第三章 常用车削加工技术
第一节 工件的装夹
对工件进行车削时，首先要采用正确的方法对工件进行装夹。装夹方法是否恰当会对工件的加工质量、生产效率以及安全操作等方面产生较大影响。在车削加工中，通常使用卡盘、顶尖、花盘和角铁以及心轴等夹具对工件进行装夹。
一、卡盘装夹
图3-1 用划针盘校正工件外圆
1.四爪单动卡盘装夹
用四爪单动卡盘进行装夹时，必须使所要加工表面的旋转轴线与车床主轴轴线重合，因此装夹的关键是如何做好工件位置的校正。
（1）用划针盘校正工件的外圆（图3-1）。校正时先使划针稍离工件外圆，然后缓慢旋转工件，仔细观察工件外圆与划针之间间隙的大小。随后移动间隙最大一方的卡爪，移动距离约为最大间隙值与相对方向最小间隙值差的一半。经过几次反复，直到工件转动一周，划针与工件表面之间距离基本相同为止。对较长的工件，应对工件两端外圆都进行校正。
（2）校正短工件的端面（图3-2）。对一些长径比较小的短工件，除了要校正工件外圆，还要校正工件的端面。在校正时，将划针放在工件端面的近外缘处，慢慢转动工件，观察划针与工件端面之间的间隙变化。根据间隙的情况，用木锤或铜锤轻轻敲击工件端面，直到划针与端面各处间隙基本一致为止。校正端面时，应注意工件外圆位置是否有变化，两者应兼顾。
图3-2 用划针校正工件端面
（3）用百分表校正工件（图3-3）。用四爪卡盘装夹的工件精加工时，校正要求较高，可使用百分表对工件进行校正。
图3-3 用百分表校正工件
（a）校正较短工件 （b）校正较长工件
2.三爪自定心卡盘装夹
三爪自定心卡盘主要用于加工表面与装夹表面旋转轴线重合的中小型旋转类工件的装夹。用三爪自定心卡盘对工件装夹时的注意事项。
（1）用正爪装夹工件时，工件直径不能太大，卡爪伸出卡盘边缘一般不超过卡爪长度的1/3，否则由于卡爪螺纹与卡盘主体上平面螺纹啮合过少，卡爪上的螺纹容易在受力较大时碎裂而发生事故。
（2）工件直径较大时，应使用反爪进行夹紧。
（3）对利用已加工表面定位夹紧，加工精度要求较高的工件，可使用由低碳钢、铝合金、铜合金等材料并按工件定位表面配制的软爪进行夹紧。
（4）用卡盘装夹刚性较差，易变形工件时，可加工一直径比工件被夹部位直径小约0.5mm的开口套，卡爪经开口套将工件夹紧。由于开口套与工件之间的接触面积大，夹紧力分布均匀，工件不易产生变形（图3-4）。
图3-4 用开口套装夹工件
3.两顶尖装夹
对于较长的或需经过多次装夹才能完成加工的，如长轴和长丝杆等，还有经车削后还要磨削的工件，为了保证装夹的精度，常在工件上加工出中心孔，并采用两顶尖进行定心、支承的装夹方式。这种方法装夹方便，不需找正，安装精度高。常用固定顶尖及回转顶尖的型式及规格参见表2-14及表2-15。
（1）中心孔类型、用途及其加工。
1）中心孔类型及用途。
①A型中心孔。这种中心孔不带保护锥，结构较简单。用于不需重复使用中心孔，加工精度要求不高的轴类零件。表3-1为A型中心孔的结构要素及尺寸。
表3-1 A型中心孔（GB/T145—1985）
注：（1）尺寸l取决于中心钻的长度，此值不应小于t值。
（2）当按GB/T4459.5—1984《机械制图》中心孔表示法表示时，必须注明中心孔的标准代号。
②B型中心孔。带有120°保护锥孔，定位锥面不易碰坏。用于精度要求较高，工序较多，需多次使用中心孔装夹的轴类零件。表3-2为B型中心孔的结构要素及尺寸。
③C型中心孔。中心孔内的螺纹可将其他零件轴向固定在轴上用。表3-3为C型中心孔的结构要素及尺寸。
表3-2 B型中心孔（GB/T145—1985）
注：尺寸l取决于中心钻的长度，此值不应小于t值。
表3-3 C型中心孔（GB/T145—1985）
2）中心孔的加工。
通常可将工件夹紧在卡盘上，工件伸出部分尽量短，如果工件长，且直径较大，无法通过主轴孔，可一端用卡盘夹紧，另用中心架支承。加工前，必须仔细调整尾座位置，使尾座顶尖与主轴轴线对准。工件装夹校正后，先车平端面，然后通过摇动尾座后端手轮，使装在尾座套筒锥孔内的中心钻移向工件（图3-5）。中心钻在进给加工时一定要速度均匀缓慢地向工件进给。加工时，工件转速不宜太低，要供注切削液，并经常将中心钻退出，清除切屑。中心孔钻到所需深度后，先停止进给，再停机，利用主轴惯性使中心孔表面更加圆整、光洁。
图3-5 在车床上钻中心孔
钻C型中心孔时，应用两个不同直径的钻头，顺序将螺纹底孔和短圆柱孔钻出，再用丝锥攻出螺纹，然后用60°及120°锪钻将60°及120°锥面锪出。
（2）装夹方式。
1）拨盘与顶尖配合使用。工件用前后顶尖装夹后，通过拨盘和鸡心夹头带动工件旋转。通常有两种方式：
①采用盘面带有U型槽的拨盘与弯头鸡心夹头配合带动工件转动（图3-6）。
②采用盘面带有拨杆与直尾鸡心夹头配合带动工件转动（图3-7）。
图3-6 用拨盘和弯头鸡心夹头带动工件
图3-7 用拨盘和直尾鸡心夹头带动工件
也可采用三爪卡盘代替拨盘来带动工件转动（图3-8）。
拨盘和鸡心夹头的规格及主要参数参见表2-21～表2-23。
图3-8 用三爪卡盘代替拨盘带动工件
2）采用自拨顶尖装夹。加工余量较小的工件时，由于切削力不大，可采用锥面上加工出锯齿形的顶尖本身来带动工件转动。常见装夹方式有：
①外拨顶尖与活顶尖配合装夹（图3-9（a））；
②两内拨顶尖装夹（图3-9（b））；
③伞形回转顶尖与回转顶尖配合装夹（图3-9（c））。
后两种装夹方法要求工件本身两端或一端有孔。自拨顶尖的型式及参数参见表2-16～表2-20。
3）采用两顶尖装夹工件应注意事项：
①前、后顶尖必须与车床主轴有较高的同轴度，否则加工出的工件会带有锥度。
图3-9 顶尖自身带动工件回转的装夹方式
（a）外拨顶尖与活顶尖配合装夹 （b）两内拨顶尖装夹 （c）伞形回转顶尖与回转顶尖配合装夹
②要保证中心孔的加工质量，形状要正确，表面粗糙度要小。顶尖孔在安装前要清扫干净。如果使用固定的后顶尖，应在中心孔内注入润滑脂。
③顶尖与中心孔的配合应松紧适当。
④尾座在不影响切削的前提下，尽量缩短伸出长度，以保证有足够的刚度，减小加工时的振动。
4.一夹一顶装夹
对较长较重的工件，为了夹紧牢固，承受较大的切削力，通常不采用两顶尖装夹的方式，而采用主轴一端用卡盘，另一端用后顶尖的装夹方式。为防止工件在加工时产生轴向窜动，应在卡盘内安装轴向限位装置（图3-10（a））或利用工件的台阶作轴向定位（图3-10（b））。
5.心轴装夹
利用工件已加工圆柱孔、内螺纹及花键孔定位时，常采用心轴对工件进行装夹。
（1）用于圆柱孔定位心轴。
1）带台阶心轴（图3-11）。这种心轴工作部分直径与工件内孔直径之间成间隙配合，工件装卸比较方便，但定心精度不高。为防止工件轴向窜动，需通过台阶来限制工件轴向位置。夹紧螺母通过开口垫圈对工件进行快速夹紧或松开。开口垫圈两端面应经磨削，以保证相互平行。
图3-10 一夹一顶装夹工件
（a）用限位支承限位
（b）用工件台阶限位
图3-11 带台阶心轴装夹工件
2）小锥度心轴（图3-12）。这种心轴表面加工出1∶1000～1∶5000的小锥度，两端中心孔必须制成带有保护锥的B型孔，以防止装卸时碰坏中心孔。工件楔紧在心轴上后，通过工件内孔的弹性变形消除间隙并产生摩擦力而带动工件转动。由于传递扭矩较小，只适于工件定位孔精度不低于IT7的精车。
图3-12 小锥度心轴
（2）花键心轴（图3-13）。花键心轴用于对加工有内花键孔工件的装夹。装夹时经引导部分将工件插入心轴，再用木锤或铜锤将工件砸紧在花键心轴上。
图3-13 花键心轴
（3）螺纹心轴（图3-14）。这种心轴适用于各种带内螺纹工件的外圆车削。由于螺纹有间隙，定位精度不高，只能用于加工精度要求不高的工件的装夹。
图3-14 螺纹心轴
（4）胀力心轴。胀力心轴通过弹簧筒夹变形产生的胀力对工件进行定心和夹紧。图3-15为一种胀力心轴的结构。使用时将工件装到弹簧筒夹2上，再一并放入心轴体1中，然后向左旋动螺母4，在锥套3和心轴体外锥面的作用下，弹性筒夹变形外涨，使工件得到定心和夹紧。由于胀力心轴夹紧力分布均匀，特别适合对易变形的薄壁类零件进行装夹。
6.花盘角铁装夹
图3-15 胀力心轴装夹工件
1—夹具体 2—筒夹元件 3—锥套 4—螺母 5—心轴
图3-16 花盘角铁装夹工件实例
1—内角铁 2—花盘3—平衡块 4—工件
车削形状不规则零件时，常需用花盘和角铁对工件进行装夹。图3-16为采用花盘角铁对一装配后轴承座装夹，并进行孔加工的示意图。工件4以底平面在角铁1上定位。工件安装前，可先根据工件加工尺寸调整角铁在花盘2上的位置，并通过夹紧螺栓将角铁固定在花盘上。工件安装后经校正，确保工件所加工孔的轴线与主轴轴线同轴后，再用螺栓将工件在角铁上夹紧。为了减少花盘与工件在高速回转时离心力，避免发生振动，必须仔细调整平衡块3的位置后才能进行车削加工。花盘的主要规格及参数参见表2-26。
图3-17为采用可调坐标角铁的花盘装夹装置。在普通铸铁花盘上，安装一个由45钢制成的圆盘，并通过圆盘中心加工出一凹槽。可调角铁通过导轨面与凹槽相配，并可沿凹槽移动，进行坐标位置调整。这种结构装夹零件迅速准确，有一定调整范围，适应性较强。
使用花盘角铁装夹的要点如下。
（1）工件定位基准的选择。
1）尽可能使工件定位基准与工序基准重合。
2）定位基准应有足够大的面积，以使定位稳定。定位面应尽量靠近被加工表面，以增加加工时的刚度和稳定性，减少工件装夹和切削时所引起的变形。
3）如不加工表面与被加工表面有位置要求，应使用该不加工表面定位，否则应选用已加工表面定位以提高定位精度；如零件表面全需加工，则应选加工余量最少的表面作定位基准。
（2）花盘角铁的校正。
图3-18 花盘的校正
1）花盘的校正。花盘端面为安装基准，需有严格的平直度和对主轴的垂直度。可用百分表对花盘平直度及对主轴垂直度进行检测（图3-18）。一般要求端面圆跳动在0.02mm以下。检测平直度时，要将百分表固定在刀架上，移动中滑板，观察花盘端面的凹凸情况，端面只允许凹（不超过0.02mm）。如达不到要求，可在车床上将花盘端面进行精车。精车时，必须将床鞍固定螺钉锁紧。
2）角铁的校正。将角铁清理干净后，用螺钉紧固在花盘的适当位置上，再将百分表装在刀架上，移动床鞍，测量角铁安装基面是否与主轴平行（图3-19）。如不平行，可将角铁修刮后再进行校正。如工件数量不多，也可在角铁和花盘的结合面间垫一些薄纸来进行调整。
图3-19 角铁的校正
7.专用夹具装夹
用花盘角铁装夹工件的方法是比较复杂的，工件安装基面和角铁以及其他附件的选择应当合理，校正工作也较费时麻烦。当要对形状不规则零件进行批量加工时，矛盾就更为突出。此时可设计制造专用车夹具来对工件进行装夹。这样不仅提高生产效率，而且有利于保证加工质量，降低对操作人员的技术要求 。
图3-20为一加工工件孔和端面的车床专用夹具示意图。工件以一平面和两孔为定位基准，在夹具倾斜的定位支承板和一圆柱销、一菱形销上定位，并由两个钩形压板3夹紧。为了便于在加工过程中检验所切端面的尺寸和被加工孔与定位基准面的角度，靠近加工面处设计有测量基准面及工艺孔。夹具体4上的基准圆A是找正圆。
图3-20 车床专用夹具实例
1—平衡块 2—防护罩 3—钩形压板 4—夹具体
专用夹具与车床主轴的联接对能否保证夹具回转轴线与主轴回转轴线同轴，从而保证夹具的回转精度有极大影响。根据车床夹具径向尺寸的大小，一般采取两种方式与主轴联接。
（1）对于径向尺寸D＜140mm，或D＜（2～3）d的小型夹具，可通过锥柄直接安装在主轴锥孔中，并用螺栓杆拉紧（图3-21（a））。这种联接方式定心精度较高。
1—过渡盘 2—平键 3—螺母 4—夹具 5—主轴
（2）对于径向尺寸较大的夹具，通过过渡盘与主轴前端联接。过渡盘的结构如图3-21（b）、图3-21（c）所示。过渡盘的一面与机床主轴联接，其配合表面形状取决于主轴前端结构形式；过渡盘另一面通常加工出凸缘，它与夹具体上的定位止口配合，从而实现夹具在主轴上的定位。图3-21（c）的过渡盘采用锥面与主轴相配，用活套在主轴上的螺母3锁紧，转矩由平键2传递。若不用过渡盘，也可将夹具根据主轴前端的结构直接安装在主轴上。
第二节 常见表面的车削加工
一、车削外圆
1.外圆车刀
（1）外圆车刀几何角度的选择。
1）选择几何角度的基本原则。
①根据被切削材料的性质，在保证刀刃有足够强度的前提下，选用较大前角。这样可减小切削力，减少切削热。但前角也不宜过大，以免降低刀具耐用度。
②粗车时，一般采用负刃倾角以提高刀刃的强度；精车时，采用正刃倾角，使切屑流向待加工表面。
③根据工件加工形状要求、材料以及工艺系统刚度，车刀主偏角通常采用90°、75°、60°、45°几种。工艺系统刚度差时，主偏角应选大些。
④粗加工时，后角应选小些，以提高刀具的强度；精加工时，后角应大些，有利于保持已加工表面质量。
2）外圆车刀几何角度的参考值及刀片牌号可参考表3-4，外圆精车刀几何角度及刀片牌号可参考表3-5。
（2）几种典型外圆车刀。
1）图3-22为75°外圆车刀，刀片材料为YT5或YT15，适于对各种钢、锻件和铸钢件进行外圆粗车。使用的切削用量为：ap= 3～5mm；f = 0.4～0.8mm/r；vc= 80～120m/min。此车刀具有以下特点：
①采用负刃倾角λs= -5°～-10°，刀头强度高，具有较好的抗冲击能力，刀具耐用度大；
②为增强切削刃强度，主切削刃磨有倒棱，宽度br1=（0.5～0.8）f，倒棱前角γ01= -5°～-10°；
③主偏角κr= 75°，使刀尖角增大，能承受较大的切削力，并有利于切削刃的散热。
表3-4 外圆粗车刀几何角度及刀片牌号
表3-5 外圆精车刀几何角度及刀片牌号
2）图3-23为90°外圆车刀，刀片材料为YT15或YT30，适于对45#钢轴类零件进行外圆精车，加工后的工件表面粗糙度可达Ra3.2～1.6μm。切削用量为：ap= 0.4～0.75mm；f = 0.08～0.15mm/r；vc= 130m/min。此车刀具有以下特点：
图3-22 75°外圆车刀
图3-23 90°外圆车刀
图3-24 75°铸铁粗车刀
①采用较大的前角25°，切削刃锋利，减少使切削轻快。
②在前面上磨出2mm、深0.75～1mm屑槽，具有较好的断屑
3）75°铸铁粗车刀为75°外圆车刀，用于件，刀片材料为YG6。切削用量为：ap= 5～10mm；f = 0.75～ 1.5mm/r；vc= 30～50m/min。此车刀具有以下特点：
①主切削刃上磨出（0.2～0.4）f～（1～1.5）f的斜向负倒棱，并采用负刃倾角（λs= -3°），以增加切削刃强度。
②采用较大的刀尖角，εr达到100°，增大了刀头的散热面积，从而提高了刀具的寿命。
③刀尖圆弧半径rε=1.5mm，能减小工件表面的粗糙度。
图3-25 不锈钢精车刀
4）不锈钢精车刀。图3-25为90°外圆车刀，用于精车奥氏体不锈钢，刀片材料为YA6或YW1。切削用量为：ap= 0.5～1mm；f = 0.15～0.3mm/r；vc= 60～80m/min。为增加切削刃的强度和抗冲击能力，在主切削刃上磨出宽度br1=（0.6～0.8）f、倒棱前角γ01= -5°～-8°的倒棱，在刀尖处相应磨出br1=（0.5～1.5）f、倒棱前角γ01= -5°～-8°的倒棱。
2.车削外圆切削用量选择
粗车时，应首先确定背吃刀量ap，在工艺系统刚度允许和留出精车所需余量的前提下，尽量选大一些，一般可选ap= 2～5mm。半精车和精车余量可留1～3mm，其中精车余量为0.1～0.5mm。其次是确定进给量，一般f = 0.3～0.8mm/r，最后确定切削速度。精车时，切削用量的选择顺序与粗车相反，首先确定切削速度，其次为进给量，一般f = 0.08～0.3mm/r，表面粗糙度值要求低，进给量应选小些，背吃刀量则根据粗车或半精车后的余量而定。
车削外圆时的切削速度可参考表3-6选用，用硬质合金粗车外圆的进给量见表3-7，半精车及精车的进给量见表3-8。
表3-6 切削速度参考表
续表
续表
表3-7 硬质合金车刀粗车外圆及端面的进给量
注：（1）加工断续表面及有冲击的加工时，表内的进给量应乘系数k，k = 0.75～0.85。
（2）加工耐热钢及其合金时，不采用大于1.0mm/r的进给量。
（3）在无外皮加工时，表内进给量应乘以系数1.1。
表3-8 硬质合金车刀半精车、精车外圆及端面的进给量
3.车削外圆时易出现的问题及防止措施
车削外圆易出现的问题及防止措施见表3-9。
表3-9 车削外圆易出现的问题和原因及防止措施
续表
图3-26 用45°车刀车削端面
二、车端面
1.用45°车刀车削端面（图3-26）
通常车端面时用45°车刀进行加工，此时车刀由主切削刃进行切削，切削顺利，平稳，工件表面粗糙度较小。45°车刀刀尖角为90°，刀头强度比偏刀高，适用于切削较大的端面，并可倒角和作外圆切削。
图3-27 用右偏刀车削端面
（a）由外向中心进给
（b）由中心向外进给
2.用偏刀车削端面
（1）用右偏刀车削端面。
1）由外圆向中心进给车削端面（图3-27（a））。车刀由副切削刃担任主要切削，切削不平稳，当背吃刀量较大时，车刀容易扎入工件形成凹面。为改善切削条件，可以在副切削刃上磨出前角，使车刀能更为顺利地进行切削。
图3-28 用左偏刀
车削端面
2）由中心向外圆进给车削端面（图3-27（b））。车刀由主切削刃担任切削，工件不会出现凹面。
（2）用左偏刀车削端面（图3-28）。用左偏刀车削端面时，主切削刃与工件轴线平行，由主切削刃担任切削，切削平稳，可以从外圆向中心进给，工件表面粗糙度较小。
在用偏刀精车端面时，车刀应由外圆向中心进给，这样切屑流向待加工表面，有利于保护工件表面质量。
在车大端面时，为了提高车刀刀尖的强度和改善散热条件，可用60°或75°主偏角的左偏刀由外圆向中心进给。另外应注意的是，在车大端面时，必须将床鞍的固定螺钉锁紧，防止车刀扎入工件产生凹面。
用硬质合金车刀粗车端面的进给量见表3-7，半精车及精车时的进给量见表3-8。
三、切断与切沟槽
1.切 断
（1）切断加工的特点。
1）切削变形大。切断时，由于切断刀主切削刃和两个副切削刃同时参加切削，切屑排出时受到切槽两侧面的摩擦和挤压。随着被切工件直径的减小，切削速度随之减小，至中心处，切削速度接近零，产生极大的挤压作用，使切削变形增大。
2）切削力大。由于在切削过程中，刀具与工件、切屑之间的摩擦加剧，切削变形增大，导致切削力增大。在切削用量相同的条件下，切断时产生的切削力要比车削外圆大20%～25%。
3）切削热集中。切断时，刀头处于半封闭状态，散热条件很差，切断刀刀头散热面积又小，切削热集中在切削刃部位，产生高温，从而降低刀具寿命。
4）刀具刚性差。切断刀主切削刃宽度较窄（一般在2～6mm之间），刀具刚性差，切断加工时易产生振动。
5）排屑困难。切断时切屑从狭窄的切槽内排出，受到的摩擦阻力较大，使切屑排出困难，断碎的切屑还可能卡塞在切槽内，引起振动和损坏刀具，所以切断时要使切屑按一定方向卷曲顺利排出。
（2）切断刀。
1）常用切断刀材料及几何参数。
①主切削刃宽度a。切断刀可按以下经验公式计算：
式中 a——主切削刃宽度（mm）；
D——工件待加工表面直径（mm）。
②刀头长度L可用下列公式计算
L = h +（2～3）
式中 L——刀头长度（mm）；
h——切入深度（mm）。
切断实心工件时，切入深度等于工件直径。
③常用切断刀几何参数见表3-10。
表3-10 常用切断刀牌号及几何参数
2）几种典型切断刀。
①图3-29为一典型高速钢切断刀（图中所标前角为切中碳钢时的角度值，切铸铁时前角γ0=0°～10°）。
高速钢切断刀的特点是：
a.可采取整体刀坯料刃磨而成，形状简单；
b.高速钢的韧性和强度较好，在切断时不易崩刃；
图3-29 高速钢切断刀
c.切削速度不易过高，一般vc= 15～25m/min，而且要供给充足的切削液。
②硬质合金切断刀（图3-30）。为了增强切断刀的刀头强度，可以在主切削刃两侧倒角或磨成人字形，并在主切削刃上磨出负倒棱。另外，为了增加刀头的支承强度，可把切断刀刀头下部做成凸圆弧形。
图3-30 硬质合金切断刀
图3-31 反切刀
③反切刀。切断直径较大的工件时，可采用反切刀进行切削。反切刀切断时，切断刀切削刃朝下安装，工件反转，使切削力与工件重力方向一致，不易产生振动。另外，用反切法切断时，切屑从下面排出，不易堵塞在工件槽中。图3-31为典型反切刀的形状及几何参数（图中所标前角为切削合金钢的角度值，加工碳钢时，γ0=20°～30°）。在使用反切刀切断时，卡盘与主轴的连接部分必须装有保险装置，以免卡盘因反转而从主轴上松开，引发事故。
3）切断刀的刃磨。切断刀的刚性差，容易在背向力作用下产生变形。为使切削时两边切削力受力均匀，不使刀头受力偏斜而损坏刀具，刃磨时应使左右两切削刃对称。刃磨切断刀的顺序为：
①在刃磨刀刃前应先将切断刀底面磨平，因为底面不平会引起两副后角不对称；
②刃磨两侧副后面，以获得副偏角和副后角，并获得主切削刃宽度；
③磨主后面，刃磨时应保证主切削刃平直，为防止切下的工件端面剩余小凸头，以及使带孔工件不留边缘，主刀刃可略磨斜些；
④在前刀面磨出控制切屑排出方向的卷屑槽及卷屑槽斜角，卷屑槽深度通常为0.75～1.5mm。
（3）切断时的切削速度选择见表3-11，进给量的选择见表3-12。
表3-11 切断及切槽的切削速度 /m•min-1
表3-12 切断及切槽的进给量
注：加工σb≤0.588GPa钢及≤HB180铸铁用大进给量；加工σb＞0.588GPa钢及＞HB180铸铁用小进给量。
（4）切断时易出现的问题及防止措施见表3-13。
表3-13 切断时易出现的问题及防止措施
续表
2.车削沟槽
车削沟槽时所使用的切槽刀的形状与几何角度基本与切断刀相似，车削特点也有相似之处。沟槽从形状上可分为直槽、45°槽、圆弧槽、T形槽等；从沟槽在零件上的位置可分为外沟槽、端面沟槽和内沟槽几种。
（1）车外圆直沟槽。车削宽度不大的沟槽可用宽度与槽宽相等的切槽刀一次切出（图3-32（a））。车削宽度较大的沟槽可分几次切出（图3-32（b））。为了保证工件表面的光洁和尺寸精度，应在最后安排一次精车。
图3-32 车外圆直沟槽
（2）车端面直沟槽。在端面上车直沟槽时，刀尖上a点相当于车削内孔，因此该侧副后面必须按端面槽圆弧的大小磨出半径为R的圆弧，并磨出相应的后角（图3-33），这样就可防止副后面与沟槽圆弧相碰。
图3-33 车端面直沟槽
图3-34 车45°外沟槽
（3）车45°外沟槽。车削时，小滑板应转过45°，进给通过手摇小滑板手轮实现。45°外沟槽切刀与一般端面沟槽车刀相同，也要在刀尖a处磨出相应的圆弧（图3-34）。
（4）车圆弧沟槽。车刀应根据所切沟槽的圆弧磨成圆弧刀头，在朝向端面一侧的圆弧切削刃下也应磨出相应的圆弧（图3-35）。
（5）车外圆端面沟槽。外圆端面沟槽车刀的前端磨成外圆车槽刀形状，侧面刃磨成端面车槽刀形状（图3-36）。车削时，先用正面前端刀刃车出外圆部分沟槽，再用侧面刀刃将端面沟槽切出。
图3-35 车圆弧沟槽
图3-36 车外圆端面沟槽
（6）车T形槽（图3-37）。T形槽要用三种不同的切槽刀来切出：
①用端面切槽刀切出端面直沟槽；
②用宽度与槽宽相等的弯头右切刀车外侧沟槽，车刀弯头部分长度L应小于b；
③用弯头左切刀车内侧沟槽。
为了避免车刀侧面与工件相碰，弯头切刀在相应部位要磨出圆弧。
图3-37 车T形槽
（7）车削内沟槽。加工内沟槽所用的切槽刀与切外沟槽基本相同，只是在刀架上的装夹方向不同。装夹时，应使主切削刃与内孔中心等高或略高，两侧副偏角应对称。
内沟槽较窄时，车刀做成整体式（图3-38（a））；沟槽较宽时，车刀采用刀杆装夹式，这时刀头伸出的长度a应大于槽深h，但与刀杆直径d之和应小于孔径D（图3-38（b））。
车削梯形密封槽时，若工件材料为铸铁，可用一把成形车刀一次切出；若工件材料为钢料，一般先车出直槽，再用成形刀车出梯形槽（图3-39）。
图3-38 车内沟槽
（a）整体式 （b）刀杆装夹式
图3-39 车梯形密封槽
内沟槽宽度较窄的槽宽可以直接用准确的主刀刃宽度来保证；较宽的槽可用刻度盘来控制槽宽尺寸。沟槽深度可用中滑板刻度来控制，还可用弹簧内卡钳来测量（图3-40）。槽的轴向位置用床鞍、小滑板刻度或挡铁来控制，也可用钩形游标深度尺来测量（图3-41）。精度要求高的用百分表和量块来保证。
图3-40 用弹簧内卡钳测量内沟槽
图3-41 用钩形游标深度尺测量内沟槽轴向尺寸
四、圆柱孔加工
1.车床上加工圆柱孔的工艺方案
在车床上加工圆柱孔可分两种情况，一是在实心工件上加工出孔，另一种是在有预制孔的工件上对圆柱孔作进一步加工。在实心工件上加工孔，要先用适当的钻头钻出孔来，然后根据圆柱孔的加工要求，继续用扩孔钻、锪钻、铰刀、镗刀等其他刀具对孔进行加工。
加工圆柱孔的工艺方案应根据工件材料、尺寸精度、表面粗糙度及孔径的大小确定。表3-14列出了圆柱孔的加工方案，可供参考。
表3-14 圆柱孔加工方案
2.钻 孔
（1）麻花钻。
1）麻花钻的结构。标准麻花钻由柄部、颈部和工作部分组成，其中工作部分又由切削部分和导向部分组成（图3-42）。
图3-42 标准麻花钻的组成
①切削部分。麻花钻两螺旋沟槽在端部形成两个螺旋形的前刀面，经刃磨得两条担任主要切削任务的主刀刃。两主刀刃及前、后刀面构成切削部分。
②导向部分。麻花钻螺旋槽部分即为钻头的导向部分，其径向尺寸决定了麻花钻的直径。螺旋槽是排屑通道，两条棱边起导向作用。导向部分也是麻花钻的备磨部分。
③柄部。柄部用于安装和传递扭矩，分直柄和锥柄两种。
④颈部。连接柄部与工作部分，磨外径时起砂轮退刀槽作用。直径较大的钻头在颈部打印钻头的直径和材料牌号等。
2）切削部分的结构及几何角度。麻花钻的切削部分像是由两把车刀扭转而成的，其结构及几何角度与车刀有相似之处，但也有其自身的特点（图3-43（a））。切削部分由主切削刃、前刀面、主后刀面、副后刀面、横刃等组成（图3-43（b））。
切削部分的几何角度有：
①螺旋角β。麻花钻螺旋槽上最外缘的螺旋线展开成直线后与钻头轴线之间的夹角，一般为右旋。螺旋角不仅影响排屑，而且影响切削刃强度，标准麻花钻的螺旋角指外缘处的螺旋角，一般β = 18°～30°，直径越大，螺旋角也越大。
②顶角2κr。顶角为两主切削刃之间的夹角。顶角越大，前角越大，切削越省力，但主切削刃短，定心作用差，钻出的孔容易扩大。减小顶角可以增加切削刃长度，有利于散热和提高钻头寿命，但顶角过小，会使钻尖强度减弱，不利于切削与排屑。加工钢和铸铁的标准麻花钻顶角取2κr=118°。
图3-43 麻花钻切削部分的几何要素
（a）麻花钻的角度 （b）头部各部分名称
③前角γ。前角的大小与螺旋角、顶角和钻头直径等有关。麻花钻的前角在外缘处最大，越靠近中心越小，甚至为负前角。一般外缘处前角γ=30°，接近横刃处γ= -30°。
④后角α。后角在外缘处小而在中心处大。后角越大，钻头与工件之间的摩擦越小，但刀刃强度减小。钻头直径越大，外缘处后角就应当越小。
⑤横刃斜角ψ。横刃与主切削刃在端面上的投影之间的夹角。钻头后面刃磨后，横刃斜角就自然形成了。横刃长度对钻削时的轴向力影响较大。横刃斜角ψ大，横刃长度短，轴向力减小。一般ψ= 50°～55°。
3）标准麻花钻的刃磨。
①刃磨前应先检查砂轮，如果发现砂轮的表面不平整或跳动较大，则必须进行修整。一般采用粒度为46#～80#，硬度为中软的白刚玉砂轮进行刃磨。
②将钻头的主切削刃摆平，靠在砂轮中心的水平位置附近。钻头的轴线与砂轮外圆表面在水平面内的夹角等于顶角2κr的一半（图3-44（a））。
③一手握住钻头近前端，作定位支点，另一手握在近钻柄处，使钻尾以前端支点为圆心作上下摆动，同时向砂轮推进，磨出后面及后角（图3-44（b））。
图3-44 标准麻花钻的刃磨
（a）始磨位置 （b）摆动终止位置
刃磨时应注意：
①钻尾摆动时，不能高出砂轮中心的水平位置，以防止磨出负后角；
②刃磨时，要注意两主切削刃的对称，否则钻出的孔会大于钻头的直径，甚至将钻头折断；
③刃磨时，磨削温度不易太高。刃磨将结束时，应由刃口磨向刃背，以免刃口退火，使钻头硬度降低，缩短使用寿命。
4）麻花钻的修磨。
标准麻花钻由于本身的结构原因，存在以下缺陷：
①主切削刃上各点前角相差较大，导致切削性能相差很大；
②横刃处前角为负值，横刃本身又太长，钻削时轴向力太大，定心也较差；
③主切削刃较长，切削刃各处切削速度的大小和方向差别很大，使切屑卷曲和排出困难；
④主切削刃与棱边转角处不但切削速度最高，而且副后角为零，因此磨损迅速。
在生产中，经常通过以下修磨措施来改善标准麻花钻的性能：
①修磨双重刃。在麻花钻转角处磨出顶角2κ'r= 70°～75°的过渡刃，使钻头具有双重刃（图3-45）。由于顶角减小，使切削轴向力减小，同时使转角处刀尖角ε'r增大，改善了散热条件，提高了刀具的使用寿命和已加工表面的质量；
②修磨横刃。将横刃修短，并磨出正前角（图3-46）。这样可减小进给力，并提高定心能力，改善切削条件。材料越软，横刃应修磨得越短些；
③修磨棱边。由于标准麻花钻的副后角为零，在较软材料上钻削直径大于12mm的孔时，为了减少棱边与孔壁之间的摩擦，将棱边磨出副后角α'o= 6°～8°，棱边宽度修至0.1～0.2mm，修磨长度为1.5～4mm（图3-47）。这样可以减少刀具磨损，提高使用寿命；
④磨出分屑槽。在用较大钻头钻削韧性材料时，为使切屑排出顺利，可在两个主后面上交错磨出分屑槽，将切屑分割成窄条，便于排出（图3-48）。分屑槽各部分尺寸可参见表3-15。
（2）钻头的装夹。锥柄钻头可直接安装在尾座套筒锥孔内。锥柄的锥度与钻头直径有关，通常为莫氏圆锥2、3、4号。如果钻头锥柄的锥度与尾座套筒锥孔不符，可先将钻头插入锥度与尾座锥孔相符的套筒内，然后再插入尾座锥孔内。
图3-45 修磨双重刃
图3-46 修磨横刃
图3-47 修磨棱边
图3-48 钻头的分屑槽
表3-15 分屑槽各部分尺寸 /mm
钻头直径较小时，通常为直柄，此时可用以下方法进行装夹：
1）用钻夹头装夹。直径小于13mm的直柄钻头可用钻夹头1夹紧，然后通过钻夹头的锥柄装入尾座套筒2的锥孔内（图3-49）；
2）用V形块装夹。用两块V形槽铁2，将直柄钻头夹住，然后将V形槽铁安装在方刀架1上，移动刀架，使钻尖与主轴轴线对准，通过刀架纵向进给钻孔（图3-50）。
图3-49 用钻夹头装夹
1—钻夹头 2—尾座套筒
图3-50 用V形块装夹直柄钻头
1—方刀架 2—V形槽铁
（3）钻孔方法。
1）钻孔时首先要选择好合理的切削速度，即选好钻头的转速。表3-16列出了加工几种材料时钻头转速范围，可供参考。
表3-16 钻孔时转速选用范围
2）钻孔时应保证钻头正确定心，为此可采取以下措施：
①将横刃磨窄。
②在钻孔前应先将工件端面车平，因为中心处若有凸起极易使钻头歪斜，定心不准。
③用较长钻头钻孔，或工件端面质量较差，钻头不易准确定心时，可在刀架上装上挡块顶住钻头，使其钻入时不发生跳动（图3-51），当钻头已钻入工件后，可将挡块退出。
图3-51 防止钻头跳动的方法
④钻削较小孔时，要先用中心钻钻孔，以便麻花钻能准确定心。
3）钻削钢件时，要使用充分的切削液。在钻铸铁件或黄铜件时，一般不用切削液，必要时可浇注煤油。
4）钻头快要钻通工件时，应放慢进给速度，否则会使钻头受到损伤，或使钻头的锥柄在套筒锥孔内打滑，使锥柄和锥孔受损。
5）钻深孔时，切屑不易排出，要经常将钻头从被加工孔内退出，以清除切屑。
6）钻孔直径大于30mm时，可先用直径较小的钻头钻出小孔，然后再用大钻头将孔钻到所要求的尺寸。
表3-17列出了钻孔时易出现的问题及其原因和防止措施。
表3-17 钻孔时易出现的问题及防止措施
3.扩孔和锪孔
（1）扩孔。
1）用麻花钻扩孔。对一般精度的孔可以在钻孔后用直径更大的钻头将孔扩大。扩孔时由于横刃不参加工作，切削省力，但由于钻头外缘处的前角较大，容易将钻头拉出，使钻头在尾座套筒内打滑，因此应将外缘处前角磨小些，并对进给量加以控制。
2）用扩孔钻扩孔。对于尺寸精度和表面粗糙度要求较高的孔，应采用扩孔钻进行扩孔，经扩孔的孔尺寸精度可达IT9～IT10，表面粗糙度可达 Ra6.3～3.2μm。扩孔钻结构见图3-52，其特点为：
①切削部分一般有3～4个切削刃，受力均匀，切削平稳，导向性好；
②没有横刃，使切削过程更为顺利；
图3-52 扩孔钻
③由于切屑少，可以采用较浅的容屑槽，加大钻头强度。
（2）锪孔。图3-53为常用的锥面锪钻（角度锪钻），用来进行倒角，锪锥形沉孔，加工较大中心孔锥面或去毛刺。锥面锪钻的锥角有60°、75°、90°和120°几种。
图3-53 锥面锪钻
（a）60°锪钻 （b）120°锪钻 （c）工作情况
4.车 孔
（1）车孔用刀具。根据被加工孔的情况，车孔刀可分为通孔车刀和盲孔车刀两种。
1）通孔车刀。用于车削无阶台的通孔，其切削部分形状基本与外圆车刀一致（图3-54）。为了减小背向力，防止振动，主偏角通常取得较大（一般为60°～75°）。为防止后面与孔壁摩擦过大，后角可稍大些，为了保证刀头的强度，也可磨出双后角。为了控制切屑向前流向待加工表面和排屑顺利，刃倾角取正值，并磨出断屑槽或圆弧状卷屑槽。
图3-54 通孔车刀
2）盲孔车刀。用于加工盲孔或带有阶台的通孔，切削部分基本与偏刀相似（图3-55）。主偏角通常大于90°（通常取92°～95°），刀尖与刀杆外端的距离应小于内孔直径的一半，否则无法将孔底平面车平。因切屑只能向刀杆方向排出，所以要采用负刃倾角。前刀面一定要磨有卷屑槽，使切屑成螺旋状排出，否则带状切屑会绕到刀尖和刀杆上，并会产生崩刃现象。
图3-55 盲孔车刀
（2）车孔方法。车孔时刀杆的刚度和排屑是必须重视的两个方面，为此可以采取以下措施：
①车刀的刀尖应位于刀杆的中心线上，这样在不碰到孔壁的前提下，可使刀杆截面积为最大；
②在满足孔加工深度的前提下，尽量缩短刀杆的伸出长度；
③根据孔的加工情况，刃磨合理的刃倾角和断屑槽或卷屑槽。
车削盲孔或阶台孔时可采用以下方法控制孔深度：
①通过溜板箱刻度盘控制；
②在刀杆上划出刻痕来做记号；
③利用挡铁控制。
表3-18列出了车孔时易产生的问题及其原因和防止措施。
表3-18 车孔时产生问题的原因和防止措施
5.铰 孔
铰孔是对成批、大量小孔精加工的主要方法。经机铰后，孔的尺寸精度可达IT7～IT8，表面粗糙度可达Ra1.6μm。单件、小批加工可采用手铰，孔的两项指标可达IT6和Ra0.4μm。
（1）铰刀。
1）铰刀的组成。铰刀由工作部分、颈部和柄部组成，其中工作部分又由前导锥、切削部分和校准部分组成（图3-56）。前导锥一般为2×45°，起引导作用；校准部分中，圆柱部分起校准、导向和修光作用，倒锥部分可以起减少切削刃和孔壁摩擦的作用。
2）主要几何参数。
①前角γP。铰削时加工余量小，切削力不大，故前角通常为零度，加工精度要求不高的铸件时，也可采用较小的负前角（γP= -5°）。
②后角αP。起减小铰刀与孔壁摩擦的作用，但为了保证刀刃有足够的强度，后角不宜过大，通常αP= 6°～10°。
③主偏角κr。加工塑性材料时，可取κr= 12°～15°；加工脆性材料及铸铁时，可取κr= 3°～5°。
圆柱部分的棱边起定向、修光作用，但若过宽则增加摩擦，一般棱边宽度ba1= 0.15～0.25mm。为测量铰刀直径方便起见，铰刀的齿数通常为偶数（4、6、8）。
图3-56 铰刀的结构
（2）铰削方法。
1）合理确定加工余量。铰削属精加工工序，铰削余量对孔的质量和铰刀的耐用度会产生较大影响。余量太大，切屑易堵塞，切削液不易进入切削区，孔壁不光，铰刀也容易磨损；余量太小，不能全部切除上道工序所残留的刀痕。表3-19列出了扩、镗及铰孔余量。
表3-19 扩孔、镗孔、铰孔余量 /mm
2）合理确定切削用量。为了提高加工质量和提高刀具耐用度，切削速度和进给量均不宜太高，一般切削速度vc= 5～7.5m/ min，进给量f = 0.2～2mm/r。
3）切削液的使用。正确使用切削液不仅能提高加工孔的表面质量和刀具耐用度，而且能起到消除噪声、减轻振动的作用。使用高速钢铰刀对钢件铰孔时，一般选择乳化液、硫化油或植物油进行冷却、润滑；使用硬质合金铰刀时可选用全系统损耗用油或乳化液；加工铸铁件时一般不用切削液，表面粗糙度要求高时可用煤油浇注；加工铜合金，可用植物油冷却、润滑。
（3）铰孔时易出现的问题及防止措施见表3-20。
表3-20 铰孔时易出现的问题及防止措施
续表
6.圆柱孔的测量
（1）使用内卡钳测量。使用内卡钳可以方便地在试切时测量内径，如果与外径千分尺配合起来也可测量精度较高的孔径。内卡钳与千分尺配合测量有两种方法。
1）先用千分尺校正内卡钳张开量为孔径最小极限尺寸Dmin（如为基孔制，则是孔的公称尺寸D）。如果千分尺放大0.01mm时，卡钳脚碰不到千分尺的测量面，千分尺缩小0.01mm后，卡钳脚与千分尺测量面之间接触太紧，就说明卡钳脚的张开尺寸达到预定值。测量时，将内卡钳伸入孔中，摆动一个卡钳脚，并测得其摆动量s。孔径与内卡钳张开尺寸（即孔的最小极限尺寸Dmin）之间的间隙量e可通过计算得到，计算公式为：
e = s2/D
式中 s——卡钳摆动量（mm）；
D——孔的公称直径（mm）。
内孔的直径为最小极限直径与间隙量之和，即：Dr= Dmin+ e。
间隙量e也可直接从表3-21中查得。
表3-21 内卡钳摆动量与实际间隙量对照表 /mm
2）先调节内卡钳的张开尺寸，使卡钳在孔内的摆动量s为一定值，并计算出或从表中查出卡钳张开尺寸与孔径的间隙量e，然后用千分尺量出卡钳的张开尺寸，将两者相加就得到内孔的实际尺寸。
（2）用游标卡尺测量。当工件批量较小，精度要求不高，孔又较浅时，可用游标卡尺测量。测量时，应将卡爪作适量摆动，测得的最大读数值为孔径的实际尺寸。有的游标卡尺还可测量孔的深度（图3-57）。
图3-57 用游标卡尺测量孔径和孔深
（3）用极限塞规测量。在批量生产时，常使用极限塞规测量内孔直径。测量时，应使塞规对准孔的中心，并将塞规轻轻推进。如通端能进，而止端不能进，说明孔径在公差范围内；如通端不能进，则说明孔径过小，还应继续将孔加工合格；如止端能进，说明孔径过大，成为废品。
（4）用千分尺测量。测量浅孔时可使用内测千分尺（图3-58）。测量较大孔径时，可使用内径千分尺。在测量时应使千分尺有正确的位置，以免产生测量误差（图3-59）。
图3-58 用内测千分尺测孔径
图3-59 用内径千分尺测孔径的方法
（5）用内径百分表测量。在测量前，要先用标准环规按工件尺寸对百分表标定零位。测量时，要摆动百分表，观察指针的位置，所测得的最小值，即为孔径的实际尺寸。改变百分表在孔内的位置，可测得不同位置的直径值。用内径百分表还可测得圆柱孔的圆度和圆柱度。
五、车削圆锥面
1.圆锥体及锥度
（1）表3-22列出了圆锥体各部分尺寸及其计算公式。
表3-22 圆锥体各部分尺寸及其计算公式
（2）表3-23列出了标准圆锥的尺寸。
表3-23 标准圆锥尺寸
续表
注：（1）括号内的尺寸尽可能不采用。
（2）D1、d2、l3尺寸供参考。
（3）表3-24列出了常用标准锥度及其应用范围。
表3-24 常用标准锥度及应用
续表
2.圆锥面的车削方法
（1）转动小滑板车削。车削圆锥长度较短，锥角较大的圆锥面时，可将小滑板转过α/2进行车削（图3-60）。应注意的是，当圆锥面小端朝向尾座时，滑板应作逆时针旋转；当小端朝向主轴方向时，滑板应作顺时针旋转。如对图3-60（a）中锥面以及图3-61中B面的车削，滑板逆时针转动α/2；而对图3-60（b）中锥面及图3-61中A面的车削，滑板则顺时针转动α/2。如果图纸上未直接标注出圆锥面的锥角，则要利用表3-22中所列的计算公式换算出圆锥的斜角，即α/2。
（2）靠模法车削圆锥面。当对圆锥角度较小，精度要求较高的圆锥体进行批量加工时，常采用靠模法进行加工。加工时，随着刀架的纵向移动，在靠模板的限制下使中滑板作横向移动，这样使车刀同时具有纵、横向进给，从而加工出锥面（图3-62）。靠板转动的角度通过靠板的偏移量B来控制。B可通过下式进行计算：
图3-60 转动小滑板车削圆锥面
（a）车削外锥面 （b）车削内锥面
图3-61 小滑板转动方向
图3-62 靠模法车削圆锥面
B = H×［（D - d）/2L］=（H/2）×C
式中 B——靠板相对靠尺偏移量（mm）；
H——靠板旋转中心（支点）至靠尺刻线的距离，称为支距（mm）；
D——圆锥大端直径（mm）；
d——圆锥小端直径（mm）；
L——圆锥面长度（mm）；
C——锥角（°）。
这种方法调整方便，加工尺寸准确，可通过自动进刀进行车削，效率高，质量好，技术要求也不高。但靠模装置的角度调节范围较小，一般在12°以下。
表3-25列出了车标准锥度和常用锥度时小滑板和靠模板转动角度。
表3-25 车标准锥度和常用锥度时小滑板和靠模板转动角度表
（3）偏移尾座车削圆锥面。车削精度要求较低，锥体较长，而锥度较小时，可采用将尾座相对主轴偏移一定距离来进行车削（图3-63）。尾座的偏移量S'可通过以下方法计算：
1）当工件全长l不等于锥形部分长度L时：
S' = l/2×（D - d）/L =（l/2）×C = lS
2）当工件全长l均为锥形时：
S' =（D - d）/2=（l/2）×C
式中 S'——尾座偏移量（mm）；
D——圆锥大端直径（mm）；
d——圆锥小端直径（mm）；
L——圆锥面长度（mm）；
C——工件锥度；
l——工件全长（mm）；
S——工件斜度。
尾座偏移距离可以通过尾座本身刻线来控制，也可将锥度量棒（或样件）用两顶尖顶在主轴与尾座之间，通过百分表来找正尾座的位置（图3-64）。
图3-63 偏移尾座车削圆锥面
图3-64 用量棒来调整尾座位置
图3-65 用宽刃车刀车锥面
（4）宽刃法。车削较短圆锥面时，可采用宽刃车刀进行车削（图3-65）。用宽刃切削时，会产生较大的切削力，需要工艺系统具有较好的刚度。另外对车刀的刃磨及安装也有较高的要求，刀刃应平直，刀刃与主轴轴线的夹角应等于工件圆锥斜角α/ 2，刀尖应严格对准工件中心。
3.加工圆锥面时易出现的问题及防止措施
表3-26列出了加工圆锥面时易出现的问题及防止措施。
表3-26 加工圆锥面时易出现的问题及防止措施
4.圆锥的检验
（1）圆锥角度的检验。
1）用游标万能角度尺检验。根据测量角度的大小，应选用不同的测量装置。图3-66（a）为测量0°～50°角度工件时的方法，图3-66（b）为测量50°～140°之间角度的方法，此时应将角尺卸下，代以直尺，图3-66（c）和图3-66（d）为测量140°～230°之间角度的方法，如将角尺和直尺都卸下，还可以测量230°～320°之间的角度。
图3-66 万能角度尺测量工件角度
图3-67 用角度样板检测角度
2）用角度样板检验。成批大量生产时，通常采用角度样板检验，测量方法见图3-67。
3）用正弦规测量。测量时，将正弦规放置在一平板上，工件放在正弦规上，在正弦规一端圆柱下塞入块规（图3-68）。如百分表在两端读数相同时，就可通过块规的高度h及正弦规中心距L计算出圆锥角α。计算公式为：
sinα= h/L
式中 α——被测工件圆锥角（°）；
h——块规的高度（mm）；
L——正弦规中心距（mm）。
图3-68 用正弦规测量圆锥角度
4）用圆柱和量块测量。将被测圆锥体小端放在平板上，测出放在小端两侧圆柱间的距离M1及位于大端处，放在高度为h的量块上的两圆柱间距离M，通过下式可计算出圆锥半角α/2（图3-69）。
图3-69 用圆柱和量块测圆锥半角
tanα/2=（M - M1）/2h
式中 α/2——被测工件圆锥半角（°）；
M——上端两圆柱间所测出的读数（mm）；
M1——下端两圆柱间所测出的读数（mm）；
h——量块组的高度（mm）。
5）用两钢球测内锥孔的圆锥半角（图3-70）。把直径分别为d0和D0的两个高精度钢球先后放入锥孔内，先用深度游标卡尺测出小钢球离端面的深度H，再测出大钢球深度h，利用下式计算出圆锥半角α/2。
sin（α/2）=［（D0- d0）/2］×［（H - h）-（D0- d0）］
式中 α/2——被测工件圆锥半角（°）；
D0——大钢球直径（mm）；
d0——小钢球直径（mm）；
h——大钢球端面与锥孔端面间的距离（mm）；
H——小钢球端面与锥孔端面间的距离（mm）。
（2）对圆锥的综合测量。用圆锥量规（塞规或套规）可测量圆锥孔或外圆锥的锥度及孔径。采用塞规测量圆锥孔时，要在塞规上顺着圆锥母线每隔120°左右涂一层显示剂，然后将塞规塞进圆锥孔内，倒顺旋转1/2转左右，再将塞规退出，观察塞规锥面上的显示剂与圆锥孔的接触情况。如果显示剂被均匀地擦掉，说明被测圆锥孔的锥度正确；如果仅有大端被擦掉，说明工件锥角过小；如果仅有小端被擦掉，则说明工件锥角太大。
图3-70 用两钢球测内锥孔圆锥半角
塞规的后端有两条环形刻线，塞规塞入锥孔，如果两条刻线都进入孔内，说明圆锥大端孔径过大（图3-71（a））；如果锥孔端面正好在两刻线之间，说明孔径符合要求（图3-71（b））；如果两条刻线均不能进入孔内，说明孔径过小，还需进一步加工（图3-71（c））。
图3-71 用塞规检验锥孔
（a）锥孔太大 （b）锥孔正确（c）锥孔太小
套规的测量方法与塞规相似，只是显示剂应涂在被测锥体的表面上。另外，套规没有环形刻线，而是在其小孔端开有缺口，套规套在被测锥体上后，可通过锥体小端端面与缺口的相对位置，来判断锥体的大小是否准确（图3-72）。
图3-72 用套规检验锥体
第三节 螺纹加工
一、螺纹的分类
螺纹的种类很多，根据用途可分联接用及传动用两大类；从标准化角度，可分为米制螺纹、英制螺纹和特殊螺纹，我国以米制螺纹为标准螺纹；根据螺纹的牙形可分为三角形螺纹、管螺纹、圆形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等。螺纹的大致分类可参见图3-73。有关各种常用螺纹的标记、基本尺寸及公差配合可从相关手册中查得。
二、车螺纹时交换齿轮的计算与调整
加工螺纹时必须保证主轴带动工件转动一周，车刀随刀架纵向移动被加工螺纹的一个导程L工。这种传动关系是通过调整车床的传动系统来实现的。一般具有进给箱的车床上有铭牌，上面标明了加工标准螺纹时，进给箱操纵手柄的位置，如在第二章中介绍的CA6140型卧式车床。但加工非标准螺纹或在无进给箱的车床加工螺纹时，就需要进行交换齿轮计算与调整。
1.无进给箱车床车螺纹时交换齿轮的确定
图3-74为无进给箱车床车螺纹时的传动系统。在整个传动系统中，除了交换齿轮（挂轮）外，其他传动副之间的传动比为定比传动，因此，通过调整挂轮的齿数，即改变挂轮的传动比，就可满足主轴旋转一周，刀架移动被加工螺纹一个导程L工的传动要求，得到所要求的螺纹。调整挂轮的基本计算公式为：
图3-73 螺纹的分类
z1/z2×z3/z4= L工/L丝
式中 z1、z2、z3、z4——挂轮齿数；
L工——被加工螺纹的导程，L工= kP工（P工为螺距，k为螺纹的头数），如螺纹头数k =1，则L工= P工；
L丝——为车床丝杠的导程，其头数一般为1，故L丝= P丝。
图3-74 无进给箱车床车螺纹的传动系统
在进行调整计算时应注意：
1）为了避免挂轮与挂轮安装轴相碰，计算出来的挂轮齿数一般应符合：
z1+ z2＞z3+15
z3+ z4＞z2+15；
2）加工单头螺纹时，因螺纹的导程与螺距相等，L工= P工，可将螺距P工代入式中计算，但加工多头螺纹（k＞1）时，必须将导程L工代入式中计算；
3）螺纹螺距或机床丝杠螺距的单位有米制和英制两种，计算时单位制式必须一致；
4）加工模数、英制及径节螺纹时，应根据螺纹参数m、a、DP与螺距之间的关系（参见第二章第一节关于CA6140型车床中“车螺纹运动”部分），将公式作相应变动，具体方法见例题；
5）计算时通常用因式分解方法来求得齿轮齿数，所得齿数应为车床所备有的。
［例1］车床丝杠螺距12mm，被加工螺纹螺距P工=1mm（k =1），求挂轮齿数。
解：z1/z2×z3/z4= L工/L丝=1/12=1/3×1/4=25/75×20/80
验算啮合条件：
z1+ z2= 25+ 75= 100＞z3+ 15= 20+ 15= 35
z3+ z4=20+ 80= 100＞z2+ 15= 75+ 15= 90
符合啮合条件，所以挂轮齿数可分别为：
z1=25，z2=75，z3=20，z4=80。
此例中，因被加工螺纹头数k =1，L工= P工，故可将螺距值直接代入式中计算。以下各例中的被加工螺纹，除注明外，皆应视为是k =1的单头螺纹，可用螺距值直接代入式中。
［例2］车床丝杠螺距6mm，要加工a =10的英制螺纹，求挂轮齿数。
解：英制螺纹的螺距值为1/a in =25.4/a mm，因25.4=127/ 5，故挂轮齿数可通过下式计算：
z1/z2×z3/z4=（25.4/a）/L丝=127/（L丝×5a）=127/（6×5× 10）=127/300=1/3×127/100=40/120×127/100
验算啮合条件：
z1+ z2=40+120=160＞z3+15=127+15=142
z3+ z4=127+100=227＞z2+15=120+15=135
符合啮合条件，所以可选：
z1=40，z2=120，z3=127，z4=100。
［例3］用丝杠螺距为12mm的车床加工模数m =2的模数螺纹，求挂轮齿数。
解：模数螺纹的螺距值为πm，因π≈22/7，故挂轮齿数可按以下方法进行计算：
z1/z2×z3/z4=πm/L丝=（22×m）/（7×L丝）=（22×2）/（7× 12）=11/7×4/12=110/70×40/120
验算啮合条件：
z1+ z2=110+70=180＞z3+15=40+15=55
z3+ z4=40+120=227＞z2+15=70+15=85
符合啮合条件，所以可选：
z1=110，z2=70，z3=40，z4=120。
［例4］用丝杠螺距为12mm的车床加工径节DP =6的径节螺纹，求挂轮齿数。
解：径节螺纹的螺距值为，π/（DP）in = 25.4π/（DP）mm，因25.4=127/5，π≈22/7，故挂轮齿数可按以下方法进行计算：
z1/z2×z3/z4=［25.4π/（DP）］/L丝=（127×22）/（5×7× DPL丝）=（127×22）/（5×7×6×12）=127/60×55/105
验算啮合条件：
z1+ z2=127+60=187＞z3+15=55+15=70
z3+ z4=55+105=160＞z2+15=60+15=75
符合啮合条件，所以可选：
z1=127，z2=60，z3=55，z4=105。
［例5］用丝杠螺距为12mm的车床加工头数k =2，模数m =2的模数螺纹，求挂轮齿数。
解：此螺纹的导程L工= kP工= 2πm，故挂轮齿数可按以下方法进行计算：
z1/z2×z3/z4=（2×22×m）/7L丝=（2×22×2）/（7×12）=8/ 7×11/12=80/70×55/60
验算啮合条件：
z1+ z2=80+70=150＞z3+15=55+15=70
z3+ z4=55+60=115＞z2+15=70+15=85
符合啮合条件，所以可选：
z1=80，z2=70，z3=55，z4=60。
以上各例均为使用米制车床加工螺纹的情况，如使用英制车床加工米制螺纹，则应将丝杠螺距值按1/a in =25.4/a mm折算为米制再进行计算。如采用英制车床加工英制螺纹，则可不作换算，并直接将被加工螺纹的牙数或径节值代入式中计算。如加工螺纹参数为a工的英制螺纹，计算公式为：
z1/z2×z3/z4= a丝/a工
如加工参数为DP的径节螺纹，计算公式为：
z1/z2×z3/z4=πa丝/DP
上两式中的a丝为英制车床丝杠的牙数。
2.有进给箱车床车螺纹交换齿轮的确定
加工机床铭牌上没有的非标准螺纹时，则应通过计算确定交换齿轮的齿数。具体计算方法应根据具体机床进行，如使用CA6140型卧式车床加工非标准螺纹时，就可通过下式进行计算（参见第二章第一节）。
z1/z2×z3/z4= L工/12
三、螺纹车刀
1.螺纹车刀几何参数的特点
（1）径向前角对刀尖角的影响。使用硬质合金螺纹车刀，径向前角γP=0°时，刀尖角εr应等于牙型角α（图3-75（a））。使用高速钢车刀时，为排屑顺利，改善表面粗糙度，刃磨出径向前角，则应对刀尖角进行修正（图3-75（b））。刀尖角εr与径向径前角γP及牙型角α之间的关系如下式：
图3-75 径向前角对刀尖角的影响
（a）径向前角为零度 （b）有径向前角
tan（εr/2）= tan（α/2）cosγp
图3-76 螺纹升角对工作后角的影响
（2）螺纹升角对车刀工作角度的影响。车刀在车螺纹时，两侧刃的工作后角与静止角度相比发生变化，螺纹升角ψ越大，这种影响就越明显（图3-76）。在加工大螺距或多头螺距的螺纹时，刃磨刀具两侧刃后角，应考虑这种影响，具体值可按以下各式进行计算：
1）加工右旋螺纹时，右侧刃后角：αfR=α-ψ；左侧刃后角：αfL=α+ψ
2）加工左旋螺纹时，右侧刃后角：αfR=α+ψ；左侧刃后角：αfL =α-ψ
式中 α——刀具静止状态的合理后角；
ψ——被加工螺纹的螺纹升角。
（3）车刀顶刃宽度尺寸。在车梯形螺纹和蜗杆时，为了给精车留出余量，车刀顶刃宽度尺寸在刃磨时应比螺纹槽底宽度略小。梯形螺纹车刀顶刃宽度尺寸见表3-27。模数蜗杆车刀顶刃宽度尺寸见表3-28。径节蜗杆车刀顶刃宽度尺寸见表3-29。
表3-27 30°梯形螺纹车刀顶刃宽度尺寸 /mm
表3-28 40°模数蜗杆车刀顶刃宽度尺寸 /mm
表3-29 29°径节蜗杆车刀顶刃宽度尺寸 /mm
2.螺纹车刀的安装
车螺纹时，为了保证螺纹齿形正确，要求车刀在安装时必须用对刀样板对刀（图3-77）。另外，车刀的刀尖必须与工件回转轴线等高。
3.典型螺纹车刀
（1）三角形螺纹车刀。
1）硬质合金外螺纹车刀。图3-78的刀具材料为YT15，具有以下特点：
①刀尖角为59°30'，适用于高速切削螺纹；
②两侧切削刃上有0.2～0.4mm宽，前角为-5°的倒棱，不仅增强刀尖强度，而且可起修光作用。
图3-77 车外螺纹时用样板对刀
图3-78 硬质合金外螺纹车刀
图3-79 高速钢螺纹车刀
2）图3-79为高速钢外螺纹车刀，刀具两侧刃面磨有1～1.5mm宽的刃带，可起修光作用，前角γP =10°，需修正刀尖角。此刀具适用于精车螺纹。
3）图3-80为硬质合金内螺纹车刀，刀具特点与外螺纹车刀相同。其刀杆直径及刀杆长度应根据工件孔径及长度而定。
（2）梯形螺纹车刀。
1）图3-81的梯形螺纹车刀有较大前角，便于排屑，为增强刀具刚性，采用较小的后角，适用于粗车丝杠及螺距不大的梯形螺纹。
图3-80 硬质合金内螺纹车刀
图3-81 高速钢梯形螺纹粗车刀
2）图3-82为用于精车梯形螺纹的高速钢车刀，前角为零度，前面沿两侧磨有R =2～3mm的分屑槽，使排屑顺利，两侧刃后角磨有0.2～0.3mm的切削刃带。
图3-82 高速钢梯形螺纹精车刀
3）图3-83的硬质合金梯形螺纹车刀采用YT15或YW1为切削材料。径向前角γP= 0°，为增加刀头强度，在两侧刃后角磨有0.4～0.5mm切削刃带，适用于高速精车梯形螺纹。这种车刀的缺陷是因为前角为零，切屑成带状，可以在刀面上刃磨出卷屑槽来改善排屑。
（3）高速钢蜗杆精车刀。图3-84的车刀前面为半径R =40～ 60mm的圆弧形，有较大的侧刃前角，便于排屑，两侧刃后角磨有0.5～1mm切削刃带，可提高刀具强度，前角大于0°时，需修正刀尖角。
图3-83 硬质合金梯形螺纹车刀
图3-84 高速钢蜗杆精车刀
四、螺纹切削加工方法
1.三角形螺纹的车削
（1）直进法（图3-85（a））。切削时，车刀由中滑板带动作径向进给，先粗车，最后精车成形。此法由于两侧刀刃同时切削，能得到正确的螺纹牙型。但切削力大，排屑较困难。此法适合于用高速钢车刀低速加工螺距P＜2.5mm的螺纹。用硬质合金车刀高速切削时，只能采用此法加工。
图3-85 三角形螺纹车削方法
（2）斜进法（图3-85（b））。车刀不仅由中滑板带动径向进给，而且由小滑板带动向一个方向进给。加工时，切削力小，排屑较畅。此法适用于粗车P≥2.5mm螺纹，最后用直进法或左右法精车。
（3）左右法（图3-85（c））。车刀除作径向进给外，还由小滑板带动作左、右微量进给。精车时，切削速度vc≤5m/min，并加注切削液，可得到良好的表面粗糙度。
2.梯形螺纹的车削
（1）低速切削。
1）左右法（图3-86（a））。这种方法常用于车削螺距P＜8mm的梯形螺纹。由于加工时左、右侧刃分别进行切削，切削力小，不易振动和“扎刀”。
图3-86 低速切削梯形螺纹方法
2）阶梯法（图3-86（b））。适用于车削螺距P≥8mm的梯形螺纹。车削时，先用刀头宽度小于P/2的矩形螺纹车刀，用车直槽的方法将螺纹车至中径处，再用刀头宽度与螺纹槽底宽相等的矩形螺纹车刀车至槽底，最后用带卷屑槽的精车刀精车成形。
3）直槽法（图3-86（c））。加工P＞10mm的螺纹时，可先用刀头宽与螺纹槽宽相等的切槽刀，径向进给切至槽底，然后用梯形螺纹车刀车两侧面。
图3-87 高速切削梯形螺纹的方法
（2）高速切削。
1）直进法（图3-87（a））。螺距P＜8mm的梯形螺纹可用硬质合金螺纹车刀高速切削，但为了防止工件被拉毛，只能采用此法车削。
2）三刀法（图3-87（b））。加工P≥8mm的梯形螺纹时，为了减少切削力和切削变形，可先用粗车刀粗车，然后用车槽刀车至小径，最后用精车刀精车成形。
3.车螺纹时易出现的问题和防止措施
车螺纹时易出现的问题及原因和防止措施见表3-30。
表3-30 车螺纹时易出现的问题及防止措施
续表
4.用丝锥或板牙加工螺纹
在车床上加工直径和螺距较小的螺纹，可用丝锥或板牙加工。用丝锥或板牙攻，套螺纹，操作简单，一次成型，生产率高。
（1）用丝锥攻内螺纹。
图3-88 丝锥结构
（a）手用丝锥 （b）机用丝锥
1）图3-88为丝锥的结构，前端为切削部分，后部为修整部分，起校正齿形作用。丝锥上加工出容屑槽，并形成前刀面和切削刃。图3-88（a）为手用丝锥，一般由两只或三只组成一套，可依次用作一攻、二攻和三攻。图3-88（b）为机用丝锥，结构与手用丝锥基本相同，只是在柄部有一防止丝锥从机夹装置中脱落的环形槽。
2）攻螺纹前底孔直径的确定。攻螺纹前应先用麻花钻钻出底孔，其直径可由下式计算：
钢等韧性材料及P＜1mm铸铁等脆性材料
D孔= d - P
P≥1mm的脆性材料
D孔= d -1.05P
式中 D孔——底孔直径（mm）；
d——螺纹公称直径（mm）；
P——螺纹螺距（mm）。
3）攻螺纹方法。将丝锥装夹在专用工具内（图3-89），连同装夹工具安装到尾座套筒内。加工时，使工件缓慢旋转，转动尾座手轮使丝锥切入被加工孔内，切入后就可松开手轮，让丝锥及装夹工具自动进给。为控制螺纹长度，可预先在工具或套筒上做出记号，到达预定深度，开倒车，使主轴反转，就可使丝锥退出。使用机用丝锥攻螺纹时，切削速度可参考表3-31，使用的切削液可参考表3-32。
图3-89 丝锥的装夹
1—丝锥 2—攻螺纹工具 3—尾座套筒
（2）用板牙套外螺纹。套螺纹前应先将加工表面按螺纹大径车好并倒角，倒角的直径要小于螺纹内径，与轴线的夹角要小于45°。板牙装入套螺纹工具时（图3-90），应使板牙端面与工件轴线垂直。加工钢件等韧性材料时，切削速度可取2～4m/min；加工铸铁、黄铜等脆性材料时，切削速度可取4～6m/min。
表3-31 机用丝锥攻螺纹时的切削速度 /m•min-1
注：以上数值为加工可锻铸铁时的切削速度，其他材料则应乘以下列修正系数：
（1）30钢～50钢，正火状态取1.0，调质状态取0.85；
（2）08钢，10钢，15钢，20钢取0.7；
（3）普通合金钢，正火状态取0.9，调质状态取0.7；
（4）灰铸铁、青铜取0.8；
（5）黄铜、铝合金取1.2～1.3。
表3-32 攻螺纹切削液的选用
图3-90 板牙的装夹
1—螺钉 2—工具体 3—销钉 4—套筒
（3）攻、套螺纹时产生废品的原因及防止措施（见表3-33）。
表3-33 攻、套螺纹时产生废品的原因及防止措施
5.蜗杆的车削加工
（1）蜗杆各部分尺寸计算。米制蜗杆即螺纹参数为模数m的模数螺纹，英制蜗杆则属螺纹参数为径节DP的径节螺纹。蜗杆从齿形上可分轴向直廓蜗杆和法向直廓蜗杆两种，米制蜗杆的齿形角为20°，英制蜗杆为141/2。米制蜗杆主要参数及其计算见表3-34；英制蜗杆主要参数及计算见表3-35。
表3-34 米制蜗杆主要参数及计算 /mm
续表
表3-35 英制蜗杆主要参数及计算 /mm
（2）蜗杆车削方法。
1）对蜗杆车刀及其安装的要求。
①对车刀的要求。蜗杆车刀外形与车梯形螺纹的车刀相似，但蜗杆导程大，刃磨时应考虑螺纹升角对车刀两侧后角的影响。粗车用车刀刀头的宽度应略小于蜗杆齿根槽宽，刀尖角应比两倍蜗杆齿形角小30'左右；精车刀刀头宽度应与蜗杆齿根槽宽相等，刀尖角应为两倍蜗杆齿形角，为使车削顺利，应采用较大的前角，并磨有卷屑槽。
②对车刀安装的要求。车削轴向直廓蜗杆时，车刀两侧刀刃组成的平面应与工件轴线重合（图3-91（a）），车削法向直廓蜗杆时，车刀两侧刀刃组成的平面应与齿面相垂直（图3-91（b）），为达到这一目的，可采用可调节刀杆（图3-92）。这种刀杆的头部2可相对于刀杆1按所加工蜗杆的导程角回转，角度调节准确后，用螺钉3锁紧。粗车轴向直廓蜗杆时，也可以采用与齿面垂直的安装方法，但精车时一定要采用与工件轴线重合的安装方法。
图3-91 蜗杆车刀的安装
（a）水平装刀法 （b）垂直装刀法
2）蜗杆的车削方法。车削蜗杆时一般采用低速车削，选用高速钢作刀具材料。与车削梯形螺纹相似，也有左右切削法、切直槽法等。
1—头部 2—刀杆 3—螺钉
（3）车削蜗杆时易出现的问题和原因以及防止措施见表3-36。
表3-36 车削蜗杆时出现的问题及防止措施
6.多头螺纹的加工
加工多头螺纹，计算交换齿轮齿数时一定要按z1/z2×z3/z4= L工/L丝进行计算，式中L丝为车床丝杠的导程，一般与丝杠螺距相等；L工为多头螺纹的导程，其值为螺纹螺距与头数的乘积，即L工= kP工（k为多头螺纹的头数）。在加工多头螺纹时另一关键问题是分头要准确，一般可采用以下方法进行分头。
（1）小滑板刻度分头法。先将小滑板导轨校正到与主轴轴线平行，车好一条螺旋槽后，将小滑板沿轴向向前或向后移动被加工螺纹的一个螺距，再车第二条螺旋槽。小滑板刻度盘转过的格数N可按下式计算：
N = P工/S
式中 N——小滑板刻度盘转过的格数；
P工——多头螺纹的螺距或多头蜗杆的齿距（mm）；
S——小滑板刻度盘转过一格移动的距离（mm）。
图3-93 用百分表分头法
1—磁性表座 2—百分表 3—小滑板 4—方刀架
这种方法操作较简单，但分头精度较低。
（2）用百分表分头法。在车精度要求较高的多头螺纹或蜗杆时，可利用百分表来控制小滑板的移动距离（图3-93）。车好一条槽后，可将安装百分表2的磁性表座1安装到床鞍上，触头顶在小滑板3的侧面，并将表指针调到零位。移动小滑板，通过百分表读数，就可精确控制移动距离。当百分表读数值为多头螺纹螺距值时，说明小滑板移动到位。
（3）用量块分头法（图3-94）。当被加工螺纹头数较多时，螺距值可能超过百分表的读数范围，可利用量块来控制小滑板的移动距离。具体做法为：在床鞍上安装一固定挡块1，在小滑板侧面安装一可动挡块2。在两挡块间放入量块，就可控制小滑板的移动距离。例如加工三头螺纹（蜗杆），可先在挡块间放入两倍螺距（轴向齿距）的量块，将第一条螺旋槽车出。然后，拿出量块，放入一倍螺距（轴向齿距）的量块，将第二条螺旋槽车出，最后不用量块，车出第三条槽。
图3-94 用量块分头法
1—固定挡块 2—活动挡块
图3-95 利用交换齿轮分头
（4）利用交换齿轮分头。当交换齿轮z1的齿数是多头螺纹头数整数倍时，可采用此法分头。如z1=60，加工三头螺纹，具体分头方法见图3-94，当车好一条螺旋槽后，停车，在z1与z2啮合处分别作标记3和4，另在距标记3相距20齿和40齿处分别作标记1和2。随后，将z1与z2脱离啮合，用手转动主轴，使齿轮z1上的标记2处转到标记4处，并让z1与z2恢复啮合，开车，并车出第二条螺纹槽。用同样方法，可车出第三条槽。
图3-96 利用分度盘分头
1—定位插销 2—定位孔 3—螺母 4—分度盘 5—卡盘 6—螺钉 7—拨块
这种方法不需要其他装置，但操作麻烦，只适用于单件、小批生产。
（5）利用分度盘分头。在主轴上安装特制的分度盘（图3-96），盘上有分度精度很高的定位孔2（一般为12孔，以便能对2、3、4、6和12头的螺纹或蜗杆进行分头）。分头时，先停车，松开螺母3，拔出定位插销1，将分度盘4转过所需分度的角度。再将定位插销插入定位孔中，将螺母3锁紧，分度工作完成，可开车加工第二条螺纹槽。用这种方法分头，操作简单，分头精度高。
加工内多头螺纹时，可将拨块7拆下，装上卡盘5，并用螺钉6将卡盘与分度盘联接在一起，就可按上述方法进行分头。
五、螺纹和蜗杆的测量
1.用螺纹千分尺测量螺纹中径
图3-97 螺纹千分尺测螺纹中径
螺纹千分尺外形参见图2-48，常用来测量螺纹的中径，测量方法见图3-97。测量时将V形触头顶在牙型两侧，锥形触头放到牙槽中，测得的千分尺读数即为中径实际尺寸。根据螺纹的牙型角和螺距可选用不同规格的触头，更换后，应将千分尺归零。
2.用螺纹塞规和螺纹环规测量
在批量生产中，可以使用螺纹塞规（图3-98（a））及螺纹环规（图3-98（b））分别对内螺纹和外螺纹进行综合测量。当量规的过端能与被测螺纹正常旋合，而止端不能旋合时，说明被测螺纹的各部分尺寸是正确的。测量时，塞规轴线或环规端面应与螺纹端面或轴线垂直，用力不宜太大，以免损坏量规测量表面。
3.用齿厚游标卡尺测蜗杆齿厚
齿厚游标卡尺可用来测量精度要求较低蜗杆的齿厚，其外形参见图2-42，测量方法见图3-99。测量时，将游标卡尺的齿高度尺读数调整到等于齿顶高，随后使卡尺和蜗杆轴线大致相交成螺旋升角的角度，并稍作摆动，测得的最小读数即为蜗杆法向齿厚。蜗杆齿顶高及法向齿厚可由表3-34（米制蜗杆）及表3-35（英制蜗杆）所列公式计算。
图3-98 用量规测量螺纹
（a）螺纹塞规 （b）螺纹环规
图3-99 用齿厚游标卡尺测量蜗杆齿厚
1—卡盘 2—蜗杆 3—齿厚游标卡尺
4.三针测量法
三针测量法可用于对精度要求高的普通螺纹、梯形螺纹及蜗杆的中径测量。测量时，将三根直径相等的钢针放在螺纹相应的槽中（图3-99）。用千分尺测出两边钢针顶点间的距离M，如果M的实测值与计算值一致，说明螺纹中径尺寸正确。M的计算值可由下式进行计算：
M = d2+ dD［1+1/（sinα/2）］- P/2×cotα/2
式中 M——千分尺测得的钢针顶点间距离（mm）；
d2——螺纹中径值（mm）；
dD——钢针直径（可按dD= P/（2cosα/2）计算）（mm）；
P——被测螺纹螺距（mm）；
α——螺纹牙型角（°）。
图3-100 三针测量法
本章小结
本章为常用车削加工技术方面的内容，主要介绍了工件的装夹、常见表面的车削加工以及螺纹加工等方面的知识及技术。
本章是本书的重点章节，介绍的一些内容皆为车削加工人员必须具备的基本操作技能。加工人员进行车削时，首先要面临的问题是如何采用正确方法对工件进行装夹。装夹方法是否恰当会对工件的加工质量、生产效率以及安全操作等方面产生较大影响。本章介绍了在车削加工中常用到的一些装夹方法及装夹时应注意的事项。采用顶尖装夹时，工件的装夹质量与中心孔本身的精度有密切的关系，因此书中除介绍了中心孔的使用外，还介绍了中心孔的制作方法。正如前述，车刀的选择和使用对加工精度和质量有很大关系，本章中就每种典型加工表面所使用的车刀的材料、结构及几何角度作了较为详细的介绍，并介绍了一些经过实践考验的车刀，以供操作者参考使用。另外，本章中还就各种典型表面加工时的切削用量选用作了介绍，以供操作人员在实际加工中作参考。
在进行车削加工时，常会遇到一些加工缺陷。这些加工中出现的问题，原因较为复杂，并往往会导致废品的产生。在本章中就各种典型表面加工时，易出现的问题、产生原因及防止措施以表格形式介绍给读者，希望能给读者在生产实践中解决类似问题提供一些有益的建议和帮助。
螺纹加工中的调整计算是加工前一项重要的准备工作，也是车床操作工必须掌握的一项基本技能。挂轮调整计算的关键是要对螺纹曲线的形成有一较为清晰的认识。只要抓住加工螺纹传动链的传动关系，即主轴旋转一周，刀架应纵向移动被加工螺纹的一个导程（加工单头螺纹时，为螺距），在遇到各种螺纹加工、计算挂轮时，应当不会有多大困难。本章中以实例的方式重点介绍了无进给箱车床在加工螺纹时挂轮的计算方法，希望读者能通过这部分内容的学习，在实际应用中能迅速、正确地进行挂轮计算及调整。
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