浅谈梯形螺纹的粗加工方法

郝灵波

（青岛市技师学院，山东 青岛 266000）

1 传统梯形螺纹的车削方法

传统的较小螺距梯形螺纹的车削方法一般采用直进刀法、斜进刀法及左右切削法，如图1所示。对于大螺距的可以采用车阶梯槽法，这些方法都能成功加工出合格的梯形螺纹，但效率较低。

图1

（1）直进刀法。车削时只用中滑板横向进给，在若干次行程后，把螺纹粗车至牙底处。这种车削方法，车刀的三个切削刃同时吃刀，产生的切削力较大，在车削过程中，还会出现铁屑拥挤现象，导致车刀出现“扎刀”现象。因此这种方法不适合大螺距螺纹的加工。

（2）斜进刀法。车削时除中滑板横向进给外，小滑板只向一个方向移动，在若干次行程后，把螺纹粗车至牙底处，但加工出的工件表面非常粗糙，而且经常由于加工余量控制不当，使精加工余量不够而出现废品。

（3）左右车削法。中滑板做横向进给，同时小滑板向左或向右做微量纵向移动（俗称借刀或赶刀），在若干次行程后，把螺纹粗车至牙底处。这种方法与斜进法较类似，但操作比较复杂，全凭目测牙顶宽，若牙型两侧精车余量分配不均时，造成废品的可能性增大。

2 梯形螺纹的分层车削方法（图2）

车削前根据螺纹螺距、机床功率、刀具抗力、刀具车削面积等情况，在满足最大切削量的前提下将梯形螺纹的牙型深度分为若干层。车削每层余量时中滑板根据表1中的参数进给量都相同，而小滑板根据表1中计算出的移动量，分几刀向前移动切除余量。当前一层切削完成后，在下一层的车削中滑板向前进给的格数也是相同的，而小滑板要反向退回零位后再进给至表1中计算出的移动量，分几刀向前移动切除余量。当车削至第四层和第七层时，由于前几层车削时的积压切削抗力，车刀会略有让刀。所以第四层和第七层要分别车削两遍也就是所谓的排刀，以消除切削抗力让刀，保证牙型两侧的平整，为后续几层的车削作保障。直至若干次行程后，把螺纹粗车至牙底处。

以常用的螺距为6mm的梯形螺纹为例，具体参数见表1。

图2 分层切削法

2.1 车削前的工艺准备

（1）刀具准备：选用高速钢梯形螺纹粗车刀，牙型角：我国标准规定30°。刀头宽度应严格控制在1．4mm左右。牙型深度3．5mm（中滑板每小格0．5mm，共 70格）。

（2）车床的选择和调整：选择沈阳机床厂精度比较高的CA6140普通车床。调整好大、中、小滑板间隙，间隙太大容易出现“扎刀”现象。调整后尾座轴线与车床主轴轴线等高。

（3）工件的装夹：因为梯形螺纹在车削时牙型深、余量较大，切削时产生的切削抗力较大，因此必须将工件装夹牢固。为了提高粗车时的车削效率和车削过程中的安全性，通常采用一夹一顶的装夹方法。

表1

（4）车刀的装夹：车刀的刀尖应与工件轴线等高，车刀两切削刃夹角的平分线应垂直于工件轴线。粗车时可采用梯形螺纹对刀样板来校正刀尖角度，以免产生螺纹半角误差。装夹高速钢梯形螺纹车刀的刀杆为弹性刀杆，以防车削过程中出现扎刀时能自动让刀，保证粗车时的车削质量。

2.2 梯形螺纹的车削方法

（1）先将梯形螺纹大径车好，按照图纸要求倒角。摇动中滑板进行对刀，以便消除中滑板的对刀间隙，保证车刀对刀的准确性。然后将中滑板刻度盘调整到0位，以期更好的记忆分层车削时的刻度及进给格数。

（2）分层粗车螺纹：

第一层粗车：第一刀：中滑板进给至10小格，小滑板零位不动，车削完成，退刀；第二刀：中滑板进给至10小格不变，小滑板顺时针进给至20小格，车削完成，退刀；第三刀：中滑板进给至10小格不变，小滑板顺时针进给至36．5小格，车削完成，退刀。

第二层粗车：第一刀：中滑板进给至20小格，小滑板退回零位后进给至3小格，车削完成，退刀；第二刀：中滑板进给至20小格不变，小滑板顺时针进给至23小格，车削完成，退刀；第三刀：中滑板进给至20小格不变，小滑板顺时针进给至34小格，车削完成，退刀。

第三层粗车：第一刀：中滑板进给至30小格，小滑板退回零位后进给至5．5小格，车削完成，退刀；第二刀：中滑板进给至30小格不变，小滑板顺时针进给至24．5小格，车削完成，退刀；第三刀：中滑板进给至30小格不变，小滑板顺时针进给至30．5小格，车削完成，退刀。

第四层粗车：第一刀：中滑板进给至40小格，小滑板退回零位后进给至8小格，车削完成，退刀；第二刀：中滑板进给至40小格不变，小滑板顺时针进给至27．5小格，车削完成，退刀；第三刀：中滑板进给至40小格，小滑板退回零位后进给至8小格，车削完成，退刀；（左牙侧排刀，以消除切削抗力造成的让刀）；第四刀：中滑板进给至40小格不变，小滑板顺时针进给至27．5小格，车削完成，退刀（右牙侧排刀，以消除切削抗力造成的让刀）。

第五层粗车：第一刀：中滑板进给至50小格，小滑板退回零位后进给至11小格，车削完成，退刀；第二刀：中滑板进给至50小格不变，小滑板顺时针进给至25小格，车削完成，退刀。

第六层粗车：第一刀：中滑板进给至60小格，小滑板退回零位后进给至13．5小格，车削完成，退刀；第二刀：中滑板进给至60小格不变，小滑板顺时针进给至23小格，车削完成，退刀。

第七层粗车：第一刀：中滑板进给至65小格，小滑板退回零位后进给至15小格，车削完成，退刀；第二刀：中滑板进给至65小格不变，小滑板顺时针进给至22小格，车削完成，退刀；第三刀：中滑板进给至65小格，小滑板退回零位后进给至15小格，车削完成，退刀（左牙侧排刀，以消除切削抗力造成的让刀）；第四刀：中滑板进给至65小格不变，小滑板顺时针进给至22小格，车削完成，退刀（右牙侧排刀，以消除切削抗力造成的让刀）。

第八层粗车：第一刀：中滑板进给至70小格，小滑板退回零位后进给至16小格，车削完成，退刀；第二刀：中滑板进给至70小格不变，小滑板顺时针进给至20．5小格，车削完成，退刀；粗车至此完成。

3 分层切削法加工梯形螺纹的优点

（1）参数测算、精车余量适当。采用分层切削法车削梯形螺纹时的刀尖宽度、中滑板和小滑板进给刻度等参数已经严格测算，粗车完成后牙型两侧相对平整，所留精车余量适当。为后续的梯形螺纹精车作好了铺垫。

（2）粗车后表面粗糙度较好。采用分层切削法车削梯形螺纹时能使牙型两侧精车余量分配均匀，牙型两侧表面粗糙度较好，不会像采用“斜进法”和“左右借刀法”那样，粗车完成后牙型两侧表面粗糙度极差，而且容易因牙型两侧精车余量分配不均，造成废品，减少了精车时多余的走刀，节约了精车时间。

（3）车削效率高。根据我们的实际加工情况来看，采用分层切削法车削螺距6mm的梯形螺纹，粗车时间比传统车削方法节约了将近1/2，明显提高了梯形螺纹的粗车效率。

（4）加工范围广。采用分层切削法既适用于车削较小螺距的梯形螺纹，也可以车削较大螺距的梯形螺纹。这种车削方法打破了传统车削方法受螺距限制的情况，加工范围较为广泛。