數控車床上完美搞定梯形螺紋加工

本（běn）文通過對（duì）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加（jiā）工出合格梯形螺紋的方法。

在普通車床的生產實習（xí）過程（chéng）中，加（jiā）工梯形螺紋（wén）課題是最基本的實習課題，但在數控車床實習過程中，常常由於加工工藝方麵的原因，卻很少進行梯形螺紋的（de）加工練習，甚至有人提出在（zài）數控車床（chuáng）上不（bú）能加工梯形螺紋，顯然這種提法是（shì）錯（cuò）誤（wù）的。其（qí）實，隻要（yào）工藝分析合理，使用的加工指（zhǐ）令得當（dāng），完（wán）全可以在數控（kòng）車床上加工出合格的梯形螺紋。

一、梯形螺紋（wén）加工的工藝分析

1.梯形螺（luó）紋的尺寸計算

梯形螺紋（wén）的代號（hào） 梯形螺紋的（de）代號用字母“Tr”及公稱直徑×螺距表示，單位均為（wéi）mm。左旋螺（luó）紋需在尺寸規格之後（hòu）加注“LH”，右旋則（zé）不用（yòng）標（biāo）注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國（guó）標規定（dìng），公製梯形螺（luó）紋（wén）的牙型角為30°。

2.梯形螺紋在數控（kòng）車床上的加工方（fāng）法

直進法螺紋車刀X向間歇進給至牙深處（如圖2a）。采用此（cǐ）種方法加工梯形螺紋時，螺紋車（chē）刀的三麵都參加切削，導致（zhì）加工（gōng）排屑困難，切削力和切削熱增加，刀（dāo）尖磨損（sǔn）嚴重。當進刀量過大（dà）時，還可能產生（shēng）“紮刀”和“爆刀”現象。這種方法數（shù）控（kòng）車床可采用（yòng）指令G92來實現，但是很顯然，這種方法是不（bú）可取的。【金屬加工（gōng）微信，內容不（bú）錯，值得關注】

斜進（jìn）法螺紋車刀沿牙（yá）型（xíng）角方向（xiàng）斜向間歇（xiē）進給至牙深處（如圖2b）。采用此種（zhǒng）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，從而使排屑比較順利，刀尖的受力和受熱情況有所改善，在車削中不易（yì）引起“紮刀”現象。該方法（fǎ）在數控（kòng）車床上可采用G76指令來（lái）實現。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（如圖2c）。該方法（fǎ）類同（tóng）於斜進法，也可在數控（kòng）車床（chuáng）上采用G76指令來實現。

切槽刀粗（cū）切（qiē）槽法該方法先用切槽刀粗切出螺（luó）紋槽（（如圖2d），再用梯（tī）形螺紋車刀加工螺紋兩側麵（miàn）。這種方法的編程與加工在數（shù）控車床上較難實現。

3.梯形螺紋（wén）測量

梯形螺紋的測量分綜合測量、三針測量、和單針測量三種。綜（zōng）合測量（liàng）用螺紋規測量（liàng），中徑的三針測量與單針測量如圖3所示，計算如下：

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

A=（M+d0）/2（此處d0表示工件實際測量外徑）

二、梯形螺紋編程實例

計算梯（tī）形螺紋（wén）尺寸並查表確定其公差

大徑（jìng）d=360–0.375；

中徑d2=d-0.5P=36-3=33,查表確定其（qí）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的測量棒測（cè）量中徑，則其測量尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根據中徑公差確（què）定其公差（chà），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；（設定精加工兩次，精加工餘量為0.16mm，倒角量等於0.5倍螺距，牙型角為（wéi）30°，最小切深為0.05mm。）

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

G00X150.0

M05;

M30

以（yǐ）上程（chéng）序在（zài）螺紋切削過程（chéng）中采用沿（yán）牙型角方向斜向（xiàng）進刀的方式，如圖2b所示。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（fāng）式，G76編程如下所示：

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

K：螺（luó）紋牙型（xíng）高度。

D：第一次進（jìn）給的背吃刀量。

A：牙型角度。

P2：采用交錯螺紋切削

3.計算Z向刀具偏（piān）置（zhì）值

在梯形螺紋的實際加工中，由於刀尖寬度並不等（děng）於槽底（dǐ）寬，因此通過（guò）一（yī）次G76循環切削無法正（zhèng）確（què）控製螺紋中（zhōng）徑等（děng）各項尺寸。為此可采用刀具Z向偏置後再次進行G76循環（huán）加工來解決以上（shàng）問題，為了提高加工效率，最好隻進（jìn）行一次偏置（zhì）加（jiā）工，因此必須精確計算Z向的偏置量，Z向偏置量的（de）計算方（fāng）法如圖5所示，計算如下：

設M實（shí）測- M理論=2AO1=δ，則AO1=δ/2

AO2=AO1×tan（∠AO1O2）=tan15°×δ/2

Z向偏置（zhì）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（piān）量，再次用G76循環加工就能一次性精確控製中（zhōng）徑等螺紋參數值。

三、結論

通（tōng）過以（yǐ）上的（de）實例分（fèn）析（xī）我們可以（yǐ）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（zé）梯形螺（luó）紋的加（jiā）工指令，通（tōng）常選G76指令（lìng）。

2.準確設定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（chū）的中徑值，精確計算出Z向刀（dāo）具偏（piān）置值，從而準（zhǔn）確控製梯形螺（luó）紋的（de）中徑值。

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