2.4.1 车三角形外螺纹
一、实习教学目标
由于三角形螺纹的加工对于参加机械加工实习的同学来说相对较难，所以在实习教学过程中要注意循序渐进，把车三角形螺纹分成几部分来教学和练习，要求学生掌握了上一部分后再进行下一部分的教学和练习。
1.车削小螺距三角形螺纹
（1）了解三角形螺纹的用途和技术要求。
（2）能根据螺纹样板正确装夹车刀。
（3）掌握车削三角形螺纹的基本动作和方法。
（4）初步掌握运用倒顺车车削三角形螺纹的方法。
（5）掌握用直进法车削三角形螺纹的方法，要求收尾长不超过2/3圈。
（6）初步掌握中途对刀的方法。
（7）掌握用螺纹环规检查三角形螺纹的方法。
（8）熟记第一系列M6～M24三角形螺纹的螺距。
2.掌握用左右切削法车削三角形螺纹
（1）能根据工件螺距，查车床进给箱的铭牌表及调整手柄位置和挂轮。
（2）掌握用左右切削法车削三角形螺纹的方法，要求收尾长不超过1/2圈。
（3）掌握运用正反车车削三角形螺纹的方法。
（4）能判断螺纹牙形、底径、牙宽的正确与否并进行修正，熟练掌握中途对刀的方法。
（5）介绍用螺纹千分尺测量中径的方法。
（6）正确使用冷却液，合理选择切削用量。
3.进一步提高三角形螺纹的车削技术
（1）巩固提高三角形螺纹车刀的刃磨和修正方法。
（2）进一步提高车削三角形外螺纹的熟练程度，如车削M16要求在12刀左右完成。
二、三角形外螺纹的车削
在机器制造业中，三角形螺纹应用很广泛，常用于连接、紧固，在工具和仪器中还用于调节。
三角形螺纹的特点：螺距小，一般螺纹长度较短。其基本要求是：螺纹轴向剖面牙型角必须正确，两侧面表面粗糙度小；中径尺寸符合精度要求；螺纹与工件轴线保持同轴。
1.螺纹车刀的装夹
（1）装夹车刀时，刀尖位置一般应对准工件中心（可根据尾座顶尘高度检查）。
（2）车刀刀尖角的对称中心线必须与工件轴线垂直，装刀时可用样板来对刀，如图2-45（a）所示。如果把车刀装歪，就会产生牙型歪斜，如图2-45（b）所示。
（3）刀头伸出不要过长，一般为20～25mm（约为刀杆厚度的1.5倍）。
2.车削螺纹时车床的调整
（1）变换手柄位置
一般按工件螺距在进给箱铭牌上找到交换齿轮的齿数和手柄位置，并把手柄拨到所需位置上。
（2）调整交换齿轮
某些车床按铭牌表以及所具备的齿轮重新调整交换齿轮。其方法如下：
图2-45 螺纹车刀的安装
① 切断机床电源，车床高、低速手柄放在空挡位置。
② 正确识别有关齿轮。
③ 了解齿轮装拆的程序及单式、复式交换齿轮的组装方法。
在调整交换齿轮时必须先把齿轮套筒和小轴擦拭干净，并使其相互间的间隙稍大些，并涂上润滑油（有油杯的，应装满黄油，定期用手旋进）。套筒的长度要小于小轴台阶的长度，否则螺母压紧套筒后，中间轮就不能转动，开车时会损坏齿轮或扇形板。
交换齿轮啮合间隙的调整是变动齿轮在交换齿轮架上的位置及交换齿轮架本身的位置，使各齿轮的啮合间隙保持在0.1～0.15mm左右，如果太紧，挂轮在转动时会产生很大的噪音并损坏齿轮。
（3）调整拖板间隙
调整中、小拖板镶条时，不能太紧，也不能太松。太紧了，摇动拖板费力，操作不灵活；太松了，车螺纹时容易产生“扎刀”。顺时针方向旋转小滑扳手柄，消除小拖板丝杆与螺母的间隙。
3.车削螺纹时的动作练习
（1）选择主轴转速为100r/min左右，开动车床，将主轴倒、顺转数次，然后合上开合螺母，检查丝杠与开合螺母的工作情况是否正常，若有跳动和自动抬闸现象，必须消除。
（2）空刀练习车螺纹的动作，选螺距为2mm，长度为25mm，转速为100r/min左右开车练习。
①练习开合螺母的分合动作，先退刀，后提开合螺母，动作协调。
②练习正反车的动作配合。
（3）试切螺纹
在外圆上根据螺纹长度，用刀尖对准，开车并横向进给，使车刀与工件轻微接触，车出一条划线作为螺纹终止退刀标记，如图2-46所示。并记住中拖板刻度盘读数，退刀。再将车刀退离工件端面8～10牙处，径向进给0.05～0.1mm左右，合下开合螺母，在工件表面上车出一条螺旋线，到螺纹终止线时迅速退刀，提起开合螺母（注意：螺纹收尾在2/3圈之内），用钢直尺或螺距规检查螺距，如图2-47所示。
图2-46 划出螺纹退刀标记
图2-47 螺距检查
4.车削无退刀槽的钢件螺纹（如图2-48所示）
（1）车削钢件螺纹的车刀
一般选用高速钢螺纹车刀。为了排屑顺利，磨有纵向前角。
（2）车削方法
采用左右切削法或斜进法，如图2-49所示。车螺纹时，除了用中拖板的刻度控制车刀的径向进给外，同时使用小拖板的刻度，使车刀左、右微量进给，如图2-49（a）所示。采用左右切削法时，要合理分配切削余量。粗车时亦可采用斜进法，如图2-49（b）所示，顺走刀呈一个方向偏移。一般每边留精车余量0.2～0.3mm。精车时，为了使螺纹两侧面都比较光洁，当一侧面车光以后，再将车刀偏移另一侧面车削。两侧面均车光后，将车刀移到中间，把牙底部车光或用直进法，以保证牙底清晰。精车时采用低的切削速度（v＜6m/min）和浅的切刀深度（ap＜0.05mm）。粗车时v=10～15m/min，ap =0.15～0.3mm。
图2-48 无退刀槽螺纹
这种切削法操作较复杂，赶刀量要适当，否则会将螺纹车乱或牙顶车尖。它适用于低速切削螺距大于2mm的塑性材料。由于车刀用单面切削，所以不容易产生扎刀现象。在车削过程中亦可用观察法控制左右微进给量。当排出的切屑很薄（像铝箔一样）时，车出的螺纹表面粗糙度小。
图2-49 左右切削法、斜进法车削螺纹
（3）乱扣及其避免方法
在第一次进刀完毕以后，第二刀按下开合螺母时，车刀刀尖已不在第一刀的螺旋槽里，而是偏左或偏右，结果把螺纹车乱而报废，这就叫乱扣。因此在加工前，应首先确定被加工螺纹的螺距是否乱扣，如果是乱扣的，采用开正反车法。即每车一刀后，立即将车刀径向退出，不提起开合螺母，开倒车使车刀纵向退回到第一刀开始切刀的位置，然后用中拖板进给，再开顺车走第二刀，这样反复来回，一直到把螺纹车好为止。
（4）中途对刀的方法
中途换刀或车刀刃磨后必须重新对刀。即车刀不切入工件而按下开合螺母，待车刀移到工件表面处，立即停车。摇动中、小拖板，使车刀刀尖对准螺旋槽，然后开车，观察车刀刀尖是否在槽内，直至对准再开始车削。
（5）润滑液
车削时必须加冷却润滑液。粗车用切削油或机油，精车用乳化液。
5.车削有退刀槽的螺纹
有很多螺纹，由于技术和工艺上的要求，必须切退刀槽。退刀槽直径应小于螺纹小径（便于螺母拧过槽），槽宽约等于两三个螺距。螺纹车刀移至退刀槽中即退刀，并提起开合螺母或开倒车，如图2-50所示。
图2-50 车削有退刀槽的螺纹
6.低速车削螺纹时切削用量的选择
低速车削螺纹时，要合理选择粗、精车切削用量，并要在一定的走刀次数内完成车削。
低速车削螺纹时，实际操作中可采用弹性刀杆，如图2-51所示。这种刀杆的特点是，当切削力超过一定值时，车刀能自动让刀，使切屑保持适当的厚度，可避免扎刀现象。
图2-51 弹性螺纹车刀
7.螺纹的测量和检查
（1）大径的测量
螺纹大径的公差较大，一般可用游标卡尺或千分尺测量。
（2）螺距的测量
螺距一般可用钢直尺测量，如图2-47（a）所示。因为普通螺纹的螺距一般较小，在测量时，最好量l0个螺距的长度。然后把长度除以10，就得出一个螺距的尺寸。如果螺距较大，就可以量2～4个螺距的长度。细牙螺纹的螺距较小，用钢直尺测量比较困难，这时可用螺距规来量，如图2-47（b）所示。测量时把钢片平行轴线方向嵌入牙形中，如果完全符合，则说明测的螺距是正确的。
（3）中径的测量
精度较高的三角形螺纹，可用螺纹千分尺测量，所测得的千分尺读数就是该螺纹的中径实际尺寸。
（4）综合测量
用螺纹环规综合检查三角形外螺纹，如图2-52所示。首先应对螺纹的直径、螺距、牙型和粗糙度进行检查，然后用螺纹环规测量外螺纹的尺寸精度。如果环规通端正好拧进去，而止端拧不进，说明螺纹精度符合要求。对精度要求不高的螺纹也可用标准螺母检查（生产中常用），以拧上工件时是否顺利和松动的感觉来确定。检查有退刀槽的螺纹时，环规应通过退刀槽与台阶平面靠平。
图2-52 用螺纹环规综合检查三角形外螺纹
三、容易产生的问题和注意事项
1.车削螺纹前要检查组装交换齿轮的间隙是否适当。把主轴变速手柄放在空挡位置，用手旋转主轴（正、反），是否有过重或空转量过大现象。
2.由于初学车螺纹，操作不熟练，一般宜采用较低的切削速度，并特别注意在练习操作过程中集中精力。
3.车螺纹时，开合螺母必须闸到位，如感到未闸好，应立即起闸，重新进行。
4.车削铸铁螺纹时，径向进刀不宜太大，否则会使螺纹牙尖爆裂，造成废品。
5.车削无退刀槽的螺纹时，特别注意螺纹的收尾在1/2圈左右。要达到这个要求，必须先退刀，后起开合螺母。且每次退刀要均匀一致，否则会撞掉刀尖。
6.车削螺纹应始终保持刀刃锋利。如中途换刀或磨刀后，必须对刀以防乱牙，并重新调整中拖板刻度。
7.粗车螺纹时，要留适当的精车余量。
8.车削时应防止螺纹小径不清，侧面不光，牙型线不正确等现象出现。
9.车削塑性材料（钢件）时产生扎刀的原因：
（1）车刀装夹低于工件轴线或车刀伸出太长。
（2）车刀前角或后角太大，产生径向切削力把车刀拉向切削表面，造成扎刀。
（3）采用直进法时进给量较大，使刀具接触面积大，排屑困难而造成扎刀。
（4）精车时由于采用润滑较差的乳化液，刀尖磨损严重，产生扎刀。
（5）主轴轴承过松，拖板和床鞍的间隙太大。
（6）开合螺母间隙太大或丝杠轴向窜动。
10.使用螺纹环规检查时，不能用力过大或用扳手强拧，以免环规严重磨损或使工件发生移位。
11.车螺纹时应注意的安全技术问题：
（1）调整交换齿轮时，必须切断电源，停车后进行。交换齿轮装好后要装上防护罩。
（2）车螺纹时是按螺距纵向进给，因此进给速度快。退刀和起开合螺母（或反车）必须及时、动作协调，否则会使车刀与工件台阶或卡盘撞击而产生事故。
（3）正反车换向不能过快，否则机床将受到瞬时冲击，容易损坏机件。在卡盘与主轴连接处必须安装保险装置，以防因卡盘在反转时从主轴上脱落。
（4）车螺纹进刀时，必须注意中滑板手柄不要多摇一圈，否则会造成刀尖崩刃或工件损坏。
（5）开车时，不能用棉纱擦工件，否则会使棉纱卷入工件，容易把手指一起卷进而造成事故。
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