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1、工程实训中心工程实训中心 谭斌谭斌20132013年年1111月月梯形螺纹的车削与测量梯形螺纹的车削与测量12知识目标知识目标 了解梯形螺纹的作用、种类、标记、牙型。了解梯形螺纹各部分名称、代号、计算公式及基本尺寸确定。了解梯形螺纹的技术要求。了解梯形螺纹车刀的几何形状和角度要求。学会确定梯形螺纹的参数。技能目标技能目标 学会梯形螺纹车刀的刃磨。掌握梯形螺纹的车削方法。掌握梯形螺纹的测量、检查方法。学习目标学习目标工作任务工作任务相关理论知识相关理论知识一、梯形螺纹概述一、梯形螺纹概述1 1梯形螺纹的作用及种类梯形螺纹的作用及种类 梯形螺纹是常用的传动螺纹，精度要求比较高。如车床的丝杠和中、小
2、滑板的丝杆等。梯形螺纹有两种，国家标准规定梯形螺纹牙型角为30。英制梯形螺纹的牙型角为29，在我国较少采用。2 2梯形螺纹的标记梯形螺纹的标记梯形螺纹的标记由螺纹代号、公差带代号及旋合长度代号组成。梯形螺纹代号用字母Tr及公称直径螺距与旋向表示，左旋螺纹旋向为LH，右旋不标。梯形螺纹公差带代号仅标注中径公差带，如7H、7e，大写为内螺纹，小写为外螺纹。梯形螺纹的旋合长度代号分N、L两组，N表示中等旋合长度，L表示长旋合长度。标记示例：Tr2257H表示梯形螺纹，公称直径为22mm，螺距为5mm，中径公差带代号为7H。3梯形螺纹主要参数梯形螺纹主要参数4梯形螺纹各部分名称、代号、计算公式及基本尺
3、寸确定梯形螺纹各部分名称、代号、计算公式及基本尺寸确定名称代号计算公式牙型角30螺距P由螺纹标准确定牙顶间隙acP1.556121444a c0.250.51外螺纹大径d公称直径中径d2d2d0.5P小径d3d3d2h3牙高h3h30.5Pac内螺纹大径D4D4d2ac中径D2D2d2小径D1D1dP牙高H4H4h3牙顶宽f、f/ff/0.366P牙槽底宽W、W/WW/0.366P0.536ac螺旋升角tanP/d25尺寸计算例题尺寸计算例题 例例1-1 车削Tr4210的丝杠和螺母前，试求出内、外螺纹主要参数的尺寸和螺纹升角。解：公称直径d=42 mm，螺距P=10 mm，ac=0.5 mm
4、。根据表中的公式可得：h3=H4=0.5P+ac=0.510+0.5=5.5 mm d2=D2=d0.5P=420.510=37 mm d3=d2h3=4225.5=31 mm D1=dP=4210=32 mm f=f=0.366P=0.36610=3.66 mm W=W=0.366P0.536 ac=0.366100.5360.5=1.928 tan=P/d2=10/3.1437=0.0861 =45512 二梯形螺纹技术工艺要求二梯形螺纹技术工艺要求1梯形螺纹中径必须与基准轴颈同轴，其大径尺寸应小于基本尺寸。2车削梯形螺纹必须保证中径尺寸公差。3梯形螺纹的牙型角要正确。4梯形螺纹牙型两侧面
5、的表面粗糙度较小。三工件的装夹三工件的装夹1可以采用卡盘直接装夹、两顶尖装夹或一夹一顶装夹。2粗车较大螺距的梯形螺纹时，可用四爪卡盘一夹一顶，以保证装夹牢固；同时使工件的台阶靠在卡爪端面上，固定工件的轴向位置，以免因切削力过大，使工件移位而车坏螺纹。梯形螺纹一般采用低速车削，使用高速钢车刀。高速切削时采用硬质梯形螺纹一般采用低速车削，使用高速钢车刀。高速切削时采用硬质合金车刀。合金车刀。1梯形螺纹车刀及几何角度梯形螺纹车刀及几何角度高速钢梯形外螺纹粗车刀高速钢梯形外螺纹精车刀四梯形螺纹车刀a)刀尖角粗车刀刀尖角小于螺纹牙型角，精车刀刀尖角应等于螺纹牙型角。b)刀头宽度为了便于左右切削并留有精车
6、余量，刀头宽度应小于牙槽底宽W。粗车刀的刀头宽度约为1/3螺距宽，精车刀的刀头宽度应等于牙底槽宽c)纵向前角粗车刀一般为15左右。精车刀为了保证牙型正确，前角应等于0，但实际生产时取510。d)纵向后角一般为68。e)两侧刃磨后角与三角形螺纹车刀相同。f)卷屑槽精车刀可以磨出卷屑槽，见精车刀图。2.高速钢梯形螺纹车刀的几何角度3.硬质合金梯形螺纹外车刀硬质合金梯形外螺纹车刀双圆弧硬质合金梯形外螺纹车刀 4.梯形内螺纹车刀梯形内螺纹车刀五梯形螺纹车刀的刃磨1.1.刃磨要求刃磨要求（1）刃磨螺纹车刀刀尖角时，应随时目测和用样板校对。（2）径向前角不为零的螺纹车刀，刀尖角应修正。（3）螺纹车刀各切削
7、刃要光滑、平直、无裂口，两侧切削刃应对称，刀体不能歪斜。（4）梯形内螺纹车刀两侧切削刃对称线应垂直于刀柄。2.2.刃磨步骤刃磨步骤（1）粗磨两侧后面，初步形成刀尖角。（2）粗、精磨前面或径向前角。（3）精磨两侧后面，控制刀头宽度，刀尖角用对刀样板修正。（4）用油石精研各刀面和刃口。（1）刃磨两侧后角时，要注意螺纹的左右旋向，并根据螺纹升角的大小来确定两侧后角的增减。（2）梯形内螺纹车刀的刀尖角平分线应与刀柄垂直。（3）刃磨高速钢梯形螺纹车刀时，应随时蘸水冷却，以防刃口因过热而退火。（4）螺距较小的梯形螺纹精车刀不便于刃磨断屑槽时，可采用较小径向前角的梯形螺纹精车刀。3.3.注意事项注意事项六、
8、梯形螺纹的车削方法六、梯形螺纹的车削方法低速车削低速车削 左右车削法 车直槽法 车阶梯槽法 高速车削高速车削 直进法 车直槽法车阶梯槽法1梯形外螺纹的车削梯形外螺纹的车削（1）螺距小于4mm和精度要求不高的工件，可用一把梯形螺纹车刀，并用少量的左右切削法车削。（2）螺距大于4mm和精度要求高的梯形螺纹，一般采用车直槽法，分刀车削，先用车槽刀车出螺旋槽，再用梯形螺纹车刀进行车削。具体做法如下：a)车梯形螺纹时，螺纹顶径留0.3mm左右余量，且倒角与端面成15。b)选用刀头宽度稍小于槽底宽的车槽刀，粗车螺纹（每边留0.250.35mm左右的余量）。c)用梯形螺纹车刀采用左右切削法车削梯形螺纹牙型两
9、侧面，每边留010.2mm的精车余量，并车准螺纹小径尺寸。d)精车大径至图样要求。e)选用梯形螺纹精车刀，采用左右切削法完成螺纹加工。2梯形内螺纹的车削梯形内螺纹的车削梯形内螺纹的车削与车削三角形内螺纹基本相同。车削梯形内螺纹时，进刀深度不易掌握，可先车准螺纹孔径尺寸，然后粗车。精车时应进刀车削23次，以消除刀杆的弹性变形，保证螺纹的精度要求。七、梯形螺纹的测量方法七、梯形螺纹的测量方法1综合测量法综合测量法 综合测量法是用标准螺纹量规对螺纹各主要参数进行综合性测量。螺纹量规包括螺纹塞规和螺纹环规，都分通规和止规，在使用中不能搞错。如果通规难以旋入，应对螺纹的各直径尺寸、牙型角、牙型半角和螺距
10、进行检查，经修正后再用量规检验。2单项测量法单项测量法（1）大径、小径的测量一般用游标卡尺或千分尺直接测量。（2）螺纹中径的测量一般用三针测量法或单针测量法。单针测量三针测量M=d2+4.864dD-1.866P(dD表示测量用量针的直径，P表示螺距。)A=（M+d0）/2（此处d0表示工件实际测量外径）八、梯形螺纹公差八、梯形螺纹公差根据国家标准规定，外螺纹的上偏差（es）及内螺纹的下偏差（EI）为基本偏差。对内螺纹大径D4、中经D2、小径D1规定一种公差带位置H，其基本偏差为零即大径D4、中径D2、小径D1的下偏差EI为零。(TD2为内螺纹中径公差，TD1为内螺纹小径公差，内螺纹大径EI=
11、0上偏差ES不作规定)对外螺纹大径d、小径d3规定一种公差带位置h，其基本偏差为零即大径d、小径d3的上偏差es为零。对外螺纹的中经d2规定三种公差带位置h、e和c，上偏差es为基本偏差。（Td为外螺纹大径公差，T d2为外螺纹中径公差，Td3为外螺纹小径公差）公差计算公式：外螺纹：T=es-ei内螺纹：T=ES-EI梯形螺纹的车削梯形螺纹的车削练习一：梯形螺纹车刀的刃磨练习一：梯形螺纹车刀的刃磨1梯形螺纹车刀图操作步骤1.粗磨主，副后刀面，初步形成刀尖角。2.粗、精磨前刀面，形成前角。3.精磨主、副后刀面；用样板检查、修正刀尖角。4用油石研磨车刀操作注意事项：操作注意事项：1使用砂轮机时应注
12、意安全。2刃磨两侧后角时，要考虑螺纹的旋向和螺旋升角的大小，然后确定两侧后角大小。3刃磨高速钢车刀，应随时放入水中冷却，以防退火而失去硬度。练习二：车梯形外螺纹练习二：车梯形外螺纹1零件图操作步骤1检查毛坯尺寸2夹一端外圆，伸长60mm左右，找正、夹紧；粗、精车端面；粗、精车36外圆至尺寸要求，长50。3车槽64mm436圆柱倒斜角15；粗车Tr3667e。5精车Tr3667e至要求。6倒角C2；去毛刺。7第二次练习同上面步骤。计算梯形螺纹尺寸并查表确定其公差计算梯形螺纹尺寸并查表确定其公差 大径d=36（）中径d2=d-0.5P=()牙高h3=0.5P+ac=()小径d3=d-2*（）=()
13、,查表确定其公差，故d3=()()牙顶宽f=0.366P=()牙底宽W=0.366P-0.536ac=()量针直径0.518P=（）用3.1mm的测量棒测量中径，则其测量尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=,根据中径公差确定其公差，则M=()()名称代号计算公式牙型角30螺距P由螺纹标准确定牙顶间隙acP1.556121444a c0.250.51外螺纹大径d公称直径中径d2d2d0.5P小径d3d3d2h3牙高h3h30.5Pac内螺纹大径D4D4d2ac中径D2D2d2小径D1D1dP牙高H4H4h3牙顶宽f、f/ff/0.366P牙槽底宽W、W/WW/0.366P0.536ac螺
14、旋升角tanP/d2梯形螺纹梯形螺纹的安装的安装编写数控程序及精度控制编写数控程序及精度控制O0008；G40G97G99M03S200T11；G00X38.0Z5.0；G76P020130Q50R0.03；(设定精加工两次，精加工余量为0.06mm，倒角量等于0.1倍螺距,牙型角为30，最小切深为0.05mm。)G76X28.75Z-47.0P3500Q500F6.0；（设定螺纹高为3.5mm，第一刀切深为0.5mm。）G00X150.0；Z200；M05；M30；在梯形螺纹的实际加工中，由于刀尖宽度并不等于槽底宽，因此通过一次G76循环切削无法正确控制螺纹中径等各项尺寸。为此可采用刀具Z向偏置后再次进行G76循环加工来解决以上问题，为了提高加工效率，最好只进行一次偏置加工，因此必须精确计算Z向的偏置量，Z向偏置量的计算方法如下：设设M实测实测-M理论理论=2AO1=Z向偏置量向偏置量EF=2AO2=tan15=0.268实际加工时，在一次循环结束后，用三针测量实测M值，计算出刀具Z向偏置量，然后在刀长补偿或磨耗存贮器中设置Z向刀偏量，再次用G76循环加工就能一次性精确控制中径等螺纹参数值。计算Z向刀具偏置值谢谢谢谢 谢谢谢谢 大大大大 家！家！家！家！33