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1、第八单元 螺纹磨削,课题一 螺纹及蜗杆的基础知识 课题二 螺纹磨床 课题三 螺纹及蜗杆磨削,课题一 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。,（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-
2、b、c 所示。,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,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（） （7）螺纹升角（）,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
3、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,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
4、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,返回,课题二 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,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0.020.04mm。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
5、承是新型的轴承。,二、部件结构,图8-6 S7332型螺纹磨床砂轮架主轴部件的结构 1-主轴 2-轴承盖 3-调整环 4-带轮 5-后端盖 6-轴承,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
6、，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,图8-7 S7332型螺纹磨床头架部件的结构 1-弹簧 2、3-轴承 4-拨盘 5-拨杆 6-顶尖 7-主轴 8-圆盘 9-分度盘 10、11、18-齿轮 12、13-滑移齿轮 14-蜗杆 15-蜗轮 16-轴承 17-
7、轴,二、部件结构,图8-8 S7332型螺纹磨床对线和螺距找正装置 1-丝杠 2-蜗杆 3-齿轮套 4-螺母 5-找正尺 6-触点 7-杠杆,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,图8-9 S7332型螺纹磨床的传动系统,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,返回,
8、课题三 螺纹及蜗杆磨削,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。,图8-10 螺纹磨削方法 ） 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,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,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/2， 然后将螺母5紧固。调整螺
9、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,图8-11 砂轮修整器 1-进给量调节螺母 2-修整行程螺母 3-修整行程刻线 4-调整角度螺母 5-紧固螺母 6-调整砂轮宽度螺母 7-转轴 8-调整修整速度螺母 9-手动进给手轮,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,图8-12 用滚轮修整多线砂轮 1-滚轮座 2-滚轮,一
10、、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、
11、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：,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
12、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
13、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
14、，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
15、，旋向为右旋，导程为25.133mm，导程角为101827，分度圆直径为44mm，表面粗糙度为Ra0.2m，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P8mm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？ 8磨削单头蜗杆，已知模数m=3mm，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。,返回,
