【摘 要】平面螺纹是在平面上加工螺纹，普通车床车削平面螺纹时，车刀相对于工件的运动轨迹是一条阿基米德螺旋线。文中介绍普通车床横向进给丝杠车削平面螺纹的工作原理、相关计算方法、注意事项和对车刀的要求。
　　【关键字】平面螺纹 挂轮 螺距 阿基米德螺旋线
　　一、引言
　　平面螺纹又叫端面螺纹，其牙形与矩形螺纹相同，只是平面螺纹一般在圆柱或圆盘端面上加工的螺纹。加工平面螺纹时车刀相对于工件运动的轨迹，则是一条阿基米德螺旋线，它与通常加工的圆柱螺纹不同。这就要求工件每转一圈，中拖板横向移动工件上一个螺距。因此，利用普通车床车削平面螺纹就主要有两个问题：一、怎样传动使主轴每转一圈刀架横向进给一个螺距？二、车刀的各主要几何角度怎样适应在平面上车削螺纹？
　　二、利用普通车床横向进给丝杠加工平面螺紋的原理
　　在普通车床上车削平面螺纹，一般采用光杠传动，使中拖板丝杠转动，驱动车床中拖板横向移动走刀来车削。通过改变挂轮齿数来适应加工不同螺距的需要。加工中刀具运动的传动路线如图1所示。
　　图1刀具运动的传动路线
　　传动在工件螺距要求不严格时，可用工件平面螺纹的螺距，除以车床增大螺距的倍数（如C620-1车床可增大2、8、32倍），用所得的商，选择车床铭牌相近似的横向进给量，并按要求扳好进刀箱手柄，再把主轴箱上增大螺距手柄扳到增大螺距位置上，并把主轴箱上变速手柄扳到要求的位置上，安装好刀具，就可进行平面螺纹的车削。
　　在工件螺距要求严格时，就必须配换挂轮箱挂轮。主轴旋转一转，横向进给丝杠移动一个螺距P，则有传动关系方程式为P=1Xi1XiXi2Xi3Xt
　　式中i—挂轮组传动比，i=Z1XZ3/Z2XZ4；P—工件螺距（mm）；Z1、Z3—为主动轮齿数；Z2、Z4—为被动轮齿数；t—横向进给丝杠螺距
　　式中i1、i2、i3、t由所使用车床及所选用切削参数决定，由此式可求的挂轮组传动比i值。例如，求得i=1/1.03，则可用以下方法求的挂轮参数：
　　解1 用计算法：
　　i=1/1.03=100/103
　　答：主动轮齿数为100，被动轮齿数为103。此挂轮为单式挂轮，中间可选任一齿数的齿轮为介轮。
　　解2 用查表法：
　　i=1/1.03=0.9709
　　查《金属切削手册》（上海科学技术出版社）或《机械工人切削手册》（机械工业出版社出版），即可得到相应的挂轮齿数。
　　用以上方法根据平面螺纹螺距的不同选用合适的挂轮组，调整机床即可加工不同螺距的平面螺纹。
　　这种方法车削平面螺纹一般采用主轴正反车走刀和使刀具返回。吃刀的方法有两种：一是用车床小刀架吃刀与退刀，小千分箍记数；二是大拖板前面的大导轨上安装磁力表架和百分表，用以控制大拖板的位置和吃刀量，并用大拖板吃刀与退刀。
　　三、车削平面螺纹时车刀的角度
　　车削时，车刀相对工件的运动轨迹是一条阿基米德螺旋线，车刀加工中的实际后角随着加工直径的变化不断变化，所以侧刃的刃磨后角与一般螺纹车刀不同。假定αmax为平面螺纹最小直径处dmin，即最里端螺纹的螺旋线升角，αmin为平面螺纹最大直径处dmax，即最外端螺纹的螺旋线升角，L为螺纹导程（单位：mm），则有tanαmax=L/（π*dmin），tanαmin=L/（π*dmax）。一般，顺着进给方向侧刃的刃磨后角β1=2o～4o+αmax；逆着进给方向侧刃的刃磨后角为β2=2o～4o+αmin。在车削最小直径处时，车刀的背走刀方向侧刃后面容易与牙型侧面碰撞，所以车刀车内圆一侧的副后角必须如图1磨出双重后角，以防止车削中此部分干涉。
　　四、注意事项
　　（一）刀具刃磨 按照平面螺纹的旋向和螺纹升角刃磨侧刃后角，防止出线干涉；
　　（二）大小溜板的调整 利用横向进给丝杠车削平面螺纹时，大溜板必须锁紧，小溜板导轨必须垂直与工件端面。车削过程不能断开螺纹传动链，否则会导致螺纹乱扣；
　　（三）车刀安装 车刀安装应对中工件中心，并与工件端面垂直。
　　参考文献：
　　[1]濮良贵. 机械设计（第六版）.高等教育出版社.1999
　　[2]曾正明.实用工程材料技术手册.机械工业出版社.2001
　　[3]吴岳昆.金属切削原理与刀具.机械工业出版社.1978
　　作者简介：王海刚（1978-）男，助理工程师，主要从事仪器仪表机械设计与制造工作。