談車削多線螺紋實(shí)習(xí)教學(xué)的精度問題

朱文杰

（重慶市機(jī)械技師學(xué)院 重慶 400055）

談車削多線螺紋實(shí)習(xí)教學(xué)的精度問題

朱文杰

（重慶市機(jī)械技師學(xué)院 重慶 400055）

加工多線螺紋是車削加工中較難的一個(gè)課題。因?yàn)樵诩庸み^程中，不僅要保證每一條螺旋槽的尺寸精度和形狀精度，還要保證幾條螺旋槽相對位置精度。本文根據(jù)教學(xué)實(shí)踐體會(huì)，以加工雙頭、模數(shù)為3的蝸桿為例，談了加工過程中應(yīng)注意的幾個(gè)問題。

多線螺紋；實(shí)習(xí)教學(xué)；分線；精確分線；分線精度的測量；微量修正

在多線螺紋的加工過程中，不僅要保證每一條螺旋槽的尺寸精度和形狀精度，還要保證幾條螺旋槽的相對位置的精度。如果幾條螺旋槽的位置精度（分線精度）出現(xiàn)較大誤差，將會(huì)影響螺紋與其配合件的配合效果，輕則影響使用壽命，重則造成無法安裝，工件報(bào)廢。由此可以看出，多頭螺紋分頭精度是加工中的重點(diǎn)所在。從理論上講，使用正確的分線方法，無論是用圓周分線法還是用軸向分線法，都可以獲得準(zhǔn)確的分線精度。但在實(shí)際操作中，如果沒有正確的方法和一定的操作經(jīng)驗(yàn)做保證，就難以加工出分線精確的螺紋，有時(shí)甚至?xí)驗(yàn)楣ぜ旨庸r(shí)已經(jīng)造成工件分線誤差過大而導(dǎo)致工件報(bào)廢。

多線螺紋的粗車

在車削多線螺紋時(shí)，先把某一條螺旋線連粗車帶精車都加工完成后,再去車另一條螺旋線,這是不允許的，必須進(jìn)行統(tǒng)一的粗加工。因?yàn)?先車好一條螺旋線后，再去粗車、精車另一條螺旋線，很難保證工件的分線精度，可能使工件報(bào)廢。所以，要先進(jìn)行粗車。在粗車時(shí)，如何掌握好兩條螺旋線的相對位置呢？教材對這個(gè)問題講得不大清楚，說分線時(shí)，要記?。很嚨谝粭l螺旋槽時(shí)中拖扳和小拖扳的刻度值，以作為車第二條螺旋槽時(shí)的依據(jù)。實(shí)際工作中，因?yàn)楸仨氈儡嚨盾嚵硕嗌?，牙型高度是多少，才能使將來兩條螺旋槽深度保持精車余量一致，所以，中拖板刻度值容易記住。而小拖板的刻度值要記住就比較困難了，因?yàn)橄窦庸つ?shù)為3毫米的雙頭蝸桿，在粗車螺旋槽時(shí)要反復(fù)多次地左右移動(dòng)小拖板，進(jìn)行“趕刀”，用斜進(jìn)法或是分層切削法逐漸把螺旋槽車夠深度，當(dāng)?shù)谝粭l螺旋槽粗車成以后，原來小拖板刻度值別說記不住，就是記住了也沒多大作用。粗車后的螺旋槽兩側(cè)并不十分規(guī)矩，要依據(jù)原來小拖板的刻度來分頭是困難的。根據(jù)上面所講述的實(shí)際情況，筆者在教學(xué)中是這樣應(yīng)對的，既然找不到準(zhǔn)確分頭的基準(zhǔn)，那就粗略地進(jìn)行分頭。把第一條螺旋槽粗車好以后，這時(shí)，槽寬的每個(gè)側(cè)面都要有0.2毫米精車余量，根據(jù)齒頂圓上槽的最邊緣位置，將車刀向前移動(dòng)蝸桿牙頂寬再加上0.4毫米的距離，然后再開始粗車第二條螺旋槽。這樣做首先保證了一條螺旋線的牙頂寬，而且有足夠的精車余量。在粗車第二條螺旋槽過程中，注意控制槽的寬度，當(dāng)粗車到第二條螺旋線牙頂寬度時(shí)，應(yīng)仔細(xì)測量一下，確保第二個(gè)牙頂寬度不小于第一條牙頂寬度，這時(shí)粗車分線就基本完成了。這樣的操作比教材上講得具體，切實(shí)可行，學(xué)生更容易掌握。

多頭螺紋的精車

在準(zhǔn)備開始精車多頭螺紋時(shí)，對先精車哪一個(gè)側(cè)面要有所選擇。如果任意從某一側(cè)面開始精車，而這個(gè)齒型的余量較大時(shí)，一般要把這個(gè)側(cè)面精車好之后，再去精車另一條螺旋線的同一側(cè)面。但這時(shí)就有可能出現(xiàn)這樣的問題：當(dāng)把車刀精確地移動(dòng)一個(gè)螺距去精車另一側(cè)面時(shí)，發(fā)覺這個(gè)側(cè)面沒有余量，或是車了幾刀之后，側(cè)面尚未達(dá)到要求就到尺寸了。是整個(gè)螺紋余量??？不是，顯然，是在第一個(gè)側(cè)面精車時(shí)留下的余量太多了，導(dǎo)致余量較小的牙型側(cè)面還未達(dá)到表面粗糙度要求時(shí)尺寸就已經(jīng)達(dá)到要求的現(xiàn)象發(fā)生。而為了保證質(zhì)量，接下來就必須把精車過的側(cè)面再精車一次，造成操作上不必要的重復(fù)，同時(shí)也影響了車削加工的效率，造成的分頭次數(shù)多、出現(xiàn)誤差的機(jī)會(huì)就多。那么，先從哪一個(gè)牙型側(cè)面開始精車，可以避免以上的現(xiàn)象呢？首先，應(yīng)選擇兩個(gè)牙型中齒頂寬較小的那一個(gè)齒的兩個(gè)側(cè)面，其次，比較這個(gè)牙型兩邊的螺旋槽哪個(gè)比較寬，應(yīng)選擇寬螺旋槽里面的那個(gè)牙型側(cè)面作為精車的第一面，經(jīng)過這兩次比較選擇，先把這個(gè)牙型側(cè)面精車好，表面粗糙度達(dá)到要求后，再進(jìn)行精確分頭，精車另一條螺旋線的相同牙型側(cè)面，就不會(huì)出現(xiàn)余量不夠的問題了。

當(dāng)精車好第一個(gè)牙型側(cè)面后，要進(jìn)行精確分線，以保證工件的螺距（周節(jié)）正確，教材上講的圓周分頭法和軸向分頭法都是可以實(shí)施的。但要根據(jù)工件、場地的具體情況確定使用哪一種分線方法。在實(shí)習(xí)教學(xué)中，筆者常用百分表監(jiān)視，用小拖板刻度盤分線方法分線。這種操作方法可以保證較高的分線精度，操作也十分方便。精車第二側(cè)面時(shí)，經(jīng)過精確分線，車刀軸向位置就確定了，只要依次逐漸加深中拖板吃刀深度，當(dāng)車刀進(jìn)到精車第一側(cè)面的刻度時(shí)，就獲得了第二牙型相同側(cè)面的精確位置。兩條螺旋線的相同一側(cè)都精車好了，再開始精車其他牙型側(cè)面，以保證齒型厚度合乎圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的要求，在控制一條螺旋線中經(jīng)（齒厚）進(jìn)入公差范圍后，再精度分線一次去精車第二齒型，這樣就完成了多線螺紋的精車。

多線螺紋分線精度的測量

多線螺紋除了與普通螺紋一樣測量大徑、中徑等尺寸以外，還要對其分線精度（螺距精度）進(jìn)行精確的測量，這是多線螺紋的重要技術(shù)指標(biāo)。如果螺桿分線誤差較大，絲母就會(huì)擰不上去，如果是蝸桿則會(huì)造成嚙合間隙忽大忽小，就會(huì)影響蝸桿蝸輪的傳動(dòng)精度和傳動(dòng)的平穩(wěn)性。準(zhǔn)確測量螺距的方法是這樣的，首先要測量法向齒厚，如果測量兩個(gè)法向齒厚基本相等，則分別記下其法向齒厚的數(shù)據(jù)，再測量包含這兩個(gè)齒的法向距離（兩個(gè)法向齒厚和一個(gè)螺旋槽寬度），記下這個(gè)數(shù)值后，再把齒厚卡尺向前（或向后）移動(dòng)一個(gè)齒型，再測量一次。比較兩次測量結(jié)果，其差值就是分頭誤差。可以看出兩次測量都包含兩個(gè)相同的齒型，其法向齒厚的值是不變的，兩次測量所含的槽寬卻不一樣，每次都換了一條螺旋槽，兩次測量結(jié)果不同（不考慮測量操作的誤差），說明一條螺旋槽較寬，另一條較窄。在兩條螺旋線法向齒厚相等的情況下，說明組成導(dǎo)程的兩個(gè)螺距（周節(jié)）不一樣大。

有些教師在測量雙線螺紋分線（螺距）誤差時(shí)，會(huì)選擇測量包含三個(gè)牙型法向厚度和兩個(gè)螺槽寬的距離，筆者認(rèn)為這種方法是不妥的。實(shí)際上，這種測量方法是測量一個(gè)導(dǎo)程加上一個(gè)齒厚的法向距離。導(dǎo)程是由車床傳動(dòng)系統(tǒng)控制的，在這里可以認(rèn)為沒有誤差，剩下的就是法向齒厚了。對這樣的兩次測量結(jié)果進(jìn)行比較，實(shí)際上是兩個(gè)法向齒厚的比較。當(dāng)兩條螺旋線的法向齒厚相等就認(rèn)為分線準(zhǔn)確顯然是不完整、不全面的。這種方法不能真實(shí)準(zhǔn)確地反映分線存在的誤差，只反映了每個(gè)螺距的齒厚誤差，而對于每個(gè)螺距的螺旋槽寬度沒有測量，槽寬不同則同樣影響到螺距誤差。在控制或測量每條螺旋線齒厚相等的基礎(chǔ)上，采用測量一個(gè)螺距加一齒厚的測量方法，可以推廣到三線、四線螺紋的分線精度測量上，都可以得到較準(zhǔn)確的結(jié)果。使用跨距較大的這樣測量法向數(shù)值的方法，其結(jié)果是一個(gè)近似值，可以通過比較測量來判斷分線誤差的大小，其誤差的大小與實(shí)際存在的偏差有一定的測量誤差值。

多線螺紋分線誤差的微量修正

在測量的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)工件分線精度有較大的誤差。當(dāng)法向齒厚在公差范圍內(nèi)還有一定的余量可供加工時(shí)，可以對多線螺紋進(jìn)行微量修正，以減少偏差，提高分線精度。假如通過測量知道兩個(gè)螺距相差為0.1毫米，而兩個(gè)齒型厚度又相等，就可以把較窄的螺旋槽車寬0.1毫米，但在車寬時(shí)不能只車螺旋槽的一個(gè)側(cè)面，那樣會(huì)造成槽寬相等而齒厚又不相等了，誤差依然存在。要把0.1毫米的余量均分在螺旋槽的兩個(gè)側(cè)面上，這樣槽車寬了，與另一條螺旋寬相等，兩個(gè)齒厚同時(shí)減薄了，仍然保持相同的厚度，螺距誤差就消除了。總之，在做最后的修正時(shí)，要根據(jù)每條螺旋線齒厚和槽寬的具體情況選擇修正的位置。粗心大意、選擇位置不對就會(huì)越修越亂，誤差增大，最后弄得不可收拾。

[1]王家浩.高級(jí)車工技能訓(xùn)練[M].北京：中國勞動(dòng)出版社，1999.

[2]勞動(dòng)部教材辦公室.車工工藝學(xué)[M].北京：中國勞動(dòng)出版社，1997.

[3]唐大鵬.車工工藝學(xué)[M].成都：西南交通大學(xué)出版社，2006.

（本文責(zé)任編輯：尚傳梅）

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1672-5727（2011）01-0125-02

朱文杰（1981—），男，河南焦作人，重慶市機(jī)械技師學(xué)院實(shí)訓(xùn)中心助教，研究方向?yàn)槁殬I(yè)教育。