​數控車床上完美搞定梯形螺紋加工

在普通車（chē）床的生產（chǎn）實（shí）習過程中，加工梯（tī）形螺紋課題是最基本的實（shí）習課題，但在數控車床實習過程中（zhōng），常常由於加工工（gōng）藝方麵（miàn）的原因，卻很少進行梯形螺紋的加工練習，甚至有（yǒu）人提出在數控車床上不能加工梯（tī）形（xíng）螺紋，顯然這（zhè）種提法是錯誤（wù）的（de）。其實，隻要工藝分析合理，使用的加工指令得當（dāng），完全可以在數控車床上加工出合格（gé）的梯形螺紋。

一、梯形螺紋加工的工藝分析

1.梯形螺（luó）紋的尺寸計算（suàn）

梯形螺紋的代號梯形螺紋的代號（hào）用字母“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“LH”，右旋則不用標注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標規定，公製梯（tī）形螺紋（wén）的牙型角為30°。

2.梯形螺紋在（zài）數控車床上的加工方法

直進法螺紋車（chē）刀X向間歇進給至牙（yá）深處。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，導致加工排屑困難，切（qiē）削力和切削熱增加，刀（dāo）尖磨損嚴重。當進刀量過大時，還可能產生“紮刀”和“爆刀”現象。這（zhè）種方法數控車床可采用指令G92來實（shí）現，但是很顯然，這種方法是不可取的。

斜進法（fǎ）螺紋車刀沿牙型角方向斜向間歇（xiē）進給至牙深處。采用此種方法加工（gōng）梯形（xíng）螺紋時，螺紋（wén）車刀始（shǐ）終隻有一個側刃參加切削，從而使排屑比較順利，刀尖的受力和受（shòu）熱情況有所改善，在車削中不易引起“紮刀”現象。該方法在數控車床上可采用G76指令來實現（xiàn）。交錯切削法螺紋車刀沿牙型角方向交錯間隙（xì）進給至牙深。該方法（fǎ）類同於斜進法，也可在數控車床上采用G76指（zhǐ）令來實現。

切槽（cáo）刀粗切槽法該方法先用切槽刀（dāo）粗切出螺紋槽，再用梯形螺（luó）紋車刀（dāo）加工螺紋兩側麵。這種（zhǒng）方法（fǎ）的編程與加工在數控車床上較難實現。

3.梯（tī）形螺紋測量（liàng）

梯（tī）形螺紋（wén）的（de）測量分綜（zōng）合測量、三針測量、和單針（zhēn）測量三種。綜合測量用螺紋規測量（liàng），計（jì）算如下：

M=d2+4.864dD-1.866P（dD表示測量用量針的直徑（jìng），P表示（shì）螺距。）

A=（M+d0）/2（此處d0表（biǎo）示工件實際測量外徑）

二、梯形螺紋編程實例（lì）

例：試用G76指令編寫加工程序。

計算梯形螺紋尺寸並查表確定其公差（chà）

大徑d=360–0.375；

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

牙高h3=0.5P+ ac=3.5；

小徑d3=d-2 h3=29,查表確（què）定其（qí）公差，故d3=290–0.537；

牙頂（dǐng）寬f=0.366P=2.196

牙底寬W=0.366P-0.536ac=2.196-0.268=1.928

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

2.編寫數控程序

O0308；

G98 ;

T0202；

M03 S400；

G00 X37.0 Z3.0；

G76 P020530 Q50 R0.08；（設定精加工（gōng）兩次，精加工餘量為0.16mm，倒角量等於0.5倍螺距，牙型角（jiǎo）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（dì）一刀切深為0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以上程序在螺紋切（qiē）削（xuē）過程中采用沿牙型角方（fāng）向斜（xié）向進刀（dāo）的（de）方式，在FANUC-0i係統中，有時還可（kě）采用交錯螺紋切削方（fāng）式，G76編程如下所示：

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

K：螺紋（wén）牙型高度。

D：第一次進給的背吃刀量。

A：牙型角度。

P2：采用交錯螺紋切削

3.計（jì）算Z向刀具偏置值

在（zài）梯形螺紋的實際加工中，由（yóu）於刀尖寬（kuān）度並不等於槽底（dǐ）寬，因此通過一次G76循環切削無法（fǎ）正確控（kòng）製（zhì）螺紋中徑等各項尺寸。為此（cǐ）可采用刀具Z向偏（piān）置後再（zài）次進行G76循環加工來解決以上問題，為了提高加工效率，最好隻進行（háng）一次偏置（zhì）加工，因此必須精確計算Z向的偏置量，Z向偏置量的計（jì）算方法，計算如下：

設M實測- M理論=2AO1=δ，則AO1=δ/2

四邊形O1O2CE為平行四邊形，則ΔAO1O2≌ΔBCE，AO2=EB。ΔCEF為等腰三角形，則EF=2EB=2AO2。

AO2=AO1×tan（∠AO1O2）=tan15°×δ/2

Z向偏置量EF=2AO2=δ×tan15°=0.268δ

實際加工時，在一次循環結束後，用三針測量（liàng）實測（cè）M值，計算出刀（dāo）具Z向偏置量，然後（hòu）在刀長補償或磨（mó）耗存貯器中設置Z向刀（dāo）偏量，再次用G76循環加工就能一次性精確控製中徑等螺紋參（cān）數值。

三、結論

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

1.合理選擇梯形螺（luó）紋的加工指令，通常選G76指令。

2.準確設定G76指令的（de）參數值，這些值通常通過對梯形螺紋的分析計（jì）算獲得。

3.根據初步測量得出的（de）中徑值，精確計算出Z向（xiàng）刀具偏置值，從（cóng）而（ér）準確控製梯形螺紋的中徑值。

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