​數控車床上完美搞定梯形螺紋（wén）加工

本文通過對梯（tī）形螺紋加工的工藝分析和加工方法的研討，探索出一套可以在數控車床上（shàng）加工出合格梯形螺紋的方法。

在（zài）普通車床的生產實習過程中（zhōng），加（jiā）工梯形螺紋課題是最基本的實習課題，但（dàn）在數控車床實習過程中，常常（cháng）由於加工工（gōng）藝方麵的原（yuán）因，卻很少進行梯形（xíng）螺紋的加工練習，甚（shèn）至有人提出在數控車床上不能加工梯形螺紋，顯然這種提法是（shì）錯誤的。其實，隻要工藝分析合理，使用的加工指令得（dé）當，完全可以在數控（kòng）車床上加工出合格的梯形螺紋（wén）。

一、梯形螺紋加工的工藝分析

1.梯形螺紋的尺寸計算

梯形螺（luó）紋的（de）代號梯形螺紋的代號用（yòng）字母（mǔ）“Tr”及公稱直徑×螺距表示，單位均為mm。左旋螺紋需在尺寸規格之後加（jiā）注（zhù）“LH”，右旋則不用標注。例如（rú）Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標規定，公製梯形螺紋的牙型角為30°。

2.梯形螺紋在數控車床上的加工（gōng）方（fāng）法

直進法螺紋車刀X向間歇（xiē）進給至（zhì）牙（yá）深處（如圖2a）。采用此種方法加工梯形螺紋時，螺紋車刀的三麵都參加切削，導（dǎo）致加工排屑困難，切削力和切削熱增加（jiā），刀（dāo）尖磨損嚴重。當進刀量過大時，還可能產生“紮（zhā）刀”和“爆（bào）刀”現象。這種方（fāng）法數控車床可采用指令G92來實現，但是很顯然（rán），這種方法是不（bú）可取的。【金屬加工微信，內容不錯，值得（dé）關注】

斜進法螺紋車刀（dāo）沿牙型角方向斜向（xiàng）間歇進給至牙深處（如圖2b）。采用此種方法加工梯形螺紋時，螺紋車刀始終隻有一個側刃參加切削，從而使排屑比（bǐ）較順（shùn）利，刀尖的受力和受熱情況（kuàng）有（yǒu）所改善，在車削中不易引起“紮刀”現象。該方（fāng）法在數（shù）控車床上可（kě）采用G76指令來實現。交錯切削法螺紋車刀沿牙（yá）型角方向交錯間（jiān）隙（xì）進給至（zhì）牙深（如圖2c）。該方法類同於斜進法，也可在數控車（chē）床上采用G76指令來實現。

切槽刀粗切槽法該方法先用切槽刀粗切出（chū）螺紋槽（（如（rú）圖2d），再用梯形螺紋（wén）車（chē）刀加工螺（luó）紋兩側麵。這種方法的編程與加工在數控車床上較難實現。

3.梯形螺紋測量

梯形螺（luó）紋的測（cè）量（liàng）分綜合測量、三針測量、和單針測量三種。綜合測量（liàng）用螺紋規測（cè）量，中（zhōng）徑的三針測量與（yǔ）單針測量如圖（tú）3所示，計算如下（xià）：

M=d2+4.864dD-1.866P（dD表示測量用量針的（de）直徑，P表示螺（luó）距。）

A=（M+d0）/2（此（cǐ）處d0表示（shì）工（gōng）件實際測量外徑）

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二、梯形螺紋編程實例

計算梯形螺紋尺寸並查表確定其公差

大徑d=360–0.375；

中徑d2=d-0.5P=36-3=33,查表確（què）定其公差，故d2=33–0.118–0.453

牙（yá）高h3=0.5P+ ac=3.5；

小徑d3=d-2 h3=29,查表確定其公差，故d3=290–0.537；

牙頂寬f=0.366P=2.196

牙底寬W=0.366P-0.536ac=2.196-0.268=1.928

用3.1mm的測量棒測量中（zhōng）徑，則其測量尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根據中徑公差（chà）確定其公差，則M=32.88–0.118–0.453

2.編（biān）寫（xiě）數（shù）控（kòng）程序

O0308；

G98 ;

T0202；

M03 S400；

G00 X37.0 Z3.0；

G76 P020530 Q50 R0.08；（設定精加工兩次，精加工餘量為0.16mm，倒角量等於0.5倍螺（luó）距（jù），牙型角為30°，最小切深為0.05mm。）

G76 X28.75 Z-40.0 P3500 Q600 F6.0；（設定螺紋高為（wéi）3.5mm，第一刀切（qiē）深為0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以上程序在螺紋切削過程中采用（yòng）沿牙型角方向斜向進刀的方式，如圖2b所示（shì）。在FANUC-0i係統中，有時還（hái）可采用如圖2c所示交錯螺紋切削方式，G76編程如下所示：

G76 X28.75 Z-40.0 K3500 D600 F6.0 A30.0 P2；

K：螺紋牙型高度。

D：第一次進給的背吃刀量。

A：牙型角度（dù）。

P2：采用交錯螺紋（wén）切（qiē）削

3.計算Z向刀具偏置值

在梯形螺紋的實際加工中（zhōng），由於刀尖寬度並不（bú）等於槽底寬，因此（cǐ）通過一次G76循環（huán）切削無法正確控製螺紋中徑等各項尺（chǐ）寸。為此可（kě）采用刀具Z向偏置（zhì）後再次進行G76循環加工來解決以上問題，為了提（tí）高（gāo）加工效率，最好隻進（jìn）行（háng）一次偏（piān）置加工，因此必須精確計算Z向的偏置量，Z向偏置量的計算方法如圖5所示（shì），計算如下：

設M實測- M理論=2AO1=δ，則AO1=δ/2

AO2=AO1×tan（∠AO1O2）=tan15°×δ/2

Z向偏置量EF=2AO2=δ×tan15°=0.268δ

實（shí）際加工時，在一次循環結束後，用三針測量實測M值，計算出刀具Z向偏置量，然後在刀長補償或磨耗存貯器中設置Z向刀偏量，再次用G76循環加（jiā）工就能一次性精確控製（zhì）中徑等（děng）螺紋參（cān）數（shù）值

三、結論

通過以上的實例分析（xī）我們可以得出結論，要想在數控機床上方便地加工出梯形螺紋，關鍵是做好如下幾點：

1.合理選擇梯形螺紋的加工指令，通（tōng）常選G76指（zhǐ）令。

2.準確設（shè）定G76指令的參數值（zhí），這些值通常通過對梯形螺紋的分析（xī）計算獲得。

3.根據初（chū）步測量得出的中（zhōng）徑（jìng）值（zhí），精（jīng）確計算出Z向刀具偏置值，從而準確控製梯形螺（luó）紋的中徑值（zhí）。

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