浅谈车削大螺距多线螺纹过程分头误差的测量技巧

韦富基

（柳州职业技术学院，柳州 545006 ）

0 引言

多线螺纹俗称多头螺纹，其分线误差俗称分头误差，是多线螺纹过程的一个重要检测项目。作为成品，可在“万工显”、螺距误差测量仪等先进的仪器上进行检测。在普通车床上车削大螺距多头螺纹，不能把工件取下，拿到仪器上测量，如果卸下工件测量，会出现二次装夹误差，因此在机床上只能使用一般量具进行分头误差测量，如何检测和修正，是加工者需要解决的问题。在机床上检测分头误差的方法具有局限性，常用的有三针（或单针）测量分度圆直径结合齿厚游标卡尺测量法向齿厚的方法、齿厚游标卡尺测量法向跨齿距这两种传统的测量法。因为，用齿厚游标卡尺测量时，容易产生测量误差，因此经过探索得出新的测量方法，即百分表加杠杆表测量法。下面分别介绍常用的分头误差测量三线螺纹俗称多头螺纹，其分线误差俗种方法方法加以对比。

1 三针（或单针）测量加齿厚游标卡尺测量法

用三针测量分度圆直径的方法如图1所示, 用单针测量分度圆直径的方法如图2所示, 用三针(或单针)结合齿厚游标卡尺测量法向齿厚的方法，是检测多头蜗杆分头误差的传统方法之一。如图3所示是用单针分别测量双线螺纹两螺旋线的中径，其测量方法大致是：用单针、千分尺测出两齿槽A1和A2的值。再用齿厚游标尺测出两齿的分度圆齿厚S1、S2所对应的法向齿厚Sn1、Sn2的值，然后加以对照，判断出两槽尺寸的大小误差，以及两齿厚尺寸的大小误差。

图1 用三针测量分度圆直径

图2 用单针测量分度圆直径

单针测量方法A值的计算如下：

先按下列公式计算出三针测量值M：

M=d2+3.924D-4.316m+1.2909 D .tan2γ

式中：M——用三针测量分度圆直径时千分尺的测量读数。

D——量针直径。量针最佳直径为D=1.674 m（m为蜗杆模数），量针直径取值范围有：最大为 Dmax=0.656P， 最小为 Dmin=0.487P。

γ——蜗杆的螺旋升角

再按以下公式计算单针测量值A

A＝（M+d）/ 2

式中：A——用单针测量分度圆直径时千分尺的测量读数。

M——用三针测量分度圆直径时千分尺的测

d——蜗杆外圆直径的实际测量值。

图3 用单针分别测量中径

1）当 A1=A2，且 Sn1=Sn2时，说明两线的分度圆直径相等，分头误差为零。

2）当 A1=A2，而 Sn1≠Sn2时，说明两线的分度圆直径相等，但分头有误差，其轴向齿距误差值为：

△P=△S=△Sn/COSλ= |Sn1-Sn2|/COSλ≈Sn1-Sn2

3）当A1≠ A2，且 Sn1≠Sn2时，说明两线的分度圆直径、齿距均不等。其分头误差则根据A1、A2、 Sn1、Sn2

的具体数值来计算。

图4 用游标卡尺法测量

2 齿厚游标卡尺法向跨齿距测量法

用齿厚游标卡尺法向跨齿距测量法，检测多头蜗杆分头误差的另一传统方法，如图4所示是分别测量相邻两齿距及齿厚，并通过以下计算判断分头误差。

由图可知：

P1=L1-S2 P1´=L1-S1

P2= L2-S1 P2´= L2-S2

其测量方法是：量出L1、L2、S1、S2所对应的法向尺寸Ln1、Ln2、Sn1、Sn2，则有：

Pn1=Ln1-Sn2 Pn1´=Ln1-Sn1

Pn2= Ln2-Sn1 Pn2´= Ln2-Sn2

然后，通过比较Pn1和 Pn2、Pn1´和Pn2´的大小，得出法向齿距误差。即：△Pn= |Pn1-Pn2|△ Pn´= |Pn1´-Pn2´|

3 百分表加杠杆表检测分头误差的新方法

用百分百检测多头蜗杆分头误差，其操作方法是：准备两个磁力表座、一个量程≥螺纹螺距的百分表、一个杠杆千分百、螺纹三针一副。把其中一个磁力表座固定在机床导轨上，安装百分百并调整，使百分表的测量杆大致平行于工件轴线，百分表测量头与刀架接触；再把其中一个磁力表座固定在机床滑台上，把杠杆百分百安装上并使表的杠杆与工件轴线趋于平行。把量针放在一个螺旋槽1中，移动杠杆千分表至量针上方，调整好百分表的压力，左右移动车床滑板找出杠杆表在量针最高点的读数，并调整百分表读数“回零”。再把固定在床身导轨上的百分表读数调整回零，如图5所示。然后移动车床滑板使杠杆千分表头对准第二个螺旋槽中的量针的最高点，这时，从千分表中可读出两个螺旋槽在半径方向的误差值；当杠杆千分百处于里里根钢针最高点时，从百分表移动的读数差可以得出第一个螺旋槽到第二个螺旋槽的实际距离是否等于螺距。

图5 百分表法测量

检测分度圆直径也是采用单针或三针测量。

4 结束语

前两种测量方法，判断、计算齿距误差较为烦琐。且齿厚游标齿测量精度较低，测量的结果误差大。一般粗车可采用齿厚游标卡尺法向跨齿距测量的方法；对半精车或精度要求不高的零件可采用单针与齿厚游标卡尺结合的方法测量。

新的检测方法，具有法操作简便、测量读数直观、计算简单、检测精度高的特点。适用于蜗杆的精加工测量，有利于保证质量和提高效率，尤其是，生产批量越大越显其优越性。

[1] 劳动和社会保障部教材办公室组编写. 车工工艺学[M].中国劳动社会保障出版社, 2005.

[2] 柳鹏旭. 应用刻线分层法车削多头蜗杆[J]. 新疆农机化,2010, 2.

[3] 赵华.多头蜗杆快捷车削工艺分析[J]. 工具技术, 2009, 4.

[4] 陈朝阳, 张凡娥. 应用宏程序在数控车床上高速车削多头蜗杆[J]. 中国制造业信息化, 2010, 21.