第五章車螺紋和蝸桿

車工工藝學(xué)第五章車螺紋和蝸桿第五章車螺紋和蝸桿§5-1螺紋基礎(chǔ)知識(shí)§5-2車三角形螺紋§5-3車矩形螺紋、梯形螺紋§5-4車蝸桿教學(xué)目的和要求掌握各種螺紋和米制蝸桿的代號(hào)、規(guī)格以及各部分尺寸的計(jì)算方法。了解車螺紋時(shí)交換齒輪的變換方法。能合理選擇螺紋和蝸桿車刀的幾何參數(shù)，掌握其裝刀方法和車削方法。重點(diǎn)：普通螺紋各部分尺寸計(jì)算、普通螺紋車刀的幾何形狀。難點(diǎn)是車刀角度和車削方法?！?-1螺紋基礎(chǔ)知識(shí)知識(shí)目標(biāo)1.掌握螺紋的基本要素和標(biāo)記。2.了解螺紋的種類。§5-1螺紋基礎(chǔ)知識(shí)螺紋實(shí)物§5-1螺紋基礎(chǔ)知識(shí)一、螺紋的基本要素牙型：是在通過(guò)螺紋軸線剖面上的螺紋輪廓形狀。矩形螺紋梯形螺紋Tr15o鋸齒形螺紋B30o3o三角形螺紋M30o§5-1螺紋基礎(chǔ)知識(shí)1.牙型角相鄰兩牙側(cè)的夾角。2.牙型高度牙頂?shù)窖赖自诖怪庇诼菁y軸線方向上的距離。a）內(nèi)螺紋b）外螺紋a）內(nèi)螺紋b）外螺紋§5-1螺紋基礎(chǔ)知識(shí)3.螺紋大徑（d，D）4.螺紋小徑（,

）5.螺紋中徑（，）6.螺紋公稱直徑螺紋大徑尺寸。7.螺距P相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)點(diǎn)間的軸向距離。§5-1螺紋基礎(chǔ)知識(shí)8.導(dǎo)程導(dǎo)程是指同一條螺紋線上相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。單線螺紋多線螺紋9.螺紋升角在中徑圓柱或中徑圓錐上，螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面的夾角稱為螺紋升角。螺旋線螺紋升角§5-1螺紋基礎(chǔ)知識(shí)二、螺紋的分類

普通螺紋

緊固螺紋（三角形）小螺紋（公稱直徑范圍0.3～1.4mm）英制螺紋55°非密封管螺紋管螺紋（三角形）55°密封管螺紋60°密封管螺紋螺紋米制錐螺紋梯形螺紋傳動(dòng)螺紋鋸齒形螺紋矩形螺紋圓螺紋專門用途螺紋粗牙普通螺紋細(xì)牙普通螺紋§5-1螺紋基礎(chǔ)知識(shí)補(bǔ)充：旋向

順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)旋入的螺紋稱為右旋螺紋

逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)旋入的螺紋稱為左旋螺紋§5-1螺紋基礎(chǔ)知識(shí)三、螺紋的標(biāo)記普通螺紋分粗牙普通螺紋和細(xì)牙普通螺紋。細(xì)牙螺紋較粗牙螺紋牙型高度小，相同公稱直徑時(shí)，細(xì)牙普通螺紋比粗牙普通螺紋的螺距小，細(xì)牙普通螺紋多用于精密零件和薄壁零件上。在螺紋的標(biāo)記中，細(xì)牙普通螺紋的螺距必須注出，而粗牙普通螺紋的螺距一般不標(biāo)注。右旋螺紋不標(biāo)注，左旋螺紋要求標(biāo)注。

常用螺紋的標(biāo)記詳見課本表5-1。§5-1螺紋基礎(chǔ)知識(shí)M10LH-6g-L粗牙普通螺紋粗牙普通螺紋公稱直徑左旋中徑和頂徑公差長(zhǎng)旋合長(zhǎng)度例1§5-1螺紋基礎(chǔ)知識(shí)例2M20×1–6H7H粗牙普通螺紋細(xì)牙普通螺紋公稱直徑中徑公差頂徑公差螺距§5-2車三角形螺紋知識(shí)目標(biāo)1.掌握三角形螺紋的尺寸計(jì)算和車削方法。2.合理選擇螺紋車刀的幾何參數(shù)。溫故知新1.螺紋的基本要素？2.說(shuō)出螺紋標(biāo)記含義：M16LHM20×1.53.哪幾種螺紋的牙型是三角形？普通螺紋、英制螺紋和管螺紋的牙型都是三角形，所以統(tǒng)稱為三角形螺紋?！?-2車三角形螺紋

普通螺紋的牙型§5-2車三角形螺紋一、三角形螺紋的尺寸計(jì)算1.普通螺紋的牙型和尺寸計(jì)算普通螺紋是應(yīng)用最廣泛的一種三角形紋。種類：粗牙普通螺紋，細(xì)牙普通螺紋牙型角：60°§5-2車三角形螺紋基本參數(shù)外螺紋內(nèi)螺紋計(jì)算公式牙型角

α

α=60°螺紋大徑

d

D

d=D螺紋中徑

d2

D2d2=D2=d-0.6495P牙型高度

h1h1=0.5413P螺紋小徑

d1

D1d1=D1=d-1.0825P表1普通螺紋基本要素的計(jì)算公式§5-2車三角形螺紋2.英制螺紋

牙型角：55°（美制螺紋為60°）公稱直徑：指內(nèi)螺紋的大徑，用in表示。螺距P：以1in（25.4mm）中的牙數(shù)n表示，如1in中有12牙，則螺距為1/12in。英制螺距與米制螺距的換算如下：

英制螺紋1in內(nèi)牙數(shù)及各基本要素的尺寸，可從有關(guān)手冊(cè)中查出。

在我國(guó)設(shè)計(jì)新產(chǎn)品時(shí)不使用英制螺紋，只有在某些進(jìn)口設(shè)備中和維修舊設(shè)備時(shí)應(yīng)用。§5-2車三角形螺紋3、管螺紋管螺紋：是在管子上加工的特殊的細(xì)牙螺紋，其使用范圍僅次于普通螺紋。牙型角：55°、60°。種類：55°非密封管螺紋55°密封管螺紋

60°密封管螺紋米制錐螺紋（使用不普遍）管螺紋的牙型和應(yīng)用見課本表5-7。

1、刀尖角

種類：=60°（可車削普通套螺紋、60°密封管螺紋和米制錐螺紋）=55°（可車削英制螺紋、55°非密封管螺紋和55°密封管螺紋）下面以刀尖角=60°的三角形螺紋車刀為例進(jìn)行介紹。§5-2車三角形螺紋二、三角形螺紋車刀§5-2車三角形螺紋2、三角形外螺紋車刀（1）高速鋼三角形外螺紋車刀其形狀如課本圖5-11所示。為了車削順利，粗車刀應(yīng)選用較大的背前角（p=15°）。為了獲得較正確的牙型，精車刀應(yīng)選用較小的背前角（p=6°～10°）。（2）硬質(zhì)合金三角形外螺紋車刀硬質(zhì)合金三角形外螺紋車刀的幾何形狀如課本圖5—12所示，在車削較大螺距（P＞2mm）以及材料硬度較高的螺紋時(shí)，在車刀兩側(cè)切削刃上磨出寬度為b1=0.2～0.4mm的倒棱?！?-2車三角形螺紋3、三角形內(nèi)螺紋車刀（1）高速鋼三角形內(nèi)螺紋車刀（見課本圖5-13）（2）硬質(zhì)合金內(nèi)螺紋車刀（見課本圖5-14）特點(diǎn)：內(nèi)螺紋車刀除了其刀刃幾何形狀應(yīng)具有外螺紋車刀的幾何形狀特點(diǎn)外，還應(yīng)具有內(nèi)孔車刀的特點(diǎn)。三、三角形螺紋的車削方法1、低速車削車刀選擇：高速鋼螺紋車刀（粗車刀、精車刀）特點(diǎn)：精度高、表面粗糙度值小，但效率低?！?-2車三角形螺紋車削方法：直進(jìn)法、斜進(jìn)法、左右切削法。示圖方法直進(jìn)法斜進(jìn)法左右切削法加工特點(diǎn)容易產(chǎn)生扎刀，但是能夠獲得正確的牙型角。不易扎刀，用斜進(jìn)法粗車后，必須用左右法精車。不易產(chǎn)生扎刀，但小滑板的左右移動(dòng)量不宜太大。適用場(chǎng)合P<2.5P>2.5P>2.5§5-2車三角形螺紋2、高速車削車刀選擇：硬質(zhì)合金車刀切削速度：提高15～20倍車削方法:直進(jìn)法車削特點(diǎn)：提高生產(chǎn)率，在工廠中已被廣泛采用。注意：車削螺紋前的外圓直徑應(yīng)比螺紋大徑小些。當(dāng)螺距為1.5～3.5mm時(shí)，車削螺紋前的外徑一般可以減少0.2～0.4mm。

進(jìn)給量和螺距變換手柄螺紋種類和絲杠、光杠變換手柄進(jìn)給量和螺距變換手輪§5-2車三角形螺紋四、車內(nèi)螺紋前孔徑的確定車三角形內(nèi)螺紋時(shí)，因車刀切削時(shí)的擠壓作用，內(nèi)孔直徑（螺紋小徑）會(huì)縮小，在車削塑性金屬時(shí)尤為明顯，所以車削內(nèi)螺紋前的孔徑D孔應(yīng)比內(nèi)螺紋小徑D1的基本尺寸略大些。車削普通內(nèi)螺紋前的孔徑可用下列近似公式計(jì)算：車削塑性金屬的內(nèi)螺紋時(shí)：D孔≈D-P車削脆性金屬的內(nèi)螺紋時(shí)：D孔≈D-1.05P式中D孔——車內(nèi)螺紋前的孔徑（mm）；

D——內(nèi)螺紋的大徑（mm）；

P——螺距（mm）?！?-2車三角形螺紋五、車削三角形螺紋時(shí)切削用量的選擇1、車削三角形螺紋時(shí)的切削用量切削速度、背吃刀量。（詳見課本表5-10）2、車削三角形螺紋時(shí)切削用量的選擇原則（1）工件材料加工塑性金屬時(shí)，切削用量應(yīng)相應(yīng)增大；加工脆性金屬時(shí)，切削用量應(yīng)相應(yīng)減小。（2）加工性質(zhì)粗車螺紋時(shí)，切削用量可選得較大；精車時(shí)切削用量宜選小些?！?-2車三角形螺紋（3）螺紋車刀的剛度車外螺紋時(shí)，切削用量可選得較大；車內(nèi)螺紋時(shí)，刀柄剛度較低，切削用量宜取小些。（4）進(jìn)刀方式直進(jìn)刀法車削時(shí)，切削用量可取小些；斜進(jìn)刀法和左右切削法車削時(shí)，切削用量可取大些。2.預(yù)防亂牙的方法常用的預(yù)防亂呀的方法是開到順車。六、車螺紋時(shí)亂牙的預(yù)防1.產(chǎn)生亂牙的原因當(dāng)絲杠轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)，工件未轉(zhuǎn)過(guò)整數(shù)轉(zhuǎn)是產(chǎn)生亂牙的主要原因?！?-3車矩形螺紋、梯形螺紋知識(shí)目標(biāo)1.掌握矩形螺紋基本要素的尺寸計(jì)算。2.了解矩形螺紋的車削方法?！?-3車矩形螺紋、梯形螺紋矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形是應(yīng)用很廣泛的傳動(dòng)螺紋，其工作長(zhǎng)度較長(zhǎng)，精度要求較高，而且導(dǎo)程和螺紋升角較大，所以要比車削三角形螺紋困難一、矩形螺紋、梯形螺紋的基本要素計(jì)算1.矩形螺紋基本要素的尺寸計(jì)算矩形螺紋也稱方牙螺紋，是一種非標(biāo)準(zhǔn)螺紋。因此，在零件圖上的標(biāo)記為“矩形公稱直徑×螺距”，如：矩形40×6。矩形螺紋的牙型如下圖所示，各基本要素計(jì)算公式見表2?！?-3車矩形螺紋、梯形螺紋基本要素符號(hào)計(jì)算公式牙型角αα=0°牙型高度h1h1=0.5p+ac外螺紋大徑d公稱直徑外螺紋小徑d1d1=d-2h1外螺紋槽寬bb=0.5p+(0.02～0.04)外螺紋牙寬aa=P-b牙頂間隙=0.1～0.2表2矩形螺紋各基本要素的計(jì)算公式矩形螺紋的牙型§5-3車矩形螺紋、梯形螺紋例：車削矩形30×6的絲杠，求矩形螺紋基本要素的尺寸。解：已知螺紋的公稱直徑為d=30mm，螺距P=6mm，取=0.15mm。根據(jù)表2中的公式h1=0.5P+=3mm+0.15mm=3.15mmd1=d-2h1=30mm-2×3.15mm=23.7mmb=0.5P+(0.02～0.04)=0.5×6mm+0.03mm=3.03mma=P-b=6mm-3.03mm=2.97mm§5-3車矩形螺紋、梯形螺紋2.梯形螺紋的尺寸計(jì)算種類：米制螺紋、英制螺紋。牙型角：30°梯形螺紋的牙型§5-3車矩形螺紋、梯形螺紋梯形螺紋基本要素的名稱、代號(hào)及計(jì)算公式§5-3車矩形螺紋、梯形螺紋二、矩形螺紋車刀

1.矩形螺紋車刀矩形螺紋車刀與車槽刀十分相似，其幾何形狀如右圖所示?！?-3車矩形螺紋、梯形螺紋刃磨矩形螺紋車刀應(yīng)注意以下問(wèn)題：（1）精車刀的主切削刃寬度直接決定著螺紋的牙槽寬，其主切削刃寬度b=0.5P+(0.02～0.04)mm。（2）為了使刀頭有足夠的強(qiáng)度，刀頭長(zhǎng)度L不宜過(guò)長(zhǎng)，一般取L=0.5P+(2～4)mm。（3）矩形螺紋的螺紋升角一般都比較大，刃磨兩側(cè)后角時(shí)必須考慮螺紋升角的影響。（4）為了減少螺紋牙側(cè)的表面粗糙度，在精車刀的兩側(cè)面切削刃上應(yīng)磨有b′=0.3～0.5mm修光刃?！?-3車矩形螺紋、梯形螺紋2.梯形螺紋車刀（1）高速鋼梯形外螺紋粗車刀車刀刀尖角應(yīng)小于螺紋牙型角30′，為了便于左右切削并留有精車余量，刀頭寬度小于牙槽底寬W。高速鋼梯形外螺紋粗車刀§5-3車矩形螺紋、梯形螺紋（2）高速鋼梯形外螺紋精車刀

車刀背前角p=0°,車刀刀尖角等于牙型角，為了保證兩側(cè)切削刃切削順利，都磨有較大前角（12°～16°）的卷屑槽。但在使用時(shí)必須注意，車刀前端切削刃不能參加切削。該車刀主要用于精車梯形外螺紋牙型兩側(cè)面。高速鋼梯形外螺紋精車刀§5-3車矩形螺紋、梯形螺紋（3）硬質(zhì)合金梯形外螺紋車刀

為了提高效率，在車削一般精度的梯形螺紋時(shí)，可使用硬質(zhì)合金車刀進(jìn)行高速車削。（見課本圖5-20）高速車削螺紋時(shí)，由于三個(gè)切削刃同時(shí)切削，切削力較大，易引起振動(dòng)；并且當(dāng)?shù)毒咔懊鏋槠矫鏁r(shí)，切屑呈帶狀排出，操作很不安全。為此，可在前面上磨出兩個(gè)圓弧，見課本圖5—21?！?-3車矩形螺紋、梯形螺紋（4）梯形內(nèi)螺紋車刀

梯形內(nèi)螺紋車刀幾何形狀和三角形內(nèi)螺紋車刀基本相同，只是刀尖角應(yīng)刃磨成30°。梯形內(nèi)螺紋車刀§5-3車矩形螺紋、梯形螺紋三、矩形螺紋、梯形螺紋的車削方法

1.矩形螺紋的車削方法方法：低速車削。P＜4mm：用直進(jìn)法不分粗、精車，使用一把車刀車削完成。P=4～12mm：先用直進(jìn)法粗車，兩側(cè)各留0.2～0.4mm的余量，再用精車刀采用直進(jìn)法精車。（見課本圖5—23a）

P＞12mm：粗車時(shí)用刀頭寬度較小的矩形螺紋車刀采用直進(jìn)法切削，精車時(shí)用兩把類似左右偏刀的精車刀，分別精車螺紋的兩側(cè)面（見課本圖5—23b）。但是，在車削過(guò)程中，要嚴(yán)格控制牙槽寬度?！?-3車矩形螺紋、梯形螺紋2.梯形螺紋的車削方法車削方法低速車削法高速車削法進(jìn)刀方法左右車削法車直槽法車階梯槽法直進(jìn)法車直槽法和車階梯槽法圖示適用場(chǎng)合P≤8mm粗車P≤8mm精車P>8mmP≤8mmP>8mm§5-4車蝸桿知識(shí)目標(biāo)1.掌握蝸桿的基本要素及米制蝸桿的車削方法。2.了解蝸桿的齒形。§5-4車蝸桿蝸桿和蝸輪組成的蝸桿副常用于減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，以傳遞兩軸在空間成90°的交錯(cuò)運(yùn)動(dòng)?！?-4車蝸桿蝸桿一般可分為米制蝸（α=20°）和英制蝸桿（α=14.5°）兩種。本書僅介紹我國(guó)常用的米制蝸桿的車削方法。一、蝸桿基本要素及尺寸計(jì)算蝸桿基本要素的名稱、代號(hào)及計(jì)算公式見表3。§5-4車蝸桿表3蝸桿基本要素的尺寸計(jì)算§5-4車蝸