數（shù）控車床上完美搞定梯形螺紋加（jiā）工

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

在普通車床的生產實（shí）習過程（chéng）中，加工梯形螺紋課題是最基本的實習課題，但在數控車床實習過程（chéng）中，常常由於加工工藝方麵的（de）原因，卻很少進行梯形螺紋的加工練習，甚至有人提出在（zài）數控車床上不能加工梯形螺紋，顯然這種提（tí）法是錯誤的。其實，隻（zhī）要工（gōng）藝分析合理（lǐ），使用的加工指令得當，完（wán）全可以在數控車床上（shàng）加工出合格的梯形螺紋（wén）。

一（yī）、梯形螺紋加工（gōng）的工藝分析

1.梯形螺紋的尺寸計算

梯形螺紋（wén）的代號 梯形螺紋的代（dài）號用字母（mǔ）“Tr”及公（gōng）稱直徑（jìng）×螺距表示，單位均為mm。左旋螺紋需在尺寸規（guī）格之後加注“LH”，右旋則不用（yòng）標注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標（biāo）規定，公製梯形螺（luó）紋的牙型角為（wéi）30°。

2.梯形螺紋在數控車床上的加工方法

直進法螺紋車刀X向間歇進（jìn）給至牙深處（chù）（如圖2a）。采用（yòng）此種方法加工（gōng）梯形螺（luó）紋時，螺紋車刀的三麵都參加切削，導致加工排屑困（kùn）難，切削力和切削熱增加，刀尖磨損嚴重。當進刀（dāo）量過大時，還可能產生“紮刀”和“爆（bào）刀”現象。這種方法數控車床可采用指令G92來實現，但是很顯然，這種（zhǒng）方法是不可取的。【金屬（shǔ）加工微信，內容不錯（cuò），值得關注】

斜進法螺紋車刀沿牙型角方向斜（xié）向間歇進給至牙（yá）深處（如圖2b）。采用此種方法加工梯形螺紋（wén）時，螺紋車刀始終隻有一（yī）個（gè）側刃參加切（qiē）削，從而使排屑比較順利，刀尖的受（shòu）力和受熱情（qíng）況（kuàng）有所改善，在車（chē）削中不易引起“紮刀”現象。該方法（fǎ）在（zài）數控車床上可采用G76指令（lìng）來實現。交錯切削（xuē）法（fǎ）螺紋（wén）車刀沿牙型角方向交錯間隙進給至牙深（如圖2c）。該方法類同於斜進法（fǎ），也可在（zài）數控車床上采用G76指令來實現。

切槽刀粗切槽法該方法先用切槽刀（dāo）粗切出螺紋槽（（如圖2d），再用梯形螺（luó）紋車刀加（jiā）工（gōng）螺紋兩側（cè）麵。這種（zhǒng）方法（fǎ）的編程與加工在數控車床上（shàng）較難實現（xiàn）。

3.梯形螺紋測（cè）量

梯形（xíng）螺（luó）紋的測量分（fèn）綜（zōng）合測量、三針測（cè）量、和單針測量三種。綜（zōng）合測量用螺紋（wén）規測量，中（zhōng）徑的三針測（cè）量與單針測量如圖3所示，計算如下：

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

A=（M+d0）/2（此處d0表示工件（jiàn）實際測量（liàng）外徑（jìng））

二、梯形螺紋編程實例

計算梯形螺（luó）紋尺（chǐ）寸（cùn）並查表確定（dìng）其公（gōng）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（liàng）棒測量中徑（jìng），則其測量尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根（gēn）據中徑（jìng）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（shè）定（dìng）精加工兩次，精加工餘量為0.16mm，倒（dǎo）角量等於0.5倍螺距（jù），牙型角為30°，最（zuì）小（xiǎo）切深為0.05mm。）

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

G00X150.0

M05;

M30

以上程（chéng）序在（zài）螺紋切削過程（chéng）中采用沿牙型角方向斜向進刀的方式，如（rú）圖2b所示。在（zài）FANUC-0i係統中（zhōng），有時還（hái）可采用如圖2c所示交錯螺（luó）紋切削方式，G76編程如（rú）下所示：

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

K：螺紋牙（yá）型高度。

D：第一次進給的背吃刀量（liàng）。

A：牙型角度。

P2：采用交錯（cuò）螺紋切（qiē）削（xuē）

3.計算Z向刀具偏置值

在梯形螺紋的實（shí）際加工（gōng）中，由於刀尖寬度並不（bú）等於槽底寬，因此通過（guò）一次G76循環切削無法正確控製螺紋中（zhōng）徑等各項尺寸。為此可采用刀具Z向偏置後再次進行G76循環加工（gōng）來解決以上問（wèn）題，為（wéi）了提高加工效率，最好隻進行一（yī）次偏（piān）置加（jiā）工，因此必須精確（què）計算Z向（xiàng）的偏置量，Z向偏置量（liàng）的計算方法（fǎ）如圖5所示，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

實際加工時，在一（yī）次循（xún）環結束後，用三（sān）針測量實測M值，計（jì）算出刀具Z向偏置量，然後在刀長補償或磨（mó）耗存貯器中設置Z向刀偏（piān）量，再次用G76循環加工就能一次性（xìng）精確控製中徑（jìng）等螺紋參數值。

三、結論

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

1.合理選（xuǎn）擇（zé）梯形（xíng）螺紋的加工指令，通常選G76指令。

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

3.根據初步測量得出的中徑值，精確計（jì）算出Z向（xiàng）刀具偏置（zhì）值，從而（ér）準確控（kòng）製梯形螺紋的中徑值。

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