1）三角螺纹车刀的分类
图6－6 三角外螺纹车刀
（a）机夹式螺纹车刀
（b）焊接式螺纹车刀
从结构上分，车刀有机夹式和焊接式，如图6－6所示。从材料上分，有高速钢螺纹车刀和硬质合金螺纹车刀两种。
高速钢螺纹车刀刃磨方便、切削刃锋利、韧性好，能承受较大的切削冲击力，车出螺纹的表面粗糙度值小，但耐磨性差，不宜高速车削，因此常用来低速车削或作为螺纹精车刀。
硬质合金螺纹车刀具有耐磨性好、耐高温、热稳定性好等优点，但抗冲击能力差，因此硬质合金螺纹车刀多用于高速切削。
2）三角螺纹车刀的几何角度
螺纹车刀按加工性质属于成形刀具，其切削部分的形状应当和螺纹牙形的轴向剖面形状相符合，其角度具体要求如下。
（1）刀尖角应等于牙形角。车削普通螺纹时刀尖角为60°。
（2）前角一般为0°~15°。因螺纹车刀的纵向前角对牙形角有很大影响，所以精车或车削精度要求高的螺纹时，径向前角取得小些，前角一般为0°~15°。
（3）后角一般为5°~10°。因螺纹升角的影响，进刀方向一面的后角应磨得稍大些，但大直径、小螺距的三角螺纹，这种影响可忽略不计。
3）三角螺纹车刀的刃磨及检查
（1）刃磨要求。
①根据粗车、精车的要求，刃磨出合理的前角、后角。粗车刀前角大、后角小，精车刀则相反。
②车刀的左右刀刃必须刃磨平直。
③刀头不歪斜，牙形半角相等。
④内螺纹车刀刀尖角平分线必须与刀杆垂直。
⑤内螺纹车刀后角应适当大些，一般磨有两个后角。
如图6－7所示，为YT15硬质合金高速螺纹车刀的刃磨角度。其径向前角γ＝0°，后角a为4°~8°。在加工大螺距及被加工材料硬度较高时，在车刀的两个主刀刃上磨成有0.2~0.4mm宽、前角为5°的倒棱。因为在高速切削时，牙形角要扩大，所以刀尖角应减少30′。此外，车刀的前面和后面的表面粗糙度Ra值为0.4~0.2μm。
（2）注意事项。
①刃磨时要保持正确站立姿势。在刃磨整体式内螺纹车刀的内侧时要特别注意，因为此时易将刀尖磨歪斜。
②磨削时，两手握着车刀与砂轮接触的径向压力不小于一般车刀。
③磨外圆螺纹车刀时，刀尖角平分线应平行刀体中线；磨内螺纹车刀时，刀尖角平分线应垂直于刀体的中线。
④车削高台阶的螺纹车刀，为防止擦伤轴肩，靠近高台阶一侧的刀刃应短些。
⑤粗磨时也要用车刀样板检查。对径向前角，γ>0°的螺纹车刀，粗磨时两刃夹角应略大于牙形角。待磨好前角后，再修磨两刃夹角。
图6－7 三角螺纹车刀刃磨角度
⑥刃磨刀刃时，捎带做几下左右、上下的移动，容易使刀刃平直。
⑦刃磨车刀时，要做好安全防护工作，确保自身安全。
（3）刀尖角的检查。
①用螺纹角度样板测量。如图6－8所示，为了保证磨出准确的刀尖角，在刃磨时可用螺纹角度样板测量。测量时把刀尖角与样板贴合，对准光源，仔细观察两边贴合的间隙，并进行修磨。
图6－8 刀尖角的检查
②用特制的螺纹样板来测量对于具有纵向前角的螺纹车刀可以用一种厚度较厚的特制螺纹样板来测量刀尖角。样板应与车刀底面平行，用透光法检查，这样量出的角度近似等于牙形角。
2.三角螺纹的车削方法
三角螺纹螺距小，长度短，要求螺纹轴向剖面必须正确、两侧表面粗糙度值小；中径尺寸符合精度要求；螺纹与工件轴线保持同轴。
要加工好螺纹，除了正确刃磨车刀、安装车刀、调整车床、选择切削用量、计算基本尺寸外，还要掌握三角螺纹的车削方法。
1）三角螺纹车刀的装夹
装夹车刀时，刀尖一般应对准工件中心。车刀刀尖角的对称中心线必须与工件轴线垂直，装刀时可用样板来对刀[见图6－9（a）]。如果把车刀装歪，就会产生歪斜牙形[见图6－9（b）]。刀头伸出不要过长，一般为20~25mm（约为刀杆厚度的1.5倍）。
图6－9 螺纹车刀的安装
2）三角螺纹的车削方法
车削三角螺纹的方法有低速车削和高速车削两种。
低速车削使用高速钢螺纹车刀，高速车削使用硬质合金螺纹车刀。低速车削精度高，表面粗糙度值小，但效率低。高速车削效率高，能比低速车削提高15~20倍，只要措施合理，也可获得较小的表面粗糙度值。因此，高速车削螺纹在生产实践中被广泛采用。
（1）低速车削三角外螺纹的方法。
①直进法。车削螺纹时，只利用中滑板的横向进刀，如图6－10（a）所示。直进法车螺纹容易保证牙形的正确性，但由于是用车刀刀尖全部切削，螺纹不易车光，并且容易产生扎刀现象，因此只适用螺距P<1mm的三角螺纹粗车、精车。
图6－10 低速车削三角螺纹的进刀方法
（a）直进法 （b）左右切削法 （c）斜进法
②左右切削法。车削螺纹时，除了用中滑板刻度控制螺纹车刀的横向吃刀外，同时使用小滑板把车刀向右微量进给，这样重复切削几次行程，精车的最后一至二刀应采用直进法微量进给，以保证螺纹的牙形正确，如图6－10（b）所示。
采用左右切削法车削螺纹时，车刀只有一个侧面进行切削，不仅排屑顺利，而且还不易扎刀。但精车时，车刀的左右进给量一定要小，否则易造成牙底过宽或牙底不平。此方法适用于除车削梯形螺纹外的各类螺纹的粗车、精车。
③斜进法。粗车时，为了操作方便，除了中滑板进给外，小滑板可先向一个方向进给。精车时用左右切削法，以使螺纹为两侧面都获得较低的表面粗糙度值，如图6－10（c）所示。用左右切削法和斜进法车削螺纹时，因为车刀是单面切削的，所以不容易产生扎刀现象。精车时选择很低的切削速度（vc<5m/min），再浇注切削液，可以获得很低的表面粗糙度值。
（2）高速车削三角外螺纹的方法。
高速（vc＝50~100m/min）切削三角外螺纹时，只能用直进法进刀，使切屑垂直于轴线方向排出或卷成球状。如果用左右进刀法，车刀只有一个刀刃参加切削，高速排出的切屑会把另外一面拉毛而影响螺纹的表面粗糙度值。高速切削螺纹比低速切削螺纹的生产效率可提高10倍以上，但高速切削螺纹要求退刀必须十分迅速，尤其是在车削具有台阶的螺纹时，要求在几十分之一秒内将刀退出工件，对操作者要求较高。为解决这个问题，可以在车床上安装自动退刀装置。
3）车床的使用
为了在车床上车出合格的螺纹，车削时必须保证工件（主轴）转一转，车刀纵向移动的距离等于一个螺距值，即车床的主轴和丝杠必须保证一定的转速比。现在普通车床，主轴和丝杠保证的转速比关系在设计进给箱和挂轮架时大都考虑进去了，只要查一下标牌就可以变换出来。
（1）变换手柄位置。一般按工件螺距，在进给箱铭牌上找到交换齿轮的齿数和手柄位置，并把手柄拨到所需的位置。
（2）调整滑板间隙。
①调整中滑板、小滑板镶条时，不能太紧，也不能太松。太紧了，摇动滑板费力，操作不灵活；太松了，车螺纹时容易产生“扎刀”现象。
②顺时针方向旋转小滑板手柄，消除小滑板丝杠与螺母的间隙。
4）切削用量的选择
螺纹切削用量的选择，应根据工件材料、螺距、所处的加工位置以及加工阶段等因素来决定。低速车削三角螺纹进给次数如表6－4所示，高速车削三角螺纹进给次数如表6－5所示。
表6－4 低速车削三角螺纹进给次数
（续表）
说明：
（1）小滑板每格为0.04mm。
（2）大滑板每格为0.05mm。
（3）粗车选用110~180r/mm，精车选用44~72r/mm。
（4）此表仅供参考，学生熟练后可不用此表。
粗车第一、第二刀时，因车刀刚切入工件，总的切削面积并不大，所以背吃刀量可以大些，以后每次进给背吃刀量应逐渐减小。
精车时背吃刀量更小，排出的切屑很薄。切削速度因车刀两刃夹角小，散热条件差，所以切削速度比车削外圆时要低。
粗车螺纹时，vc≈10~15m/min；精车螺纹时，vc≈6m/min。
螺纹吃刀深度计算公式：
表6－5 高速车削三角螺纹进给次数
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5）三角螺纹的车削步骤
车削三角螺纹的具体步骤如图6－11所示。
（1）开车，使车刀与工件轻微接触，记下刻度盘读数，然后向右退出车刀，如图6－11（a）所示。
（2）合上开合螺母，在工件表面车出一条螺旋线，中滑板退刀，停车，如图6－11（b）所示。
（3）开反车使车刀退到工件的右端面，停车。用钢直尺检测螺距是否正确，如图6－11（c）所示。
（4）利用中滑板调整切深，开车切削，如图6－11（d）所示。
（5）车刀行至终点时，应做好退刀停车准备。先快速退出车刀，然后开反车退回刀架，如图6－11（e）所示。
（6）再次横向切入，继续切削，如图6－11（f）所示。
图6－11 车削三角螺纹的具体步骤
6）切削液的选择
车削螺纹时，因温度过高产生的热量会带来一定的加工误差，需要恰当地使用切削液来降温。同时，切削液能在金属表面形成薄膜，减少道具与工件的摩擦，并可冲走切屑，从而降低工件表面粗糙度值，减少刀具磨损。
根据实验，加工一般要求的螺纹使用水基切削液就可以达到要求，如果精度要求高就必须使用油基切削液，如煤油、植物油等。车床的水箱一般装水基切削液，因此在加工螺纹时可以使用油枪进行手工润滑就能满足精度要求。
7）车削三角内螺纹
三角内螺纹工件的形状常见的有三种，即通孔、不通孔和台阶孔，如图6－12所示。
图6－12 三角内螺纹的类型
（a）通孔 （b）不通孔 （c）台阶孔
通孔内螺纹容易加工。在加工内螺纹时，由于车削的方法和工件形状的不同，所选用的螺纹车刀也不相同。
（1）车刀的刃磨和装夹。最常见的内三角螺纹车刀如图6－13所示，图6－13（a）、（d）为整体式，图6－13（b）、（c）为机夹式。
图6－13 内三角螺纹车刀
内螺纹车刀的刃磨方法和外螺纹车刀基本相同，但是刃磨刀尖时要注意其平分线与刀杆垂直，否则车内螺纹时会出现刀杆碰伤内孔的现象。在装夹车刀时，必须严格按样板找正刀尖，否则车削后会出现倒牙现象。车刀装好后，应在孔内摇动床鞍至终点检查是否碰撞，如图6－14所示。
图6－14 三角内螺纹车刀的安装
（a）错误 （b）正确
（2）内螺纹孔径的确定。在车削内螺纹时，首先要钻孔或扩孔，孔径公式一般可采用下面的公式计算。
图6－15 车削通孔内螺纹
（3）车削通孔内螺纹的方法。车削内螺纹前，应先把工件的内孔、平面及倒角车好。开车空刀练习进刀、退刀动作，车削内螺纹时的进刀和退刀方向与车削外螺纹时相反，如图6－15所示。练习时，需在中滑板的刻度圈上做好退刀和进刀位置。进刀切削方式和外螺纹相同。车削内螺纹时目测较困难，一般根据观察排屑情况进行左右赶刀切削，并判断螺纹的表面粗糙度。具体要求如下。
①螺距小于1.5mm或铸铁螺纹采用直进法。
②螺距大于2mm采用左右切削法。
（4）车削盲孔或台阶孔内螺纹。车削退刀槽的直径应大于内螺纹的大径，槽宽为2~3个螺距，并与台阶平面切平。选择盲孔车刀。根据螺纹长度加上1/2槽宽，在刀杆上做好记号，作为退刀、开合螺母抬起之用。车削时，中滑板手柄的退刀和开合螺母的抬起，动作要迅速、准确、协调，保证刀尖在槽中退刀。
切削用量和切削液的选择与车削三角形外螺纹时相同。
（5）注意事项。
①内螺纹车刀的两刃口要刃磨平直，否则会使车出的螺纹牙形侧面不直。
②车刀的刀头不能太窄，否则螺纹已车到规定深度，而中径尺寸不够。
③车刀刃磨不正确或装刀歪斜，会使内螺纹一面正好用塞规拧进，而另一面却拧不进或配合过松。
④车刀刀尖要对准工件中心，如果车刀装夹过高，车削时会引起振动，使工件表面产生鱼鳞斑现象；如果车刀装夹过低，刀头下部会与工件发生摩擦，车刀切不进去。
⑤车刀刀秆不能太细，否则会引起震颤和变形，出现“扎刀”“啃刀”“让刀”和发出不正常的声音等现象。
⑥小滑板宜调整得紧一些，以防车削时车刀移位产生乱扣。
⑦因“让刀”现象产生的螺纹锥形误差，不能盲目地加大背吃刀量，这时必须采用赶刀的方法，使车刀在原来的切刀深度位置反复车削，以至全部拧进。
⑧用螺纹塞规检查，通端全部拧进，感觉松紧适当，而止端拧不进。检查不通孔螺纹时，过端拧进的长度应达到设计要求的长度。
⑨车削内螺纹的过程中，严禁工件在旋转时用手触摸或用棉纱去擦，以免发生事故。
3.车削螺纹的注意事项
1）车削螺纹前的注意事项
车削螺纹前要检查组装交换齿轮的间隙是否适当，将变速手柄放在空挡位置，用手旋转主轴（正、反），检查是否有过重或空转量过大的现象。
2）开合螺母必须合到位
车削螺纹时，开合螺母必须合到位，如感到未合好应立即起合重新进行。
3）车削铸铁螺纹时的注意事项
车削铸铁螺纹时，径向进刀不宜太大，否则会使螺纹牙尖爆裂造成废品，在最后几刀车削时可用赶刀法把螺纹车光。
4）车削无退刀槽螺纹的注意事项
车削无退刀槽螺纹时，应特别注意螺纹的收尾在1/2圈左右。要达到这个要求，必须先退刀，后起动开合螺母，且每次退刀要均匀一致，否则会撞坏刀尖。
5）中途换刀或磨刀后的注意事项
车削螺纹应始终保持刀刃的锋利，如中途换刀或磨刀后，必须对刀，并重新调整中滑板的刻度。
6）粗车螺纹时的注意事项
粗车螺纹时，要留适当的精车余量。
7）精车螺纹时注意事项
精车螺纹应防止螺纹小径不清、侧面不光、牙形线不直等不良现象的出现。
8）车削塑性材料（钢件）时的扎刀原因
（1）车刀装夹低于工件轴线或车刀伸出太长。
（2）车刀前角或后角太大，产生径向切削力把车刀拉向切削表面。
（3）采用直进法车削时进给量较大，使刀具接触面积大，排屑困难而造成扎刀。
（4）精车时由于刀具严重磨损而造成扎刀。
（5）主轴轴承及滑板与床鞍的间隙太大。
（6）开合螺母间隙太大或丝杠轴向窜动。
9）避免“乱扣”
当第一条螺旋线车好后，第二次进刀后车削时，刀尖不在原来的螺旋槽中，而是偏左或偏右，甚至车在牙顶中间，称为“乱扣”。预防乱扣的方法是采用正反车法车削。在左右切削法车削螺纹时小滑板移动距离不要过大，若车削途中刀具损坏需重新换刀或者无意提起开合螺母时，应注意及时对刀。使用两顶尖装夹时，工件卸下后再重新车削时，应该先对刀，后车削，以免“乱扣”。
10）对刀时的注意事项
对刀前先要安装好螺纹车刀，然后按下开合螺母，开正车，停车，移动中滑板、小滑板使刀尖准确落入原来的螺旋槽中，同时根据所在螺旋槽中的位置重新做中滑板进刀的记号，再将车刀退出，开倒车，将车退至螺纹头部，再进刀……对刀时一定要注意是正车对刀。
11）借刀
借刀就是螺纹车削到一定深度后，将小滑板向前或向后移动一定的距离，再进行车削，借刀时注意小滑板的移动距离不能过大，以免将牙槽车宽，出现“乱扣”现象。
12）安全要求
（1）车削螺纹时要思想集中，动作迅速，反应灵敏。
（2）车削螺纹前应先检查好所有的手柄是否处于车削螺纹的位置，防止盲目开车。
（3）要防止车刀或刀架、滑板与卡盘、床尾相撞。
（4）用高速钢车刀车削螺纹时，车刀的转速不能太快，以免刀具磨损。
（5）车削螺母时，应将车刀退离工件，防止被车刀划伤，不要开车旋紧或者退出螺母。
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