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第八章 螺纹磨削§8-1　螺纹及蜗杆的基础知识　螺纹及蜗杆的基础知识§8-2　螺纹磨床　螺纹磨床§8-3 螺纹及蜗杆磨削螺纹及蜗杆磨削§8-1　螺纹及蜗杆的基础知识　螺纹及蜗杆的基础知识一、螺纹的基础知识一、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（3） 螺纹的种类螺纹的种类很多， 根据螺旋线的数目可分为单线螺纹和多线螺纹单线螺纹： 沿一条螺旋线所形成的螺纹称为单线螺纹， 如图8-2a 所示多线螺纹： 沿两条或两条以上， 在轴向等距分布的螺旋线所形成的螺纹称为多线螺纹，如图8-2-b、c 所示一、螺纹的基础知识一、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、螺纹的基础知识一、螺纹的基础知识图8-4　普通螺纹的主要参数一、螺纹的基础知识一、螺纹的基础知识（1） 螺纹大径（D， d）（2） 螺纹小径（D1， d1）（3） 螺纹中径（D2， d2）（4） 螺距（P）（5） 导程（Ph）（6） 牙型角（α）（7） 螺纹升角（ψ）二、蜗杆的基础知识二、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、蜗杆的基础知识二、蜗杆的基础知识2． 蜗杆的主要参数和尺寸蜗杆是与蜗轮相啮合的， 蜗杆的齿形要与蜗轮的齿形相啮合， 因为蜗轮的齿形大小是由模数确定的， 所以模数也是蜗杆的基本参数以中间平面为基准， 米制蜗杆的参数和尺寸（中间平面为蜗杆轴向截面） 如下：二、蜗杆的基础知识二、蜗杆的基础知识§8-2　螺纹磨床　螺纹磨床一、一、S7332S7332型螺纹磨床的部件型螺纹磨床的部件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1． 砂轮架主轴主轴轴承采用静压轴承， 静压轴承可获得较高的旋转精度。

如图8-6 所示， 主轴1 与轴承6 之间的间隙为0.02～0.04mm静压轴承在圆周上有4 个油腔， 输入的液压油使主轴浮在轴承的中心处主轴的回转是通过带轮4 传动的， 带轮由一对滚动轴承安装在后端盖5上这种带轮可使主轴卸荷， 使主轴不受V 带拉力产生的弯曲力矩， 从而保持高的旋转精度静压轴承是新型的轴承二、部件结构二、部件结构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、部件结构二、部件结构二、部件结构二、部件结构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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2． 交换齿轮螺纹磨削的成形运动是工件旋转一周， 工作台由丝杠螺母传动， 使工件相应移动一个导程的距离根据图8-9， 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　螺纹及蜗杆磨削一、螺纹的磨削一、螺纹的磨削1． 螺纹的磨削方法螺纹磨削在螺纹磨床上进行螺纹磨削的方法有单线砂轮磨削法、多线砂轮切入磨削法、多线砂轮纵向磨削法三种，如图8-10所示一、螺纹的磨削一、螺纹的磨削（1） 单线砂轮磨削法（2） 多线砂轮切入磨削法（3） 多线砂轮纵向磨削法一、螺纹的磨削一、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、技能训练四、技能训练图8-17　蜗杆四、技能训练四、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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？8． 磨削单头蜗杆， 已知模数m ＝3 mm， 试计算轴向齿距9． 法向齿形角是螺纹磨床砂轮的修整角， 操作时如何计算？10． 按图说明S7332型螺纹磨床头架部件、砂轮架主轴部件、对线及螺距找正装置的结构11． 如何磨削米制阿基米德螺线蜗杆？12． 磨削单头蜗杆， 已知模数m=4mm， 分度圆直径d1 ＝44mm试求导程角及交换齿轮。