淺論多線螺紋的實(shí)踐教學(xué)

甄雅初　徐來(lái)陽(yáng)

多線螺紋的加工主要是解決螺紋的分線問(wèn)題，根據(jù)多線螺紋各螺旋線在軸向和圓周方向等距分布特點(diǎn)，常見的分線方法有軸向分線法和圓周分線法兩種。

一、軸向分線法

當(dāng)車好一條螺旋槽后，把車刀沿軸線方向移動(dòng)一個(gè)螺距，再車第二條螺旋槽。這種方法主要是解決如何精確移動(dòng)螺距的問(wèn)題。具體方法如下。

1.小滑板刻度分線法

這種方法是利用小滑板刻度盤的刻線值使車刀沿軸向移動(dòng)一個(gè)螺距，以達(dá)到分線的目的。這種方法不需要其他附件和裝置，利用車床固有的小滑板及刻度就能達(dá)到分線的目的，其分線精度取決于小滑板刻線移動(dòng)的精確度和操作方法的正確性。分線是的注意事項(xiàng)有：

（1）分線前必須保證小滑板導(dǎo)軌與工作軸線的平行度，否則會(huì)產(chǎn)生誤差。簡(jiǎn)單校正的方法是：在車床上車長(zhǎng)度約150mm的外圓(100mm以上)處量其直徑，看有無(wú)錐度誤差，然后將百分表安裝在刀架上，使百分表測(cè)頭與加工的表面接觸，移動(dòng)小滑板就可得工件軸線與小滑板移動(dòng)軌跡的平行度。一般校正差值在0.02范圍內(nèi)。

（2）螺紋分線時(shí)應(yīng)注意小滑板手柄旋轉(zhuǎn)方向，否則會(huì)產(chǎn)生誤差。每次分線小滑板手柄轉(zhuǎn)動(dòng)方向要相同，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)要消除空行程，以免因絲桿與螺母的間隙而產(chǎn)生分線誤差。

（3）車削精度較高、導(dǎo)程較大的多線螺紋時(shí)，應(yīng)把各條螺旋槽都粗車完畢后，再進(jìn)行精車。精車時(shí)小滑板手柄進(jìn)給方向要相同，小滑板進(jìn)給數(shù)要正確，并最后反復(fù)2～3次以免各線(側(cè)面)由于余量不勻而產(chǎn)生分線誤差。

2.利用百分表(或千分表)和量塊分線法

車好一條螺旋線后，移動(dòng)小滑板使百分表讀數(shù)等于多線螺紋的一個(gè)螺距，再車下—個(gè)螺旋槽。當(dāng)車削較大螺距的多線螺紋時(shí)，百分表移動(dòng)的數(shù)值受到限制，可在百分表與擋塊之間墊一厚度等于所車多線螺紋螺距的量塊，車好第一條螺旋槽后，取掉量塊、移動(dòng)小滑板，使百分?jǐn)?shù)表測(cè)頭與擋塊接觸，其讀數(shù)與量塊接觸時(shí)一樣；然后再車下一螺旋槽，依次分線。這種方法可獲較高的分線精度，但操作時(shí)除上述三點(diǎn)之外還應(yīng)注意：百分表必須固定牢固可靠并經(jīng)常找正，以防工作時(shí)產(chǎn)生走動(dòng)，而產(chǎn)生分線誤差。

二、圓周分線法

圓周分線法是根據(jù)螺旋線在圓周上等距分布的特點(diǎn)，即當(dāng)車好第一條螺旋之后，脫開工件與絲桿之間的傳動(dòng)鏈，并把工件轉(zhuǎn)過(guò)θ角度(θ=360°／n)，再連接工件與絲桿之間的傳動(dòng)鏈，車削另一條螺旋槽。這樣依次分線，就完成了分線工作。常見分線方法有以下三種：

1.交換齒輪分線法

分線原理：車螺紋和蝸桿時(shí)，在正常情況下主軸和交換齒輪主動(dòng)輪Z1傳動(dòng)比是1：1，因此交換齒輪Z1轉(zhuǎn)過(guò)的角度等于工件轉(zhuǎn)過(guò)的角度。如果當(dāng)主動(dòng)輪Z1的齒數(shù)是螺紋線數(shù)的整數(shù)倍時(shí)，就可利用交換齒輪分線。

（1）正常螺距計(jì)算公式：Z1分=Z1／n。式中Z1分：—分線時(shí)交換齒輪主動(dòng)輪應(yīng)轉(zhuǎn)過(guò)的齒數(shù)；Z1——交換齒輪中主動(dòng)輪的齒數(shù)；n——多線螺紋和蝸桿的線數(shù)

例：在CA6140車床上車削Tr42 X 12(P3)的螺紋時(shí)，掛輪交換齒輪齒數(shù)Z1=63、Z2=100、Z3=75，求Z1分線時(shí)應(yīng)轉(zhuǎn)過(guò)多少齒?

解：已知Z1=63、梯形螺紋線數(shù)n=3，

則Z1分=Z1／n=63／3=21齒。

當(dāng)車好一條螺旋槽后，只需將交換齒輪Z1=63與被動(dòng)輪Z2=100脫開，撥動(dòng)主動(dòng)輪Z1轉(zhuǎn)過(guò)21個(gè)齒，重新全上?？绍嚨诙l螺旋槽，同理可車第三條螺旋槽。

（2）用擴(kuò)大螺距計(jì)算公式：Z1分=Z1i倍／n。式中 Z1分——分線時(shí)主動(dòng)輪應(yīng)轉(zhuǎn)過(guò)的齒數(shù)；Z1——交換齒輪中主動(dòng)輪的齒數(shù)；i倍——車擴(kuò)大螺距比車正常螺距時(shí)，主動(dòng)輪比主軸轉(zhuǎn)過(guò)擴(kuò)大的倍數(shù)；n——多線螺紋的線數(shù)。

例：在CA6140型車床上，車削軸向模數(shù)Mx=2．5，線數(shù)n=8的蝸桿，求交換齒輪應(yīng)轉(zhuǎn)過(guò)的齒數(shù)或轉(zhuǎn)數(shù)?

解：已知Z1=64、i倍=32，

則Z1分Z1i倍／n=64X 32／8=256齒，

Z1n=Z1分／Z1=256／64=4轉(zhuǎn)。

當(dāng)車好第一條螺旋槽后，將Z1和Z2傳動(dòng)鏈脫開，將主動(dòng)輪Z1=64轉(zhuǎn)過(guò)4轉(zhuǎn)(256齒)，轉(zhuǎn)動(dòng)鏈重新合上可車第二條螺旋槽。同理，可車削第三、四，……六條螺旋槽。

2.用卡盤卡爪分線

由于三爪、四爪卡盤上各爪之間的角度是相等的（三爪卡盤是120。，四爪卡盤90。），因此我們可用三爪卡盤來(lái)分三線螺紋，用四爪卡盤來(lái)分雙線或四線。用這種方法分線的條件是在二頂尖安裝狀態(tài)下，前頂尖安裝在卡盤上，并直接在卡盤上利用自身?xiàng)l件車成，以保證前頂尖的正確性。雞心夾頭采用彎頭雞心夾頭，并直接靠在爪上，用以帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)。車第一條螺旋槽時(shí)，雞心夾頭靠在卡爪1上(圖甲)，當(dāng)?shù)谝粭l螺旋槽車好后，停止主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，搖動(dòng)尾座使后頂離開工件，卸下工件，然后把工件轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度再裝上，使雞心夾心靠在卡爪2上(圖乙)，頂緊就可以車第二條螺旋槽。同樣，車第三條螺旋槽時(shí)，可將雞心夾頭靠在卡爪上(圖丙)，同理可用四爪卡盤車四線或二線。

用這種方法分線比較方便，并能保證螺桿與其他表的位置精度，但要注意以下幾點(diǎn)：

（1）分線精度取決于雞心夾頭與爪子接觸點(diǎn)的正確性，所以除卡盤要正確外，雞心夾頭與卡爪接觸點(diǎn)應(yīng)牢固可靠，而且剛性要好。

（2）在二頂尖安裝時(shí)要注意頂尖與工件中心孔松緊程度，以免反轉(zhuǎn)回程時(shí)產(chǎn)生雞心夾頭在卡爪之間相隔空間較大、產(chǎn)生撞擊，影響接觸點(diǎn)變化或使雞心夾頭螺釘與工件松動(dòng)，從而影響分線精度。

3.用分度盤分線

這種分線方法利用分度盤圓周上的精確刻線來(lái)分線，這種方法優(yōu)點(diǎn)是：分線精度較高、操作簡(jiǎn)單、不受線數(shù)的限制，特別是在工件導(dǎo)程大于小滑板有效移動(dòng)距離時(shí)，更顯得優(yōu)點(diǎn)突出。所以適用于分線精度要求較高的批量生產(chǎn)，是一種理想的分線方法，現(xiàn)介紹一種簡(jiǎn)易分度盤的分線方法，其結(jié)構(gòu)如圖2。

在車床法蘭盤后面車一條T形槽，把三爪或四爪卡盤裝在一個(gè)圓周刻有360。 的分度盤上，使用T形螺栓緊固法蘭盤和分度盤，并使法蘭盤上的基準(zhǔn)線對(duì)準(zhǔn)分度盤上的零度線。分度時(shí)只要松開T形螺栓，使分度盤轉(zhuǎn)過(guò)需要的角度然后固緊，即可車削。角度轉(zhuǎn)動(dòng)的數(shù)值由工件的線數(shù)決定(Xo=360°/n)，比如工件為二線時(shí)分度盤轉(zhuǎn)過(guò)180°，工件為三線時(shí)分度盤轉(zhuǎn)過(guò) 120°，四線時(shí)為90°。

以上筆者介紹和分析了常見多線螺紋的分線方法，在選用時(shí)應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品數(shù)量的多少、產(chǎn)品的精度高低、設(shè)備配備情況來(lái)合理地選擇。在等級(jí)考核中，工件加工屬于單件生產(chǎn)，不可能也不允許選用分度盤分線，常選用的方法是小滑板或百分表分線法。

但方法選定后并不能保證達(dá)到預(yù)計(jì)的理想效果，分線產(chǎn)生各線不均的情況比較突出。在實(shí)際中，很少用高精度、高科技的測(cè)量工具和手段來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，如工具顯微鏡測(cè)量螺距精度，而常采用齒厚尺來(lái)測(cè)量多線蝸桿的齒厚或?qū)С陶`差，但發(fā)現(xiàn)車削時(shí)各線之間齒厚不均比較明顯。下面筆者詳細(xì)分析其中的原因：

（1）機(jī)床精度。機(jī)床本身精度是影響工件質(zhì)量的一個(gè)重要因素，如傳動(dòng)鏈精度誤差。開合螺母與絲桿嚙合間隙不一等都會(huì)影響加工質(zhì)量，所以加工精度較高的變線螺母必須選擇精度較高的車床，并在加工中在開合螺母手柄上掛一個(gè)重物，使螺母和絲桿壓力保持一致。

（2）操作者本人缺陷。排除了車床自身精度后，車床操作者的工藝水平也是非常重要的一環(huán)。如圖3所示（車二線蝸桿）。

當(dāng)蝸桿粗車完畢后，精車時(shí)先精車1′側(cè)面；然后移動(dòng)小滑板即一個(gè)螺距（周節(jié)），并將中滑板深度保持車1′側(cè)面的同一數(shù)值，再精車2′側(cè)面；中滑板沒(méi)保持同上同一數(shù)值，精車3′和4′。

由于分線時(shí)小滑板手柄進(jìn)給方向相同，就可以有效消除小滑板絲桿與螺母間的間隙，分線精度能夠得到有力保證。最后特別要注意的是根據(jù)中徑或齒厚的尺寸反復(fù)精車2~3次，以排除加工余量不一而引起對(duì)分線精度的影響。

以上所述的要點(diǎn)是：中滑板的刻度保持相同的值，小滑板進(jìn)給方向應(yīng)是同向，最后精車在同數(shù)值反復(fù)2~3次，目的是消除余量不一引起對(duì)分線的影響。

（3）精車刀刀刃要保持平直、光潔、鋒利。一般經(jīng)粗車、半精車車刀刀口已有磨損，如用不鋒利的車刀精車，會(huì)嚴(yán)重影響分線精度和表面粗糙度。建議粗、精車車刀分開，并保持精車刀平直、光潔（比工件要求粗糙度提高一級(jí)）、鋒利。

（作者單位：浙江新昌職業(yè)技術(shù)學(xué)校）