顧宏杰

摘要：通過對影響螺紋配合誤差分析，提出相應的解決方法。

關鍵詞：配合；誤差；分析；解決方法

引言

螺紋的加工方法很多，通常的機械制造采用車削的方法較為普遍。螺紋的車削是較為復雜的成形加工。因此螺紋的一些主要幾何參數，即大徑、小徑、中徑、螺距和牙側角，都不可避免地會出現誤差。這些誤差將直接影響螺紋的配合。本文擬從以下幾個方面對這些誤差產生的原因做些分析，并對相應的解決方法做些介紹。

1.螺紋大、小徑誤差對配合的影響

（1）內螺紋大徑的實際尺寸減小，內螺紋的大徑是公稱直徑，按國標GB/T197-2003要求內螺紋大徑的實際尺寸必須不小于其公稱直徑，否則會影響螺紋的配合。

造成內螺紋大徑的實際尺寸小于公稱直徑的原因有兩點：

一是進刀深度不夠。因為加工內螺紋時，操作工是按橫走刀的刻度來判定進刀深度的，進而判斷螺紋大徑的實際尺寸。例如橫絲杠與螺母間隙大、刻度盤空行程大等，都會造成進刀深度不準確而引起內螺紋大徑的實際尺寸減小。解決方法是：在車螺紋之前檢查并排除橫走刀系統(tǒng)的異常情況。

二是螺紋車刀的刀桿剛性不足引起的“讓刀”。加工內螺紋時，由于受到底孔直徑大小和螺紋長度的限制，不可能將刀桿做得太粗太短，所以剛性較差。在車削時出現“讓刀”現象，內螺紋有錐度誤差。這時，必須采取“光刀”的方法，也就是使刀具在原來吃刀深度的位置，反復車削幾次，逐步消除螺紋的錐度誤差，使內螺紋大徑的實際尺寸達到要求。

（2）內螺紋小徑的實際尺寸小，GB/T197-2003中規(guī)定螺紋底孔直徑的實際尺寸應控制在其基本尺寸以上。在加工過程中，常有一些異常情況也會引起內螺紋小徑的實際尺寸減小。例如，加工底孔的車刀刀桿剛性差而出現的“讓刀”現象、機床導軌的幾何精度超差引起底孔的圓度和圓柱度誤差、車螺紋時的“擠峰”現象等，都應注意解決，以避免小徑實際尺寸減小而影響螺紋的配合。同樣可見外螺紋的大、小徑誤差對配合的影響與內螺紋有相近之處。

2.中徑誤差對螺紋配合的影響

螺紋結合時，其接觸面主要在螺紋中徑的尺寸上，我們把通過牙型上溝槽寬度等于1/2基本螺距地方的假想圓柱直徑稱為螺紋的單一中徑。由于螺紋結合時，大、小徑處不接觸，牙側角誤差和螺距誤差又可用中徑來補償，所以螺紋中徑是影響螺紋配合的主要參數。

產生中徑誤差的主要原因主要有以下幾個方面：

（1）進刀深度不準確引起的中徑尺寸誤差。機床重復定位精度不好、橫進給絲杠與絲母間隙太大、加工中出現的“讓刀”等，都會引起進刀不準確而使中徑產生尺寸誤差。

（2）機床幾何精度誤差引起的中徑形位誤差。例如：機床主軸的徑向圓跳動超差會引起中徑上產生圓度誤差、機床縱向導軌與主軸中心線的平行度超差會引起中徑上產生錐度等。

（3）機床、刀具、工藝等工藝系統(tǒng)的徑向變形，也會引起中徑產生誤差。這種原因產生的誤差，可以用多次走刀的方法來減小。

（4）牙側角誤差和螺距誤差都是直接反映到中徑上，使中徑產生誤差。

3.牙側角誤差對配合的影響

牙側角是指在螺紋牙型上，牙側與螺紋軸線的垂線間的夾角。牙側角誤差是由于牙型角存在誤差或牙型角的位置誤差而造成左、右牙側角不相等形成的。也可能是由于上述兩個因素共同形成的。牙側角誤差的存在使內外螺紋結合時發(fā)生干涉，影響配合。

在實際生產中，產生牙側角誤差的原因有：

（1）刀具形狀不正確。螺紋刀具屬成形刀具，它的形狀應該符合于螺紋要求的形狀。例如：螺紋車刀的刀尖角直接決定螺紋的牙型角，必須刃磨正確。如果刀尖角有誤差，其誤差將全部帶給螺紋的牙型角，進而影響螺紋的牙側角。

（2）刀具相對工件的安裝位置不正確。若車刀偏轉，則刀尖角與工件軸線的垂線不對稱，車出的螺紋的牙型會不正，就是通常說的“倒牙”現象，使牙側角產生誤差。為了避免產生“倒牙”現象，在加工螺紋時，人們常常采用角度樣板來對刀，保證刀具相對工件的準確位置。

4.螺距誤差對配合的影響

螺紋加工是個比較復雜的成形運動，螺旋面的成形是靠刀具與工件之間按照一定規(guī)律做相對運動來實現的。當工件隨主軸均勻地轉一周，刀具應移動一個螺紋導程，而且移動量也應是準確而均勻的，這種有規(guī)律的相對運動是由機床的運動鏈來保證的。由于組成機床傳動鏈的各個環(huán)節(jié)都有一定誤差，所以刀具與工件之間的瞬時相對位置，也不會完全準確均勻，反映到工件上就是產生誤差。所以螺距結合時發(fā)生干涉，影響螺紋的配合。

在螺紋加工過程中，產生螺距誤差的具體原因有很多，而螺距誤差顯現的形態(tài)也不盡相同，我們可以把螺紋分三種情況分別加以說明。

（1）累計誤差。即螺紋在規(guī)定的長度內、各螺距的局部誤差、周期誤差的總和。從互換性的角度看，它是影響配合的主要因素。

（2）局部誤差。即在整個螺紋上的某一部分螺距或個別部位出現誤差，一般沒有規(guī)律。

（3）周期誤差。即螺紋誤差的出現呈周期性的，有一定的規(guī)律性。

其中絲杠的軸向及徑向圓跳動會引起螺距的周期誤差，絲杠安裝不準確會引起螺距的累計誤差，所以一定要提高機床絲杠的制造和安裝精度。機床、刀具、工件等工藝系統(tǒng)的隨機跳動、竄動、振動以及機床導軌的局部磨損、磕碰都會引起工件螺距的局部誤差。

5.結論

通過誤差分析可以充分認識螺紋制造過程中，影響螺紋配合的因素，從而更好地指導生產。

參考文獻：

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