​數控車床上完美搞定（dìng）梯形螺紋加工

　　

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

在普通車（chē）床的生（shēng）產實習過程中，加工梯形螺紋課題（tí）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（xíng）螺紋（wén）的加工練習，甚至（zhì）有人提出在數控車床上（shàng）不能加工梯形螺紋，顯然（rán）這種提法是錯誤的（de）。其實，隻要工藝（yì）分析合理，使用的加工指令得當，完全可以在（zài）數控車床上加工出合格的梯形螺紋。

 

一、梯形螺（luó）紋加工的工藝分析

1.梯形螺紋的尺（chǐ）寸計算

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

國標規定，公製梯形螺紋的（de）牙（yá）型（xíng）角為30°。

2.梯形螺紋在數控車床上的加工方（fāng）法

直（zhí）進法螺紋（wén）車刀X向間歇進（jìn）給至牙深處（chù）（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，導致加工排屑（xiè）困難，切削力和切削熱增加，刀（dāo）尖（jiān）磨損嚴重。當進（jìn）刀量過大時，還可能產生“紮刀”和“爆刀”現（xiàn）象。這種方（fāng）法（fǎ）數控（kòng）車（chē）床可采用指令G92來（lái）實現，但（dàn）是很顯然，這種方法（fǎ）是不可取的。【金屬加工微信，內容不錯，值得關注】

斜進法螺紋車刀沿牙型（xíng）角方（fāng）向斜向間歇進給至牙深處（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，從而使排屑比較順利，刀尖的受力和受熱情（qíng）況有所改善，在車削中不易引起“紮刀（dāo）”現象。該方法在數控車（chē）床上可采用G76指令來實現（xiàn）。交錯切（qiē）削法螺紋（wén）車刀沿牙型角方向交錯間隙進給至牙深（如圖2c）。該方（fāng）法（fǎ）類同於斜進法，也可在（zài）數控車床（chuáng）上采用G76指令來（lái）實現。

切槽刀粗切槽法該（gāi）方法先用（yòng）切槽刀粗切（qiē）出（chū）螺紋槽（（如圖2d），再用梯形螺紋車刀加工螺紋（wén）兩（liǎng）側麵。這種方法的編程與加工在數控（kòng）車床上較難實（shí）現。

3.梯形螺紋測量

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

M=d2+4.864dD-1.866P （dD表示（shì）測量用量（liàng）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（shí）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,查表確定其公差（chà），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（qí）公差，故d3=290–0.537；

牙（yá）頂寬（kuān）f=0.366P=2.196

牙底寬W=0.366P-0.536ac=2.196-0.268=1.928

用3.1mm的（de）測量棒測量中徑，則其測（cè）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；（設定精加工兩（liǎng）次，精加工餘量為0.16mm，倒角量等於0.5倍（bèi）螺距，牙型角為30°，最小切深為0.05mm。）

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

G00X150.0

M05;

M30

以上程序在螺紋切削過程中采用沿牙型角方向斜向（xiàng）進刀的方式，如圖2b所（suǒ）示。在FANUC-0i係統中，有時還可采用如圖2c所示交錯螺（luó）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（dāo）量。

A：牙型角度。

P2：采用交錯螺紋切削

3.計算Z向刀具偏置值

在梯（tī）形螺紋的實際加（jiā）工中，由（yóu）於刀尖寬度並不（bú）等於槽底寬，因（yīn）此（cǐ）通過一（yī）次G76循環（huán）切削無法正確控製螺紋中徑等各項尺寸。為此可采用刀具Z向偏置後再次進行G76循環加工來解決以上問題，為了提高加工效率，最好隻進行一次偏置加工，因此必（bì）須精確計算Z向的偏置量，Z向（xiàng）偏（piān）置量的計（jì）算方法如圖5所示，計算如下（xià）：

設M實（shí）測- M理論（lùn）=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，在一次循環結束後（hòu），用三針測量實測M值，計算（suàn）出（chū）刀具Z向偏置量，然後在（zài）刀長補償或磨耗（hào）存貯器中設置Z向刀（dāo）偏量，再次用G76循環加工（gōng）就能一次性（xìng）精確控（kòng）製中徑等螺紋參數值。【金屬加工微信，內容不錯，值得關注】

 

三、結（jié）論

通過以上的實例分析我們可以（yǐ）得出結論，要想在數控（kòng）機床上方便地加工出梯形螺紋（wén），關鍵是做（zuò）好如下（xià）幾點：

1.合理選擇梯形（xíng）螺紋的（de）加工指（zhǐ）令，通常選G76指令。

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（cè）量得出的中徑值，精確計算（suàn）出Z向刀具偏置（zhì）值，從而準確控製（zhì）梯形螺紋的中徑值。

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