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第八章螺纹磨削§8-1

螺纹及蜗杆的基础知识§8-2

螺纹磨床§8-3螺纹及蜗杆磨削§8-1螺纹及蜗杆的基础知识一、螺纹的基础知识1.螺纹的形成和种类（1）螺旋线（2）螺纹的形成螺纹就是在圆柱或圆锥表面上，沿着螺旋线所形成的具有规定牙型的连续凸起和沟槽。凸起是指螺纹两侧面的实体部分，又称为牙。在圆柱体或圆锥体上形成的螺纹称为圆柱螺纹或圆锥螺纹。一、螺纹的基础知识图8-2螺纹的旋向和线数一、螺纹的基础知识2．螺纹的主要参数现以普通螺纹为例说明螺纹的主要参数。普通螺纹如图8-4所示，主要参数有大径、小径、中径、螺距、导程、牙型角和螺纹升角七个。一、螺纹的基础知识图8-4普通螺纹的主要参数二、蜗杆的基础知识1．蜗杆的种类按齿形角的不同，蜗杆分为米制蜗杆和英制蜗杆两大类，常用的为米制蜗杆。米制蜗杆按齿形分为轴向直廓蜗杆和法向直廓蜗杆两种。（1）轴向直廓蜗杆轴向直廓蜗杆的齿形在蜗杆轴平面内为直线，在法平面内为曲线，在端平面内为阿基米德螺旋线，因此又称阿基米德蜗杆。（2）法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆的齿形在法平面内为直线，在蜗杆的轴平面内为曲线。如图8-5所示，轴向直廓蜗杆和法向直廓蜗杆在螺纹磨床上都能加工。蜗杆是螺纹磨床较难加工的零件之一。二、蜗杆的基础知识图8-5米制蜗杆的种类a）轴向直廓蜗杆b）法向直廓蜗杆二、蜗杆的基础知识§8-2螺纹磨床一、S7332型螺纹磨床的部件S7332型螺纹磨床的主要部件有砂轮架、头架、对线和螺距找正装置、砂轮修整器、尾座等。二、部件结构二、部件结构2．头架图8-7所示为S7332型螺纹磨床头架部件结构。头架主轴7由直流无级变速电动机经V带轮传动蜗杆14、蜗轮15，由传动轴17上的双联滑移齿轮13和12传动齿轮11和10，通过拨盘4和拨杆5拨动工件旋转。分度时，操作手柄使齿轮13与11脱开，转动分度盘9即可。螺距扩大传动比为1:4。变换加大螺距手柄，当使齿轮12与10啮合时，则工件螺距增大至4倍。轴17左端齿轮18接交换齿轮。磨内螺纹时，主轴上可安装卡盘，主轴的轴承为1:20锥度的滑动轴承。二、部件结构3．对线和螺距找正装置图8-8所示为S7332型螺纹磨床对线和螺距找正装置。对线时，通过蜗杆2带动齿轮套3旋转，使工件螺纹与砂轮对准，以使砂轮能均匀地磨削。找正机构的螺母4在拉簧作用下，通过杠杆7，使触点6紧压在找正尺5的下面，在工作台移动时，即可找正螺距误差。找正尺可按机床误差调整，尺面可修正。二、部件结构三、螺纹磨床的传动及交换齿轮1．主轴传动S7332型螺纹磨床的传动系统如图8-9所示，磨床头架主轴由直流无级调速电动机驱动，经带轮、蜗杆蜗轮传动齿轮，并带动主轴旋转，其传动关系式为：三、螺纹磨床的传动及交换齿轮三、螺纹磨床的传动及交换齿轮§8-3螺纹及蜗杆磨削一、螺纹的磨削2．螺纹磨削时砂轮的修整（1）单线砂轮的修整S7332型螺纹磨床采用专用自动修整器修整砂轮两侧，如图8-11所示。修整器固定在砂轮架的上方。修整时，先调整角度螺母，使修整器内的样板倾斜α／2，然后将螺母5紧固。调整螺母6可控制两侧金刚石笔的位置，使修整砂轮的宽度小于螺纹牙底的宽度，其计算式为：一、螺纹的磨削一、螺纹的磨削一、螺纹的磨削（2）多线砂轮的修整多线砂轮常用滚轮修整。多线砂轮的滚压可在螺纹磨床上进行。拆卸自动修整器体壳，安装滚压器。如图8-12所示，滚压时砂轮以93r／min的速度低速旋转，带动滚轮旋转，从而实现砂轮的滚压成形。一、螺纹的磨削3．螺纹磨削时砂轮架倾斜角的调整及螺纹对线（1）螺纹磨削时砂轮架倾斜角的调整砂轮架的倾斜角可按工件中径处的螺纹升角选取，将砂轮架倾斜相应的角度，砂轮架的倾斜方向必须与工件螺纹升角的方向相同，以防止砂轮与工件螺旋面发生干涉。调整时，松开砂轮架下体壳的偏心压紧轴，转动手轮即可。螺纹升角按下式计算：一、螺纹的磨削（2）螺纹对线（也称对刀）磨削螺纹时，为了使砂轮正确地、均匀地磨削螺纹两侧面，必须进行对刀。对刀时，转动砂轮横向进给手轮，使砂轮逐渐进入工件螺旋槽。如砂轮偏离螺旋槽，则可旋转对线手轮，使砂轮与螺旋槽对正，然后再退出砂轮，工作台回程切入砂轮，复查砂轮的位置是否正确。二、蜗杆的磨削1．蜗杆磨削时交换齿轮的计算在S7332型螺纹磨床上磨单头蜗杆时，交换齿轮的计算公式为：二、蜗杆的磨削2．调整砂轮架倾斜角度3．砂轮的修整三、螺纹中径的三针测量与计算螺纹中径是影响螺纹配合的关键尺寸，必须对其严格控制和正确测量。测量螺纹中径的方法很多。一般精度的螺纹可用螺纹量规进行综合测量；精度要求不高的外螺纹，可用外螺纹千分尺测量，也可用三针测量法和精密测量仪器，如万能工具显微镜或大型工具显微镜、三坐标测量仪等，对螺纹中径作普通测量和精密测量。在生产实践中，应用最广泛的是用三针测量法测量螺纹中径，可达到较高的测量精度。三、螺纹中径的三针测量与计算1．三针测量外螺纹中径的计算公式三针测量螺纹中径，就是将三根直径相等的量针，分别放在螺纹的牙槽中间，如图8-13所示，用接触式仪器（测长仪、比较仪、杠杆千分尺等）或千分尺测量出M值，再通过计算求出中径d2。三针测量法是一种间接测量方法。三、螺纹中径的三针测量与计算图8-13三针测量外螺纹中径三、螺纹中径的三针测量与计算2．三针的选择在测量中，为避免由于牙型角误差影响测量结果，所选用的三针直径，放置在螺纹牙型的沟槽中，与螺纹牙型角的接触点应恰好在中径线的牙侧位置上，如图8-14所示。此时，该三针的直径称为最佳三针直径，可由下式求出：三、螺纹中径的三针测量与计算3．三针测量中采用的计量器具用三针和外径千分尺测量螺纹中径，方法简便、准确，适应生产现场的需要。测量的具体步骤如下：（1）根据被测螺纹的中径、螺距、牙型角选择最佳三针直径和外径千分尺。（2）把选好的三针分别放在被测螺纹的牙槽间，其中两根放在千分尺砧座端，一根放在千分尺微分筒的测量杆端，并注意处于两根针对应的沟槽中，如图8-15所示。（３）转动微分筒，使三针、测量面、螺纹三者之间紧密接触，并轻轻摆动千分尺，使之找出螺纹径向最大值。当确认三针在螺纹沟槽中与千分尺之间无松动时，则可读取千分尺的数值，即M值。三、螺纹中径的三针测量与计算图8-15三针测量外螺纹中径的方法三、螺纹中径的三针测量与计算测量时应注意：三针的位置必须放正确，测量位置要在螺纹的两端、中间及转90°截面上进行。测量螺距较大的螺纹时，千分尺测砧端不能与两根量针都正确接触，可在放两根量针处放2mm或3mm的量块，作为过渡接触面，然后测出的值减去量块的厚度即为M值。同时应使千分尺与被测螺纹的温度尽量一致，以减少因温差不同而造成的测量误差。四、技能训练1．磨机床丝杠（1）图样和技术要求分析（2）选择设备（3）砂轮的选择（4）磨削工艺（5）工件的装夹（6）工件磨削步骤（7）注意事项四、技能训练2．磨削蜗杆（1）图样和技术要求分析图8-17所示为一法向蜗杆。材料为GCr15，淬火后硬度为61HRC，蜗杆的法向模数为mn＝4mm，头数为n＝2，旋向为右旋，导程为25.133mm，导程角为10°18′27″，分度圆直径为44mm，表面粗糙度为Ra0.2μm，同轴度公差为0.008mm。四、技能训练图8-17蜗杆四、技能训练（2）选择设备（3）选择砂轮（4）磨削工艺（5）工件的定位夹紧（6）工件的磨削步骤四、技能训练四、技能训练复习思考题1．什么是单线砂轮磨削法？2．什么是多线砂轮切入磨削法、多线砂轮纵向磨削法？3．螺纹磨削的成形运动应该是怎样的？4．已知在S7332型螺纹磨床上磨削P＝8mm螺纹，求交换齿轮齿数。5．如何测量螺纹的中径尺寸？6．如何磨削梯形螺纹？四、技能训练7．磨削米制蜗杆时应知道蜗杆的哪些参数？其中主要参数有哪些？