基（jī）於車（chē）、鉗加工特點設計的套絲裝（zhuāng）置（zhì）加工外螺紋分（fèn）析比較（jiào）
2020-5-17 來源： 海軍士官學校 ②蚌埠玻璃工業設計研究院 作者：盧亞萍 ；王凱 ；任莉
摘要：機械加工中，螺紋的加工非常廣泛。本文介紹了三種傳統加工普（pǔ）通三（sān）角形螺紋的方法，比較分析，重點講解一種用於車床自套絲裝置，此裝（zhuāng）置將圓（yuán）板牙安裝在套絲裝置上與車床結合來完成外螺紋的快速加工。該套絲裝置（zhì）將鉗工套絲與車床結合，使（shǐ）得加工普通三角（jiǎo）形外螺紋操作簡便、工（gōng）效高、勞（láo）動強（qiáng）度低、加工質量較高等特點，具有廣泛的使用與推廣價值。
關鍵詞：機械製造；螺紋加工；車削螺紋（wén）；鉗工套絲；質量與效率
0 引言
在機械結（jié）構中，螺紋連接是較常（cháng）見的一種方式（shì），而最常見的就是普通三角形螺（luó）紋。三角形螺（luó）紋分粗牙三角螺紋和和（hé）細牙三角螺紋兩種，細（xì）牙三（sān）角螺紋具備導程小，升（shēng）角小等（děng）特點，可實（shí）現自鎖，常用（yòng）於薄壁管聯（lián）接中（zhōng）、振動大或載（zǎi）荷不規律變化的（de）聯接。螺紋（wén）的（de）加工方法有很多：普通（tōng）車削加（jiā）工螺紋、數控車削加工螺紋、鉗工套絲加工等等。普（pǔ）通車削或鉗工套絲加（jiā）工螺紋，效率低、勞動強度大、質量也不夠穩定。數控加工雖然具有質量與效率優勢，然而設備比較複雜。另外（wài），自製（zhì）車床套絲裝置是利用鉗工套絲的圓板牙與車（chē）床尾座結合，利用車床主軸帶動工件低（dī）速轉動，快速加工普通三角（jiǎo）形外螺紋。該方法操作簡單（dān）、效率高、加工質量好等獨特優勢與特（tè）點。
1 、簡析傳統加工三角形外螺紋的方法
一般加工普通三角形外螺紋，最常見的方（fāng）法有利用車床車削螺（luó）紋。車削螺紋主（zhǔ）要有兩種，采用提起開合螺（luó）母法車削螺紋和（hé）倒順車法車螺紋。開合螺（luó）母法（fǎ）車（chē）螺紋（wén），先調低主軸轉速（100r/min），啟動（dòng）車床並移動螺紋車刀，左手握中滑板手柄（bǐng），右手握開合螺母手柄。右手壓（yā）下開合螺母，使刀尖在工件表麵車出一條螺旋線痕，當車刀刀尖移（yí）動到退刀槽位置時，右手迅速提起開合螺母，然後橫向退刀，停車（chē），檢查螺距，確認無誤（wù）後，選擇合適的切削用量車削螺紋，經多次車削使（shǐ）被吃刀量等於牙型深度後停車，檢查螺紋是否合格。倒順車（chē）法車螺紋，就是在螺紋（wén）車削過程中不提起開（kāi）合螺母，而是（shì）當螺紋（wén）車刀車削到退刀槽（cáo）內時，快速退出中（zhōng）滑板，同時壓下操縱杆，使車床（chuáng）主（zhǔ）軸（zhóu）反轉，是溜板箱回到起（qǐ）始位置。
鉗（qián）工加工外螺紋，是利用圓板牙（yá）在外圓柱年上切削出外螺紋的加工方法。工件要用（yòng） V 形架或者黃銅襯墊，保證工件可靠（kào）夾緊，先（xiān）起套一手用手掌按住鉸杠中部（bù），沿工（gōng）件軸向施加壓力，另一隻手（shǒu）做順向旋進，轉動要慢，壓力（lì）要大。圓板牙切入圓（yuán）杆 2~3 牙時，可以將工件取下，用（yòng）直角尺測垂直度並做準確的校正，一（yī）定要保證（zhèng）圓板牙端（duān）麵與圓杆軸線的垂直度要求。起（qǐ）套完成時，不要加壓，讓圓板牙自然切進，以免損壞螺紋和板牙，並且（qiě）套絲時，每正轉 1/2～1圈，應倒轉 1/4～1/2 圈（quān），以利斷（duàn）屑、排屑。另外，正常套絲時要在工件上滴一滴機油，如果套絲過長在套一半的時候再滴適（shì）量機油，主要起（qǐ）到冷卻、潤滑的作用，提高螺紋表麵（miàn）粗糙度，延長板牙使用壽命。
普通車削或鉗工套絲加工外螺紋，效率低、操作者技能水平（píng）要求（qiú）高（gāo）、勞動強度大、質量也不夠（gòu）穩定。
2、 利用車床自（zì）動套絲裝置加工外螺紋
車床套（tào）絲裝置加工（gōng）外螺紋，調（diào）低轉速至 100r/min，將套絲裝置調整至最短位置。找正尾座的中心位置，套絲裝置上的板牙中心與被加工零件中（zhōng）心重合。將尾座移動到工件前（qián）約按照要求（qiú）車出符合套絲要（yào）求的工件直徑。將套絲工具利用尾座的伸出軸調整到 mm 處固定，調整滑動（dòng）套筒行程，使其大於螺（luó）紋長度。轉動尾（wěi）座手輪，先使板牙靠近工件端麵，然後啟動車床，加充分切削液（yè），繼續轉（zhuǎn）動尾座手輪，先使板牙切入工件後，停止轉（zhuǎn）動尾座手輪，由滑動套筒在工具體的導向鍵槽中（zhōng），隨著板牙沿工件軸線自動進給，板牙切削工件螺紋，切（qiē）削到所（suǒ）需長度，主（zhǔ）軸反轉，退出板（bǎn）牙。
車床自動套絲裝置如（rú）圖（tú） 1 所示，主要由夾頭體、滑（huá）動（dòng）體和圓板牙軸套等組成。夾頭體的（de）錐（zhuī）柄為標準莫氏圓錐，要與車（chē）床尾座匹配，夾（jiá）頭體又能夠有效的（de）推動滑動體的運動，使得其能夠沿著鍵槽滑（huá）動。板牙軸套用於安裝固定（dìng）圓板牙。
圖（tú） 1 車床（chuáng）自（zì）動套絲裝置（zhì）
2.1 夾（jiá）頭體的構件設計
圖 2 為夾頭體零件圖。夾頭體與車（chē）床尾座連接，要保證其配合（hé）精度。先車削 準47 外圓，再車削（xuē）莫氏錐（zhuī）度4號 ，定位外圓鏜內孔（kǒng），並（bìng）研磨孔口。在外圓磨床上，研磨莫氏 4號（hào）錐度麵作（zuò）為定位基準，對內（nèi）孔進行磨削。材料（liào）采用：CrWMn；外形及孔口未注倒角 1mm×45°；熱處（chù）理硬度（dù） 40～45HRC；表麵采用發藍或發黑處理。
圖 2 夾頭體結構
2.2 滑動體的構件設計
圖 3 為滑動體零（líng）件圖。滑動體總長為 115mm，內有（yǒu）準20mm 的通孔，方便套絲時排屑。滑（huá）動軸上有間距 10mm的腰（yāo）形鍵槽，是與夾頭體配合定位銷釘使用的，銷（xiāo）釘在鍵槽內移動，移動的長度也就是套絲最大長度。滑動體（tǐ）前端的階台軸是與圓板牙配（pèi）合使用的，內部有盲孔，其與（yǔ）圓板牙或圓板牙上的滑套直徑相互配合。在滑動體上還（hái）設置了相（xiàng）應了滑動長槽，能夠使得套（tào）絲在滑套上的扭（niǔ）矩作用力可以充分（fèn）發揮出來，同（tóng）時也可以對內部的（de）螺釘形成有效的固（gù）定。
加工滑動體必（bì）須保證零（líng）件的尺寸精度和形位精度。先車削階台軸，再鑽 準20mm 通孔，在 準47mm 外（wài）圓鑽盲孔用來裝夾圓（yuán）板牙，盲孔需要進行（háng）磨（mó）削加工，再加工 準（zhǔn）35mm 軸上的鍵槽，準47mm 軸上還要鑽 準8mm 小孔，固定圓板牙（yá）。材料采用 CrWMn；外形及孔口未注倒角 1mm×45°；熱處理硬度 40～45HRC；表麵處理采用（yòng）發藍或發黑。
圖 3 滑動體（tǐ）結構
2.3 圓板牙（yá）軸套設計
圖 4 是（shì）圓板牙軸套。圓板牙軸套與滑動（dòng）體（tǐ）連接，可以套（tào）不同規格的螺紋。板（bǎn）牙軸套類似板牙架的固定部位，圓板牙裝在軸套（tào）裏，再利用定位銷釘與滑動體準47mm 階台軸的盲孔配合，完成不同規格的套絲加工。
將外圓精（jīng）加工後，以外圓作為基準分（fèn）別加工兩端沉孔。然後找正（zhèng）零件孔（kǒng）中（zhōng）心（xīn）鑽螺紋（wén）底孔及對穿孔。材料（liào）采用45# 鋼；過渡圓弧倒（dǎo）角（jiǎo） 1mm；熱處理硬度 28～32HRC；表麵處理（lǐ）采用發藍（黑色）。
圖 4 圓板牙軸套
3 、車床自動（dòng）套絲（sī）裝置的使用效（xiào）果比較
車床（chuáng）自動（dòng）套絲裝置（zhì）利用車床旋（xuán）轉自動套（tào）絲（sī）的方法（fǎ）來實現螺紋的有（yǒu）效加工，有效地（dì）將鉗工操作與車床結合，利用車床和鉗（qián）工套絲工具（jù）圓板牙，實現快速加工外螺紋。與普（pǔ）通車削加工三角形螺紋方法相比，將多次走刀變為一次成型，不（bú）僅提高生產效（xiào）率，而且（qiě）保證工件質量，降低勞動強（qiáng）度，還可以（yǐ）加工較長的外螺紋，提高了車床利用率和加工（gōng）螺紋時的使用（yòng）安全性。與傳統板牙架套絲相比，提高了零件套絲工（gōng）作效率和加工精度，減輕了操作者的（de）勞動強度。
使原（yuán）套絲工作的“多次走刀”或“手動進行”轉變為現在的利用車床的“半自動”生產模式，使用單個小批量加工三（sān）角形外螺紋簡（jiǎn）單易操作並樂於接（jiē）受。
實踐表明，車床自動（dòng）套（tào）絲裝置比傳統螺紋加工方法可以有效地提高工作效率 30%以上（shàng），且工（gōng）件的加工質量也有了（le）明顯提（tí）高，對於機器零件製造生產與快速高效修複具有重要（yào）的實用意義。
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