浅谈螺纹配合精度影响因素和精度提高

国家职业资格全省统一鉴定

数控车工论文

（国家职业资格二级）

论文题目：浅谈螺纹配合精度影响因素和精度提高

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身份证号： 320XXXXXXXXXXXXXXXX 准考证号： 012

所在省市：江苏省XXX 所在单位：江苏省xxxxxxxx学院

浅谈螺纹配合精度影响因素和精度提高摘要: 螺纹在配合时，由于在加工产生中的种种几何误差等原因，导致螺纹配合精度降低，旋合性较差。针对此问题，我根据所学的理论知识和实习操作体会，浅谈一下普通螺纹在数车加工中产生的几何误差对配合的影响，以及如何提高螺纹配合精度。

关键词：普通螺纹配合数控车（Fanuc Oi）加工精度在机械设备中，螺纹配合应用非常广泛，常用于连接、紧固，在工具和仪器中还往往用于调节作用。所以要保证螺纹很好的配合，不仅需要了解影响螺纹配合的因素，还需要提高螺纹加工中的几何精度。

一、影响螺纹配合的因素

1.螺纹大、小径误差对螺纹配合的影响

从加工工艺上和使用强度上考虑，实际加工出来的内螺纹大经和外螺纹小径的牙底处均略呈圆弧状，为了防止配合时在此处发生干涉，螺纹配合时规定大经和小径不准接触，因此，规定内螺纹的大、小径的实际尺寸分别大于外螺纹的大、小径的实际尺寸。但内螺纹的小径过大或外螺纹的大径过小，会减小螺纹的接触高度，从而影响螺纹配合时的可靠性，所以还需加以限制。对于内螺纹只需限制其最小的大径，而对于外螺纹小径不仅要与内螺纹的小径保持间隙，还应考虑牙底对外螺纹强度的影响，所以外螺纹除需限制其最大的小径外，还要考虑牙底的形状，限制其最小的圆弧半径。

2.螺距误差对螺纹配合的影响

螺距误差是客观存在的，它使内螺纹的配合发生干涉，影响旋合性，并且在螺纹旋合长度内使实际接触的牙数减小，影响螺纹配合的可靠性，因此要采取将外螺纹中径减小或内螺纹中径增大的方法，抵消螺距误差的影响，以保证达到配合的目的。

3.牙侧角误差对螺纹配合的影响

螺纹的牙侧角误差是由于牙侧角存在误差（即α实际≠α）或牙型角误差而造成左右牙侧角不相等（即α1≠α2）形成的，也可能是由

于上述两个因素共同形成的，如图所示。

牙侧角误差会使内、外螺纹配合时发生干涉，从而影响螺纹的可旋合性，并使螺纹接触面积减小，磨损加快，而降低螺纹配合的可靠性，所以采取减小外螺纹中径或增大内螺纹中径的办法，会使具有牙侧角误差的螺纹达到配合要求。

4.螺纹中径误差对螺纹配合的影响

在制造内、外螺纹时，中径本身不可能制造的绝对精确，不可能避免的出现一定的误差。当外螺纹的中径大于内螺纹的中径时，会影响螺纹的配合；反之，若外螺纹中径过小，内螺纹中径过大则配合太松，难以使牙侧良好接触，影响连接可靠性，由此可见，为了保证螺纹配合，应该限制外螺纹的最大中径和内螺纹的最小中径。此外为了保证螺纹配合的可靠性，还需限制外螺纹的最小中径和内螺纹的最大中径。

二、提高螺纹配合精度的方法

提高螺纹配合精度主要是通过提高数控车（FANUC Oi）车削螺纹的精度来实现的，而螺纹车削精度的提高又主要是通过以下几种方法

1.选择合理的刀具几何参数

选择硬质合金三角外螺纹车刀时，在螺纹车刀的两个切削刃上磨出宽度为0.2～0.4㎜的倒棱，其刀尖角为60°。由于高速切削螺纹实际牙型角会扩大，因此刀尖应减小30°，磨成59.5°较好。螺纹车刀前、后刀面的表面粗糙度必须很小，磨刀时一定要正确修

整砂轮或用石油精研刀具。而在数车上一般都选用的是机加刀，但不论是何种刀具都应注意：

首先在安装螺纹车刀时，要尽量减少刀杆伸出长度，防止刀杆刚性不够，在切削时产生振动。其次刀尖角的平分线必须与工件轴线垂直。再次螺纹车刀安装高度也很讲究，过高或过低都会出现“扎刀”现象。过高，则吃刀到一定深度时，后刀面顶住工件，增大摩擦力，造成“扎刀”;过低，则切屑不易排出，从而把工件顶起，出现“扎刀”现象。因此正确的位置是刀尖位置比工件中心高0.1～0.3㎜.

2.选择合适的切削液

车螺纹时，恰当地使用切削液，能降低切削时产生的热量，减少由于温度升高而引起的加工误差，能在金属表面形成薄膜，减少刀具与工件之间的摩擦，并可冲走铁屑，从而降低工件表面粗糙度，减少刀具磨损。根据操作实习，在加工一般要求的螺纹时，使用水基切削液就可以达到要求;如果精度要求过高就必须使用油基切削液，如煤油、植物油等。而一般车床的水箱都装有水基切削液或乳化液，那么在加工螺纹时也可以使用油枪进行手工润滑就能满足精度要求。

3.选择合理的加工方法

（1）G92直进式切削方法

在每次螺纹切削往复行程后，车刀沿横向（X）进给，经过反复多次切削行程，完成螺纹加工，这种方法称直进法。如图（a）所示，虽然直进法车螺纹时可以得到较准确的牙型，但是车刀刀尖全部参加切削，切削力较大，而且排屑困难，所此在切削时，两侧切削刃容易磨损，螺纹不易车光，并且容易产生“扎刀”现象。在切削螺距较大的螺纹时，由于切削深度较大，刀刃磨损较快，从而造成螺纹中径产生误差，因此一般多用于小螺纹螺距加工，即高速切削螺距P<3㎜的三角螺纹。以外螺纹为例，由图计算出螺纹M48x2的牙型深度h＝0.65P＝0.65x2＝1.3㎜

用G92指令切削加工

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G92 X47.1 Z12 F2 （第一次车螺

纹）

X46.5 (第二次车螺纹)

X45.9 （第三次车螺纹）

X45.5 （第四次车螺纹）

X45.4 （第五次车螺纹）

G0 X58

Z71

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（2）左右切削法

在每次螺纹切削往复行程后，车刀除了沿横向（X）进给外，还需沿纵向（Z）作微量左右两个方面进给（借刀），这样反复多次切削行程，完成螺纹加工，这种方法称为左右切削法。如图（b）所示。左右切削法精车螺纹可以使螺纹两侧都获得较小的表面粗糙。注意采用左右切削法时，车刀左、右进刀量不能过大，此方法一般用于螺距P≧3㎜三角螺纹精车。

（3）G76斜进式切削法

在粗车螺纹时，为了操作方便，在每次切削往复行程后，车刀除了横向（X）进给外，还需纵向(Z)只沿一个方向作微量加工，这种方法称为斜进法。如图（c）所示，由于斜进法为单侧刃加工，加工刀刃容易损伤和磨损，使加工的螺纹面不直，刀尖角发生变化，而造成牙型精度较差。但由于其为单侧刃工作，刀具负载较小，排屑容易，并且切削深度为递减式，故此加工方法一般适合于大螺纹螺距加工。

用G76指令切削加工上图

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