车削蜗杆、多线螺纹

P UBLIC C OURSE基础教育如何在数控车床上车削多线蜗杆齿形文／方媛州在车削加工培训实践中，车削蜗杆，特别是车削大模数、多线蜗杆，其主要难点在于齿形切削面积大、切削抗力大；另外，其多次周而复始、紧张单调的操作，使得劳动强度增大，并容易出现始料未及的问题，因此车削多线蜗杆往往令人望而生畏。

在数控车床上车削多线大模数蜗杆时，如果我们采用普通车床的车削加工方法，不能充分利用数控机床的特点。

为此，我们收集、总结蜗杆齿形车削刀具方面的经验，尝试利用数控车床的宏程序设计功能，解决车削多线大模数蜗杆这一加工难题。

数控系统宏程序，是以变量的组合，通过各种算术和逻辑运算、转移和循环等指令而编制的一种可以灵活运用的程序，其只需改变变量的值，即可实现同类型不同尺寸的加工和操作。

以FANUC 0i数控系统为例，在数控车床上加工普通螺纹，一般使用的指令有G32单行程螺纹车削和螺纹切削循环与G92、G76等几种，但在车削大导程、多线蜗杆时，应用该指令编程其功能是不能实现的。

因为该指令为斜进法切削，其适合切削的刀尖角度只有80°，60°，55°，30°，29°，0°共六种，而常用蜗杆的齿形角度为40°，如果使用直进法进刀G32指令和G92指令方式，则加工难度较大，容易出现“扎刀”现象。

但如果使用宏程序功能即可解决这一问题。

为此笔者探讨在数控车床上对车削蜗杆齿形的车刀与操作方法进行改进，以及用宏程序编制车削大导程、多线蜗杆的加工程序。

多线蜗杆零件如图1所示。

图1　多线蜗杆零件一、多线蜗杆加工工艺要求及车削刀具分析1.多线蜗杆加工工艺要求如图1所示，多线蜗杆为模数4m，线数3线，导程37.699mm、导程角8°58′21″、齿全高8.8mm的阿基米德蜗杆。

该蜗杆切削面积大，要求工件刚性好，故需采用一夹一顶的装夹方式车削。

2.车削刀具分析多线蜗杆车削加工采取“分层切削”的方式，需法向安装车刀（阿基米德蜗杆齿形是一种轴向直廓齿形，精车时应轴向安装车刀，并且为正常发挥车刀各角度的作用、提高功效，需采用法向装刀方式）。

螺纹的分类，除按断面形状划分外，还有按螺纹上螺旋槽的多少来分类。

有一条螺旋槽的螺纹，是称为单头螺纹。

有两条以上螺旋槽的螺纹，是称为多头螺纹。

螺纹上相邻两螺旋槽之间的距离，称为螺距。

沿螺旋槽旋转一周所前进的距离，称为导程。

导程与螺距的关系可用下式表示；L = t × n式中L －螺纹导程（mm），n －螺纹头数，t －螺纹螺距（mm）。

车削多头螺纹时，在走刀箱上应该用导程（mm）来按铭牌上规定，调整变换手柄位置。

车削多头螺纹的分头方法；车削多头螺纹时，解决螺纹分头方法有二种，在螺纹的导程上进行分头，称为导程分头法，另一种是在螺纹的圆周上进行分头，称为圆周分头法。

（1）在螺纹的导程上分头介绍二种方法。

用小刀架上刻度盘的刻度来分头；即利用小刀架刻度掌握车刀移动距离(双头螺纹移动一个螺距,即半个导程)，从而达到正确分度目的。

当车好一个螺旋槽后，只要将小刀架依据刻度，移动一个螺距的距离，就可车削相邻的另一个螺旋槽。

用百分表确定小刀架移动值来分头；即将百分表座固定在床鞍上，百分表测量杆测头顶在小刀架滑板端部，可根据百表上的读数确定小刀架的移动尺寸来进行分头。

（2）在螺纹的圆周上分头方法。

介绍用调整车床上挂轮来分头当（Z1）上的轴和车床主轴的转速相同，而且主动齿轮（Z1）的齿数是工件螺纹头数的倍数时，车完一头螺纹，仃车后，就在主动齿轮（Z1）和中间齿轮（Z2）相啮合的位置上画记号1（Z1）、2（Z2），然后使主动齿轮（Z1）和中间齿轮（Z2）脱开，把主动齿轮（Z1）转过一定的齿数（双头螺纹转Z1/2，三头螺纹转Z1/3）后，再使它重新与中间齿轮（Z2）啮合，就可开始车其它几个头的螺纹。

当主动齿轮（Z1）的齿数不是工件螺纹头数的倍数时, 车完一头螺纹，仃车后，就在丝杠齿轮（Z4）和中间齿轮（Z3）的啮合位置上画记号3（Z3）、4（Z4），然后使（Z4）和（Z3）脱开，把丝杠齿轮（Z4）转过一定的齿数[丝杠齿轮应转的齿数（Z4）=主动齿轮齿数（Z1）×中间齿轮齿数（Z3）/ 螺纹头数×中间齿轮齿数（Z2）]，再使它重新与中间齿轮（Z3）啮合，就可开始车其它几个头螺纹。

浅论多线螺纹的实践教学多线螺纹的加工主要是解决螺纹的分线问题，根据多线螺纹各螺旋线在轴向和圆周方向等距分布特点，常见的分线方法有轴向分线法和圆周分线法两种。

一、轴向分线法当车好一条螺旋槽后，把车刀沿轴线方向移动一个螺距，再车第二条螺旋槽。

这种方法主要是解决如何精确移动螺距的问题。

具体方法如下。

1.小滑板刻度分线法这种方法是利用小滑板刻度盘的刻线值使车刀沿轴向移动一个螺距，以达到分线的目的。

这种方法不需要其他附件和装置，利用车床固有的小滑板及刻度就能达到分线的目的，其分线精度取决于小滑板刻线移动的精确度和操作方法的正确性。

分线是的注意事项有：（1）分线前必须保证小滑板导轨与工作轴线的平行度，否则会产生误差。

简单校正的方法是：在车床上车长度约150mm的外圆(100mm以上)处量其直径，看有无锥度误差，然后将百分表安装在刀架上，使百分表测头与加工的表面接触，移动小滑板就可得工件轴线与小滑板移动轨迹的平行度。

一般校正差值在0.02范围内。

（2）螺纹分线时应注意小滑板手柄旋转方向，否则会产生误差。

每次分线小滑板手柄转动方向要相同，转动时要消除空行程，以免因丝杆与螺母的间隙而产生分线误差。

（3）车削精度较高、导程较大的多线螺纹时，应把各条螺旋槽都粗车完毕后，再进行精车。

精车时小滑板手柄进给方向要相同，小滑板进给数要正确，并最后反复2～3次以免各线(侧面)由于余量不匀而产生分线误差。

2.利用百分表(或千分表)和量块分线法车好一条螺旋线后，移动小滑板使百分表读数等于多线螺纹的一个螺距，再车下—个螺旋槽。

当车削较大螺距的多线螺纹时，百分表移动的数值受到限制，可在百分表与挡块之间垫一厚度等于所车多线螺纹螺距的量块，车好第一条螺旋槽后，取掉量块、移动小滑板，使百分数表测头与挡块接触，其读数与量块接触时一样；然后再车下一螺旋槽，依次分线。

这种方法可获较高的分线精度，但操作时除上述三点之外还应注意：百分表必须固定牢固可靠并经常找正，以防工作时产生走动，而产生分线误差。

职业技能鉴定国家题库车工高级理论知识试卷B注 意 事 项1、本试卷依据2001年公布的“车工“国家职业标准命制， 考试时间：120分钟。

2、请在试卷标封处填写、号和所在单位的名称。

3、请仔细阅读答题要求，在规定位置填写答案。

一、单项选择题(第1题～第160题。

选择一个正确的答案，将相应的字母填入题的括号中。

每题0.5分，总分值80分。

)1．检验尾座套筒锥孔时，使用( A )测量。

A 、锥度塞规B 、万能角度尺C 、样板D 、正弦规2．精车尾座套筒孔时，可采用搭中心架装夹的方法。

精车后，靠近卡盘的孔( B )，这是因为中心架偏向操作者方向造成的。

A 、粗糙度差B 、直径大C 、圆度超差D 、直径小 3．车削尾座套筒的莫氏圆锥孔时，要求着色( )以上且要求( A )端着色。

A 、70％，大 B 、60％，大 C 、50％，大 D 、70％，小4．深孔加工时刀杆受孔径的限制，一般是又细又长，刚性差，车削时容易引起( B )现象。

A 、振动和扎刀 B 、振动和让刀 C 、退刀和扎刀 D 、振动和退刀 5．( A )加工的关键技术是选择合理的刀具几何形状和角度，解决冷却和排屑问题。

A 、深孔 B 、套类 C 、细长轴 D 、蜗杆6．对于尺寸精度、外表粗糙度要求较高的深孔零件，如采用实体毛坯，其加工路线是：( D )。

A 、钻孔—扩孔—精铰 B 、钻孔—粗铰—车孔—精铰 C 、钻孔—扩孔—车孔—精铰 D 、钻孔—扩孔—粗铰—精铰7．对深孔粗加工刀具的要：有足够的( C )，能顺利排屑，切削液应注入到切削区。

A 、刚性和硬度 B 、韧性和硬度 C 、刚性和强度 D 、韧性和强度8．深孔加工刀具与短孔加工刀具不同的是，前后均带有( A )，有利于保证孔的精度和直线度。

A 、导向垫 B 、刀片 C 、切削刃 D 、修光刃9．单件加工三偏心偏心套，采用( B )装夹。

A 、三爪自定心卡盘B 、四爪单动卡盘C 、双重卡盘D 、花盘角铁 10．找正偏心距2.4mm 的偏心工件，百分表的最小量程为( C )。

车削多线螺纹中遇到的问题及解决方法作者：刘根深来源：《职业·下旬》2011年第07期在各种机械产品中，很多零件都带有螺纹。

螺纹用途十分广泛，有的起连接（或固定）作用，有的起传递动力作用，也有的起减速运动作用，笔者主要以多线螺纹来论述该问题。

多线螺纹的各螺旋线沿轴向等距分布，解决等距分布的问题叫分头（分线），等距误差的大小影响螺纹的啮合精度及使用寿命。

多线螺纹每旋转一周，能移动几倍的螺距，它多用于陕速机构中。

由一条螺旋线形成的螺纹叫单线（单头）螺纹；由两条或两条以上的轴向等距分布的螺旋线所形成的螺纹叫多线（多头）螺纹。

在普通车床上车削多线螺纹是目前常用的加工方法之一，在数控车床上加工多线螺纹也是常用的加工方法之一，但牙形两侧面光洁度较难达到图样要求，特别是大螺距、蜗杆模数较大的多线螺纹，在数控车床上更难保证精度要求。

因此，精度要求较高的多线螺纹，多数采用普通车床加工，且加工出来的表面粗糙度可以达到图样要求。

笔者以小溜板分线法为例，分析多线螺纹在车削过程中遇到的各种问题及解决的方法。

一、加工过程中容易出现的问题多线内、外螺纹在加工过程中，容易发生大小牙现象，产生废品。

造成多线螺纹有大小牙之分的状况有以下几个方面：1.分线不准（１）螺距小于3mm的多线螺纹，可采用直进法车削。

这样就不会有分线不准的情况出现。

螺距大于3mm 以上的多线螺纹，必须采用左右车削法车削。

这种车削方法容易产生分线不准的情况，应该在分线时提高分线精度，调整小滑板位置，使小滑板的移动轨迹与床身导轨平行，平行度为0.02／l00mm以内。

采用左右切削法时，必须把同一方向的牙侧全部车削好以后，再分线车削另一方向的牙侧。

（２）中途改变车刀径向或轴向位置。

每当车刀的径向（轴向)位置改变了，要注意重新对刀，重新记刻度，精车时要多次循环分线，分线只能在牙槽单侧逐一车削，待此侧全部车好后，再车另一侧。

（３）工件装夹不牢固。

切削力过大，造成工件微量移动，应注意工件装夹。

螺纹加工刀具分类内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展.螺纹是机械工程中常见的几何特征之一, 应用广泛。

螺纹的加工工艺较多, 如基于塑性变形的滚丝与搓丝, 基于切削加工的车削、铣削、攻螺纹与套螺纹、螺纹磨削、螺纹研磨等。

一、螺纹刀具的种类按牙型可分为三角形、梯形、矩形、锯齿形和圆弧螺纹；按螺纹旋向可分为左旋和右旋；按螺旋线条数可分为单线和多线；按螺纹母体形状分为圆柱和圆锥等。

二、螺纹的要素螺纹包括五个要素：牙型、公称直径、线数、螺距（或导程）、旋向。

1. 牙型在通过螺纹轴线的剖面区域上，螺纹的轮廓形状称为牙型。

有三角形、梯形、锯齿形、圆弧和矩形等牙型。

2. 直径螺纹有大径（d、D）、中径（d2、D2）、小径（d1、D1），在表示螺纹时采用的是公称直径，公称直径是代表螺纹尺寸的直径。

普通螺纹的公称直径就是大径。

3. 线数沿一条螺旋线形成的螺纹称为单线螺纹，沿轴向等距分布的两条或两条以上的螺旋线形成的螺纹称为多线螺纹。

4. 螺距和导程螺距（p）是相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。

导程（ph）是同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。

单线螺纹时，导程=螺距；多线螺纹时，导程=螺距×线数。

5. 旋向顺时针旋转时旋入的螺纹称为右旋螺纹；逆时针旋转时旋入的螺纹称为左旋螺纹。

三、螺纹加工刀具的分类用螺纹加工工具加工各种内、外螺纹的方法。

1.螺纹切削刀具一般指用成形刀具或磨具在工件上加工螺纹的方法，主要有车削、铣削、攻丝套丝磨削、研磨和旋风切削等。

车削、铣削和磨削螺纹时，工件每转一转，机床的传动链保证车刀、铣刀或砂轮沿工件轴向准确而均匀地移动一个导程。

在攻丝或套丝时,刀具(丝锥或板牙）与工件作相对旋转运动，并由先形成的螺纹沟槽引导着刀具（或工件）作轴向移动。

12、粗加工时，加工余量和切削用量均较大，因而会使刀具磨损加快，所以应选用以润车工理论学问试题滑为主的切削液。

初级车工理论学问试题13、乳化液主要用来削减切削过程中的摩擦和降低切削温度。

14、选用切削液时，粗加一、推断是非题〔是画∨，非画×〕工应选用以冷却为主的乳化液。

15、使用硬质合金刀具切削时，应在刀具温度上升后再加注1、工件旋转作主运动，车刀作进给运动的切削加工方法称为车削。

切削液，以便降温。

2、变换主轴箱外手柄的位置可使主轴得到各种不同转速。

3、卡盘的作用是用来装夹工16、刀具材料必需具有相应的物理、化学及力学性能。

件带开工件一起旋转。

17、车刀刀具硬度与工件材料硬度一般相等。

4、车削不同螺距的螺纹可通过调换进给箱内的齿轮实现。

5、小滑板可左右移动角度，18、为了延长刀具寿命，一般选用韧性好、耐冲击的材料。

19、高速钢刀具韧性比硬质车削带锥度的工件。

合金好，因此，常用于承受冲击力较大的场合。

6、机床的类别用汉语拼音字母表示，居型号的首位，其中字母“C”是表示车床类。

20、硬质合金的硬度高，能耐高温，有很好的红硬性，在1000℃左右的高温下，仍能保7、为了延长车床的使用寿命，必需对车床上全部摩擦部位定期进展润滑。

持良好的切削性能。

8、车床露在外面的滑动外表，擦干净后用油壶浇油润滑。

9、主轴箱和溜板箱内的润滑21 钨钴类合金中含钴量越高，其韧性越好，承受冲击的性能就越好。

油一般半年需更换一次。

22、常用车刀按刀具材料可分为高速钢车刀和硬质合金车刀两类。

10、车床运转 500h 后，需要进展一级保养。

23、切削热主要由切削、工件、刀具及四周介质传导出来。

24、一般在加工塑性金属材11、切削液的主要作用降低温度和削减摩擦。

料时，如背吃刀量较小，切削速度较高，刀具前角较大，则形成挤裂切削。

给运动。

25、切削用量包括背吃刀量、进给量和工件转速。

a.曲线26、精车时切削速度不应选的过高和过低。

遵守车削时的文明、安全操作规程学习目标1.操作伊始，就要严格遵守车削加工工艺守则，自觉养成安全文明生产的习惯。

2.独立完成启动车床前和结束操作前应做的工作。

知识链接据有关资料介绍，世界上每年有上亿工人遭受着不同程度的工伤事故和职业病的损害，在亚大地区也十分严重。

在日常的实习课上，人们常常忽视安全问题，对身边潜在的风险毫不在意，久而久之便养成了忽视安全的不良习惯。

然而，对长期工作在机械制造车间的操作者来说，一次意外事故可能会缩短甚至断送自己的职业生涯，将会给操作者及其家人带来极大的痛苦。

因此，应在工作实践中注意积累安全生产方面的宝贵经验，牢固树立安全第一的思想，千方百计地遏制意外事故的出现，做到“防患于未然”。

一、车削时安全操作规程的要点1.工作时应穿工作服、戴套袖，不要系领带。

长发的同学应戴工作帽，将长发塞入帽子里。

夏季禁止穿裙子和凉鞋操作车床。

在车床上操作时不允许戴手表、手套或佩戴戒指等首饰。

2.工作时，头不能离工件太近，以防止切屑飞入眼中。

为防止崩碎切屑飞散伤人，必须戴防护眼镜。

3.工作时，必须集中精力，注意手、身体和衣服不能靠近正在旋转的机件(如工件、带轮、齿轮等)。

4.工件和车刀必须装夹牢固，以防飞出伤人。

卡盘必须装有保险装置。

工件装夹好后，卡盘扳手必须随即取下。

5.装卸工件、更换刀具、测量工件尺寸及变换速度时，必须先停机。

6.车床运转时，不得用手去触摸工件表面；尤其是加工螺纹时，严禁用手触摸螺纹表面，以免伤手。

严禁用棉纱擦回转中的工件。

不准用手去停住转动着的卡盘。

7.应用专用铁钩清除切屑，绝不允许用手直接清除。

8.棒料毛坯从主轴孔尾端伸出不能太长，并应使用料架或挡板，防止甩弯后伤人。

料架降噪耳塞9.不要随意拆装电气设备，以免发生触电事故。

10.切削液对人的皮肤有刺激作用，经常直接接触可能会引发皮疹或感染。

应尽量少接触这些液体，如果无法避免，接触后要尽快洗手。

11.一定时间、一定强度的噪声会对听觉造成永久性损伤，因此，可以佩戴降噪耳塞等听力保护装置；并应尽量避免制造让人烦躁的噪声。

车床加工蜗杆的工艺分析本文简要介绍了车床加工蜗杆的工艺分析。

标签：普通车床;车削蜗杆;工艺分析;多线蜗杆1 车削蜗杆的技术难点通常加工蜗杆习惯在专用车床上进行.这是由于专用车床对刀灵活，车削过程便于控制，加工效率高;尽管在数控车床上加工蜗杆粗车时效率很高，可大大减轻劳动强度，但在精车时也有一定的难度。

对刀没有专用车床快捷，操控性较专用车床差.对一些不可预见性的问题难以控制。

可见车削蜗杆是车削螺纹中较难的一个课题，因为在车削过程中，不仅要保证蜗杆的尺寸精度和形状精度.而且还要保证螺纹的相互位置精度。

例如，多线蜗杆的分线精度应保证多线蜗杆各螺旋槽在轴向是等距分布，且在端面上螺旋线的起点是等角度分布的。

若螺纹分线出现误差，则会直接影响蜗杆与蜗轮的啮合精度，轻则增加不必要的磨损，降低使用寿命;重则造成无法安装，工件报废。

在以往的工作实践中，加工螺纹普遍采用的是直进法、斜进法、左右切削法.尤其是加工钢件蜗杆、多线蜗杆时，螺距较大，一般加工又不使用弹簧刀杆，加工时间长，质量难以保证。

从加工工艺的角度分析，车削蜗杆的技术难点主要在于螺旋升角对车刀的影响。

1.1螺旋升角对车刀侧刃后角的影响在车削蜗杆时，由于螺旋升角的影响.引起切削平面和基面位置发生变化，使车刀工作时的前角和后角与车刀静止时的前角和后角的角度数值不同，如图1所示。

1.2螺旋升角对车刀两侧前角的影响车削蜗杆时由于螺旋升角的影响，使基面位置发生了变化，从而使车刀两侧的工作前角与静止前角的角度数值不相同。

如果车刀两侧切削刃均为Oo.切削就割顶利（如图2）。

由于蜗杆牙槽较宽、较深，需采用左右分层车削。

如在切削时工作前角是负前角，则切削不顺利，排屑也较困难.尤其是在螺旋升角较大情况下尤为突出。

为了改善上述状况，需在刃磨粗车刀时，考虑左右两侧面的工作前角和排屑，使切削右侧面的车刀工作前角大于等于0，有利于切削和排屑（如图3）。

2 车削蜗杆的工艺分析在普通车床上车削蜗杆.车床要有足够的刚性，刀具要有足够的强度，由于蜗杆牙齿较深，为使在切削过程中工件具有足够的刚性，可采取一端夹一端顶的方式安装工件.工件表面应包有薄铜皮，由三爪自定心卡盘夹紧。

多头蜗杆的车削作者：张燕平来源：《中小企业管理与科技·上中下旬刊》 2016年第3期张燕平湖北新产业技师学院湖北咸宁437100摘要多头蜗杆的车削加工在机械制造领域中占有非常重要的位置。

在车床上车削多头蜗杆是目前常用的加工方法之一。

蜗杆的齿形与梯形螺纹很相似，齿形比较大，但由于蜗杆的齿深比较深，切削面积大，在切削时很难把握；多头蜗杆各螺旋线的分头也比较困难，如果误差大，就会使所车的多头螺纹螺距不等，降低螺杆使用寿命。

针对以上情况，优化切削参数和切削工艺，限定误差在图纸要求的范围内，从而保证多头蜗杆的质量。

关键词多头蜗杆；螺旋升角；表面粗糙度；分头法；检测1 多头蜗杆的定义沿两条或两条以上，在轴向等距分布的螺旋线所形成的蜗杆叫多头蜗杆。

多头蜗杆分为轴向直廓（阿基米德螺线）蜗杆和法向直廓蜗杆两种，前者的齿形在轴平面内为直线，在法平面内为曲线，后者的齿形与前者正好相反。

多头蜗杆有着特殊的技术要求，加工过程中必须限制蜗杆螺纹轴向齿距偏差、轴向齿距的累积误差、蜗杆齿形误差应在公差之内，否则将影响蜗轮副的传动精度。

蜗杆的螺纹齿面粗糙，将影响工作表面的耐磨性和使用寿命。

下面从加工方面加以说明，以保证蜗杆的生产加工质量。

2 多头蜗杆的分头方法车多头蜗杆，主要是解决分头方法。

根据多头蜗杆形成原理，分头方法有轴向分头法和圆周分头法两类。

2.1 轴向分头法第一条螺旋槽车好后，把车刀沿着工件轴向方向移动一个齿距，再车第二条螺旋槽。

2.1.1 小滑板刻度分头法即第一条螺旋槽车好后，利用小滑板刻度，使车刀移动一个齿距。

小滑板刻度盘转过格数可用下式计算K=p/a式中：K———刻度盘转过格数p———工件齿距（mm）a———小滑板刻度盘每格移动的距离（mm）.2.1.2 百分表分头法第一条螺旋槽车好后，把百分表磁力座固定在大拖板上，触头顶在刀架上，然后将百分表调整至零位，移动小滑板，直至百分表指针变化一个齿距为止。

测量中要注意百分表测量杆与床身的平行。