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浅谈车床加工螺纹

文档作者：陶亚文档来源：重庆机械高级技工学校		点击数：	更新时间： 2021年06月02日
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144 质量管理
图3 是以一乘用车为例、采用的麦弗逊式独立悬架、
其导向结构尺寸变化测得。其中下横臂取不同值时对
前轮定位参数的变化趋势。可以看出，越长横臂，轮距
曲线曲率半径变大，说明轮距变化小，轮胎降低磨损。
其他前轮定位参数也均有利。所以在结构允许的情况下、
尽可能的加长下横摆臂长度、对操纵稳定性是有利的。
图3 麦弗逊式独立悬架运动特性
4 结束语
本文论述了麦弗逊独立悬架装置参数的匹配设计的
方法，该方法适用于各种配置烛式独立悬架的轻型汽车。
从受力分析出发明确、麦弗逊发独立悬架导向机构、主
销轴线、滑注轴线和弹簧轴线不共线的原因。借鉴实测
车型其悬架导向机构设计、对车轮定位参数的变化及其
对汽车操纵稳定性的影响、得出结论；在满足布置要求
的前提下，应尽量加长摆臂长度。
【参考文献】
[1] 余志生主编．汽车理论( 第3 版)[M]．北京：机械
工业出版社。2000．
[2] 刘惟信主编．汽车设计[M]．北京：清华大学出版杜，
2001．
图1 麦弗逊式独立悬架导向机构受力简图
图2 角变化示意图
分析在普通车床上车削螺纹时常见的故障，如牙型角不正确、螺距( 或导程) 不正确、表面粗糙度值大、乱牙、
中径不正确等，针对故障产生的原因提出了相应的解决方法及在数控机床加工中运用宏程序车削矩形螺纹。
“牙型角；螺距；表面粗糙度；宏程序
KEJIGUANLI / 科技与质量
浅谈车床加工螺纹
陶 亚 重庆机械高级技工学校 400055
车螺纹是当工件旋转时，螺纹车刀沿工件的轴线方
向作等速移动形成螺旋线，经多次吃刀后，在工件圆柱
表面上，形成具有凸起和沟槽的部分就形成了螺纹。加
工螺纹的方法有很多种，而在一般的机械加工中通常采
用车螺纹的方法( 车工的基本技能之一)。在卧式车床
上加工螺纹时，必须保证工件与刀具之间的运动关系，
即主轴每转一圈( 工件转一圈)，刀具均匀地移动一个
螺距( 或导程)。它们的运动关系是通过主轴带动工件
起转动，主轴的运动经挂轮箱传到进给箱，由进给箱经
变速后再传给丝杠，由丝杠和溜板箱上的开合螺母配合
带动刀架及车刀作直线移动，这样工件的转动和刀具的
移动都是通过主轴的带动来实现的，从而保证了工件和
刀具之间严格的运动关系。在实际车削螺纹时，由于各
种原因, 造成主轴到刀具之间的运动在某一环节出现问
题，引起车削螺纹时产生故障，影响正常生产，这时应
及时解决。
1 牙型角不正确
质量管理 145
（1）刀尖角不正确。刃磨车刀时刀尖角不正确，
即车刀两切削刃在基面上投影之间的夹角与加工螺纹的
牙型角不一致，导致加工出的螺纹角度不正确。解决方
法：刃磨车刀时必须使用角度尺或样板来检测，得到正
确的牙型角，其方法为：将样板或角度尺与车刀前面平
行，再用透光法检查。常用的公制螺纹牙型角：三角形
螺纹60 度，梯形螺纹3O 度，蜗杆40 度。
（2）径向前角未修正。为了使车刀排屑顺利，减
小表面粗糙度，减少积屑瘤现象，经常磨有径向前角，
这样就引起车刀两侧切削不与工件轴向重合，使得车出
工件的螺纹牙型角大于车刀的刀尖角，径向前角越大，
牙型角的误差也越大。同时使车削出的螺纹牙型在轴向
剖面内不是直线，而是曲线，影响螺纹副的配合质量。
解决方法：在刃磨有较大径向前角的螺纹车刀车螺纹时，
刀尖角必须通过车刀两刃夹角进行修正，尤其加工精度
较高的螺纹。
（3）高速切削时牙型角过大。在高速切削螺纹时，
由于车刀对工件的挤压力产生挤压变形，会使加工出的
牙型扩大，同时使工件胀大，所以在刃磨车刀时，两刃
夹角应适当减小。另外，车削外螺纹前工件大径一般比
公称尺寸小0．13P 左右。
（4）车刀安装不正确。车刀安装不正确即车刀两
切削刃的对称中心线与工件轴线不垂直，造成加工出的
牙型角倾斜( 俗称倒牙)。解决方法：用角度尺或样板
来安装车刀，使对称中线与工件轴线垂直，并且刀尖与
工件中心等高。
（5）刀具磨损。刀具磨损后没有及时刃磨，造成
加工出的牙型角两侧不是直线而是曲线或“烂牙”。解
决方法：合理选用切削用量，切削液和车刀磨损后及时
刃磨。
2 螺距( 或导程) 不正确
（1）螺纹全长不正确。螺纹全长不正确的原因是
交换齿轮计算或组装错误，进给箱、溜板箱有关手柄位
置扳错，可重新检查进给箱手柄位置或验算挂轮。
（2）螺纹局部不正确。螺纹局部不正确的原因是
车床丝杠和主轴的窜动过大，溜板箱手轮转动不平衡，
开合螺母间隙过大。解决方法：如果是丝杠轴向窜动造
成的，可对车床丝杠与进给箱连接处的调整圆螺母进行
调整，以消除连接处推力球轴承的轴向间隙；如果是主
轴轴向窜动引起的，可调整主轴后调整螺母，以消除推
力球轴承的轴向间隙；如果是溜板箱的开合螺母与丝杠
不同轴造成啮合不良引起的，可修整开合螺母并调整开
合螺母间隙；如果是溜板箱转动不平衡，可将溜板箱手
轮拉出使之与转动轴脱开均匀转动。
（3）车削过程中开合螺母自动抬起引起螺距不正
确。解决方法：调整开合螺母镶条适当减小间隙，控制
开合螺母传动时抬起，或用重物挂在开合螺母手柄上防
止中途抬起。
3 表面粗糙度值大
表面粗糙度值大的原因：一是车刀切削部分表面粗
糙度值大，不符合图样要求。解决方法：在刃磨车刀时，
车刀的切削部分的表面粗糙度值应比加工表面低2-3
级。二是车刀两侧后角未按刃磨前计算的正确值增，减
磨出。解决方法两侧后角严格按增减值磨出。三是切削
用量选择不当。解决方法：切削速度（高速钢车刀）不
可太大，背吃刀量应小于0.06mm。四是切屑流出方向
不对。解决方法：硬质合金车刀高速车螺纹时，最后一
刀的背吃刀量要大于0.1mm，使切屑垂直于工件的轴
线方向流出。五是产生积屑瘤拉毛螺纹侧面。解决方法：
避开使用产生积屑瘤的切削速度范围。六是刀柄刚性不
够，产生振动。解决方法：选用刚性较好的刀柄，装夹
时刀柄不易伸出过长。
4 乱牙
乱牙的原因是当丝杠转一转时，工件未转过丝杠转
数整数倍而造成的，即工件转数不是丝杠转数的整数倍。
常用预防乱牙的方法首先是开倒顺车，即在一次行程结
束时，不提起开合螺母，把刀沿径向退出后，将主轴反
转，使车刀沿纵向退回，再进行第二次行程，这样往复
过程中，因主轴、丝杠和刀架之间的传动没有分离过，
车刀始终在原来的螺旋槽中，就不会产生乱牙。其次，
进刀纵向行程完成后，提起开合螺母脱离传动链退回，
刀尖位置产生位移，应重新对刀。
5 扎刀或顶弯工件的原因
车刀刀尖低于工件( 机床) 中心；车刀前角太大，
中滑板丝杠间隙较大；工件刚性差，而切削用量选择太
大。解决方法：第一，安装车刀时，刀尖要对准工件中
心，或略高些。第二，减小车刀前角，减小径向力，凋
整中滑板丝杠问隙。第三，根据工件刚性来选择合理的
切削用量；增加工件的刚性，增加车刀刚性。
总之，车削螺纹时产生的故障形式是多种多样的，
既有设备原因，也有刀具、测量、操作等原因，排除故
障时要具体情况具体分析，通过各种检测方法和诊断手
段。找出具体的影响因素，采取有效、合理的解决方法。
6 数控车床上运用宏程序车削矩形螺纹
矩形螺纹亦称方牙螺纹，是一种非标准的螺纹,
在图纸上不用代号表示, 直接用矩形及公称直径乘螺
距表示, 如矩形36×6 车削矩形28×6 的丝杠, 长度
40mm。
程序:
N10 M3 S230 T0101
N20 G0 X32 Z6
N30 #1=36
N40 WHILE #1 GE 21.7
N50 #1=#1-0.1
N60 G82 X[#1] Z-40 F6
N70 ENDW
N80 G0 X100
N90 M30
运用宏程序车削螺纹可在程序段数上大大减少, 尤
其是在竞赛中更能为选手节约时间. 在三角螺纹, 梯形
螺纹中, 蜗杆中也可使用.
【参考文献】
《车工工艺学》 出版社：重庆市劳动和社会保障局职
业技能开发处

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