中职学校普通车工竞赛中的梯形螺纹车削加工指导

张腾芳

摘要：根据近几年来中职学校技能竞赛中普车加工项目的要求，结合多年来辅导竞赛的经验，分析了梯形螺纹车削加工的参数选择、刀具的刃磨、加工工艺等方面的注意要点。

关键词：中职技能竞赛；车削加工；参数选择；加工工艺

中图分类号：TG659 文献标志码：A 文章编号：2095-9214（2015）04-0130-01

梯形螺纹主要用于传动，如普通车床的丝杆等。其加工精度要求高，难度大，在实践生产中是高难度加工项目，也是近年中高职院校学生技能竞赛普通车工项目的必考内容。本文结合几年来辅导学生普车技能竞赛的经验，谈谈梯形螺纹的加工。

一、梯形螺纹基础知识

1、结构特点。梯形螺纹轴向截面为等腰梯形，按牙形角的不同分两种，一种是米制梯形螺纹，牙形角为30度；另一种为英制梯形螺纹，牙形角为29度。我国采用米制标准。

2、传动用梯形螺纹主要技术要求。（1）牙形表面的表面质量要求较高，表面粗糙度Ra值一般小于3.2μm；（2）螺纹中径有尺寸公差要求，是梯形螺纹加工检验的主要项目；（3）螺纹中径轴线与螺纹支承轴颈的轴线有同轴度要求；（4）螺纹的牙形角要求正确，螺纹大径有负偏差要求，以保证内外螺纹旋合良好。

3、梯形螺纹加工时容易出现的问题。（1）因螺距大，走刀快，切削时学生精神较紧张，容易出现撞刀事故；（2）牙形大，牙槽宽，切削时吃刀深、余量大，容易产生扎刀，崩刀现象；（3）刀具刃磨及磨损原因，表面粗糙度指标达不到要求。

二、刀具的选择与刃磨

1、梯形螺纹车刀的选择。（1）小螺距梯形螺纹（P≤4mm）时，采用硬质合金刀具可以达到加工技术要求；（2）当螺距较大时（P≥6mm），采用硬质合金车刀车削，容易产生震刀、崩刀，使加工难于順利进行。因此，在车削螺距P≥6mm的梯形螺纹时，通常采用高速钢车刀低速切削。为了提高加工效率和质量，通常粗、精加工分别采用不同的车刀。

2、车刀的刃磨。梯形螺纹的螺纹升角较大，车削时会使车刀左刃前角增大，后角减小；而右刃的前角减小后角增大。为了保证切削的顺利进行，在刃磨车刀时左右后角必须根据加工的螺纹情况，作适当的调整。下面是加工Tr36×6右旋梯形外螺纹车刀的刃磨参数。

（1）两刃夹角，粗车刀29度，精车刀30度。（2）刀尖宽度，因牙底理论宽度=0.366P-0.536×间隙=1.928mm，考虑加工余量原因，取粗车刀刀尖宽度约为等于P/5=1.2mm，精车刀刀尖宽约等于P/4=1.928-精车余量=1.5mm比较合适。（3）纵向前角，粗车刀10-15度，精车刀8-10度。（4）纵向后角，为6-8度。两侧后角：左侧（3～5）-β=2～3度，右侧为（3～5）+β=6～8度。（其中β为螺纹的螺纹升角，Tt36×6梯形螺纹的螺纹升角β=3.3度）。

为了保证切削能顺利进行，车刀刃磨时还必须注意：

（1）两刀刃要用样板校正，保证对称；（2）车刀刃口要求光滑，平直，各表面用油石抛光，刃口去毛刺。

三、梯形螺纹的切削加工

1、加工方法分析。梯形螺纹的加工方法分四种（如图一所示），直进法、斜进法、直车切槽法和左右切削法。直进法简单，只适用于螺距较小的梯形螺纹加工（P<4mm）。直车切槽法，需要用切槽刀先加工出矩形槽，再用螺纹车刀进行加工，工艺复杂，应用较少。斜进法和左右切削法是常用的办法。经过长期的摸索，结合学生的学习特点，我们设计出简单易学的分层左右切削法。该方法简单易学、容易掌握，结合三针检测能较好的保证中径尺寸公差。

2、分层左右切削法。分层左右切削法的工艺示意图如图一所示。下面以图二所示Tr36×6梯形螺纹螺纹切削为例，说明梯形螺纹的加工过程及工艺参数的选择。

（1）螺纹大径按尺寸公差要求加工到约φ35.85mm，两端倒角C2。

（2）粗车螺纹：调整螺距为P=6，转速50-100转/分，对刀后将车刀移至螺纹起点右侧约10mm处，合上开合螺母，消除小拖把轴间隔，并记好各刻度盘读数。第一层切削深度1mm，首先分三刀直进（ap1=0.5mm，ap2=0.25mm，ap3=0.25mm），再向左、右各借刀0.7mm（分7次车削，每次进0.1mm）。完成第一层后小拖把回到开始位置，再进行第二层车削。

第二层切削深度1mm，左右借刀约0.4mm，将牙侧面与第一层切削的车平，第三层削深度为1mm，左右借刀约0.2mm，同样将牙侧面车平为止。

（3）精车螺纹：更换精车刀，转速调为25-50转/分，以牙底中点对刀，重新合上开合螺母，径向进刀深度0.5mm后，分三次转动小拖板向左进刀约0.3mm，再0进给重复车削两次，将牙形左侧面加工光滑。再转动小拖板向右切削，同样方法约切削三次，结合三针测量螺纹中径，达到螺纹中径尺寸后0进给重复车削两次，以保证螺纹右侧面表面光滑，完成切削全过程。

四、小结

梯形螺纹加工是普车加工中较高难度的加工项目，经过几年的实践，证明了本方法较适合学生学习，他们能在较短的时间内掌握梯形螺纹的加工方法，并能达到较满意的加工精度要求。

（作者单位：广东东莞理工学校）