

加工多线螺纹是车削加工中较难的一个课题。因为在加工过程中，不仅要保证每一条螺旋槽的尺寸精度和形状精度，还要保证几条螺旋槽相对位置精度。本文根据教学实践体会，以加工双头、模数为3的蜗杆为例，谈了加工过程中应注意的几个问题。

多线螺纹；实习教学；分线；精确分线；分线精度的测量；微量修正

在多线螺纹的加工过程中，不仅要保证每一条螺旋槽的尺寸精度和形状精度，还要保证几条螺旋槽的相对位置的精度。如果几条螺旋槽的位置精度（分线精度）出现较大误差，将会影响螺纹与其配合件的配合效果，轻则影响使用寿命，重则造成无法安装，工件报废。由此可以看出，多头螺纹分头精度是加工中的重点所在。从理论上讲，使用正确的分线方法，无论是用圆周分线法还是用轴向分线法，都可以获得准确的分线精度。但在实际操作中，如果没有正确的方法和一定的操作经验做保证，就难以加工出分线精确的螺纹，有时甚至会因为工件粗加工时已经造成工件分线误差过大而导致工件报废。

多线螺纹的粗车

在车削多线螺纹时，先把某一条螺旋线连粗车带精车都加工完成后,再去车另一条螺旋线,这是不允许的，必须进行统一的粗加工。因为,先车好一条螺旋线后，再去粗车、精车另一条螺旋线，很难保证工件的分线精度，可能使工件报废。所以，要先进行粗车。在粗车时，如何掌握好两条螺旋线的相对位置呢？教材对这个问题讲得不大清楚，说分线时，要记住：车第一条螺旋槽时中拖扳和小拖扳的刻度值，以作为车第二条螺旋槽时的依据。实际工作中，因为必须知道车刀车了多深，牙型高度是多少，才能使将来两条螺旋槽深度保持精车余量一致，所以，中拖板刻度值容易记住。而小拖板的刻度值要记住就比较困难了，因为像加工模数为3毫米的双头蜗杆，在粗车螺旋槽时要反复多次地左右移动小拖板，进行“赶刀”，用斜进法或是分层切削法逐渐把螺旋槽车够深度，当第一条螺旋槽粗车成以后，原来小拖板刻度值别说记不住，就是记住了也没多大作用。粗车后的螺旋槽两侧并不十分规矩，要依据原来小拖板的刻度来分头是困难的。根据上面所讲述的实际情况，笔者在教学中是这样应对的，既然找不到准确分头的基准，那就粗略地进行分头。把第一条螺旋槽粗车好以后，这时，槽宽的每个侧面都要有0.2毫米精车余量，根据齿顶圆上槽的最边缘位置，将车刀向前移动蜗杆牙顶宽再加上0.4毫米的距离，然后再开始粗车第二条螺旋槽。这样做首先保证了一条螺旋线的牙顶宽，而且有足够的精车余量。在粗车第二条螺旋槽过程中，注意控制槽的宽度，当粗车到第二条螺旋线牙顶宽度时，应仔细测量一下，确保第二个牙顶宽度不小于第一条牙顶宽度，这时粗车分线就基本完成了。这样的操作比教材上讲得具体，切实可行，学生更容易掌握。

多头螺纹的精车

在准备开始精车多头螺纹时，对先精车哪一个侧面要有所选择。如果任意从某一侧面开始精车，而这个齿型的余量较大时，一般要把这个侧面精车好之后，再去精车另一条螺旋线的同一侧面。但这时就有可能出现这样的问题：当把车刀精确地移动一个螺距去精车另一侧面时，发觉这个侧面没有余量，或是车了几刀之后，侧面尚未达到要求就到尺寸了。是整个螺纹余量小？不是，显然，是在第一个侧面精车时留下的余量太多了，导致余量较小的牙型侧面还未达到表面粗糙度要求时尺寸就已经达到要求的现象发生。而为了保证质量，接下来就必须把精车过的侧面再精车一次，造成操作上不必要的重复，同时也影响了车削加工的效率，造成的分头次数多、出现误差的机会就多。那么，先从哪一个牙型侧面开始精车，可以避免以上的现象呢？首先，应选择两个牙型中齿顶宽较小的那一个齿的两个侧面，其次，比较这个牙型两边的螺旋槽哪个比较宽，应选择宽螺旋槽里面的那个牙型侧面作为精车的第一面，经过这两次比较选择，先把这个牙型侧面精车好，表面粗糙度达到要求后，再进行精确分头，精车另一条螺旋线的相同牙型侧面，就不会出现余量不够的问题了。

当精车好第一个牙型侧面后，要进行精确分线，以保证工件的螺距（周节）正确，教材上讲的圆周分头法和轴向分头法都是可以实施的。但要根据工件、场地的具体情况确定使用哪一种分线方法。在实习教学中，笔者常用百分表监视，用小拖板刻度盘分线方法分线。这种操作方法可以保证较高的分线精度，操作也十分方便。精车第二侧面时，经过精确分线，车刀轴向位置就确定了，只要依次逐渐加深中拖板吃刀深度，当车刀进到精车第一侧面的刻度时，就获得了第二牙型相同侧面的精确位置。两条螺旋线的相同一侧都精车好了，再开始精车其他牙型侧面，以保证齿型厚度合乎图纸设计的要求，在控制一条螺旋线中经（齿厚）进入公差范围后，再精度分线一次去精车第二齿型，这样就完成了多线螺纹的精车。

多线螺纹分线精度的测量

多线螺纹除了与普通螺纹一样测量大径、中径等尺寸以外，还要对其分线精度（螺距精度）进行精确的测量，这是多线螺纹的重要技术指标。如果螺杆分线误差较大，丝母就会拧不上去，如果是蜗杆则会造成啮合间隙忽大忽小，就会影响蜗杆蜗轮的传动精度和传动的平稳性。准确测量螺距的方法是这样的，首先要测量法向齿厚，如果测量两个法向齿厚基本相等，则分别记下其法向齿厚的数据，再测量包含这两个齿的法向距离（两个法向齿厚和一个螺旋槽宽度），记下这个数值后，再把齿厚卡尺向前（或向后）移动一个齿型，再测量一次。比较两次测量结果，其差值就是分头误差。可以看出两次测量都包含两个相同的齿型，其法向齿厚的值是不变的，两次测量所含的槽宽却不一样，每次都换了一条螺旋槽，两次测量结果不同（不考虑测量操作的误差），说明一条螺旋槽较宽，另一条较窄。在两条螺旋线法向齿厚相等的情况下，说明组成导程的两个螺距（周节）不一样大。

有些教师在测量双线螺纹分线（螺距）误差时，会选择测量包含三个牙型法向厚度和两个螺槽宽的距离，笔者认为这种方法是不妥的。实际上，这种测量方法是测量一个导程加上一个齿厚的法向距离。导程是由车床传动系统控制的，在这里可以认为没有误差，剩下的就是法向齿厚了。对这样的两次测量结果进行比较，实际上是两个法向齿厚的比较。当两条螺旋线的法向齿厚相等就认为分线准确显然是不完整、不全面的。这种方法不能真实准确地反映分线存在的误差，只反映了每个螺距的齿厚误差，而对于每个螺距的螺旋槽宽度没有测量，槽宽不同则同样影响到螺距误差。在控制或测量每条螺旋线齿厚相等的基础上，采用测量一个螺距加一齿厚的测量方法，可以推广到三线、四线螺纹的分线精度测量上，都可以得到较准确的结果。使用跨距较大的这样测量法向数值的方法，其结果是一个近似值，可以通过比较测量来判断分线误差的大小，其误差的大小与实际存在的偏差有一定的测量误差值。

多线螺纹分线误差的微量修正

在测量的基础上，发现工件分线精度有较大的误差。当法向齿厚在公差范围内还有一定的余量可供加工时，可以对多线螺纹进行微量修正，以减少偏差，提高分线精度。假如通过测量知道两个螺距相差为0.1毫米，而两个齿型厚度又相等，就可以把较窄的螺旋槽车宽0.1毫米，但在车宽时不能只车螺旋槽的一个侧面，那样会造成槽宽相等而齿厚又不相等了，误差依然存在。要把0.1毫米的余量均分在螺旋槽的两个侧面上，这样槽车宽了，与另一条螺旋宽相等，两个齿厚同时减薄了，仍然保持相同的厚度，螺距误差就消除了。总之，在做最后的修正时，要根据每条螺旋线齿厚和槽宽的具体情况选择修正的位置。粗心大意、选择位置不对就会越修越乱，误差增大，最后弄得不可收拾。

[1]王家浩.高级车工技能训练[M].北京：中国劳动出版社，1999.

[2]劳动部教材办公室.车工工艺学[M].北京：中国劳动出版社，1997.

[3]唐大鹏.车工工艺学[M].成都：西南交通大学出版社，2006.

（本文责任编辑：尚传梅）

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1672-5727（2011）01-0125-02

朱文杰（1981—），男，河南焦作人，重庆市机械技师学院实训中心助教，研究方向为职业教育。