​數控車床上完美搞定梯形螺紋加工

　　

本文通過對梯形螺（luó）紋（wén）加工的工藝分析和加工方法的研討，探索出一（yī）套可以在（zài）數控車床上加工出合（hé）格（gé）梯形螺紋的方法。

在普通車床的生產實習過程中，加工梯形螺紋課題是最（zuì）基本的實習課題，但在（zài）數控車（chē）床實習過程中，常常由於加工工（gōng）藝方麵的原因，卻很少（shǎo）進行梯形螺紋的加工練（liàn）習，甚至有人提出在數（shù）控車床上不能加工（gōng）梯（tī）形螺紋，顯然這（zhè）種提法是錯誤的。其實（shí），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（chuáng）上加工出合格（gé）的梯形螺紋。

 

一、梯（tī）形螺紋加工的工藝分析

1.梯形螺紋的尺寸計算

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

國標規定，公（gōng）製（zhì）梯形螺紋的牙型角為（wéi）30°。

2.梯形螺紋在數（shù）控（kòng）車床上的加工方法

直進法螺紋車刀X向間歇進給（gěi）至牙深（shēn）處（如圖2a）。采用此種方法加工梯形螺紋時，螺紋車刀（dāo）的三麵都（dōu）參加切削，導致加工排屑困難，切削力和切削熱增加，刀尖磨損嚴重。當進刀量過大時，還可能產生“紮刀”和（hé）“爆刀”現象。這種方法數控車床可采用指令G92來（lái）實現，但是很顯（xiǎn）然（rán），這種方法是不可取的。【金（jīn）屬加（jiā）工微信，內容（róng）不錯，值得關注】

斜進法螺紋車刀（dāo）沿牙型角方向斜向間歇進給至牙深（shēn）處（chù）（如圖（tú）2b）。采用（yòng）此種方法加工梯形螺紋時，螺紋車刀始終（zhōng）隻有一個側刃參加切（qiē）削，從而使排屑比較順利，刀尖的受力（lì）和受熱情況有所改善，在車削中不易（yì）引起“紮刀（dāo）”現象。該方法在數控車床上可采（cǎi）用（yòng）G76指令來實現。交錯切削法螺紋車刀沿牙型角方向交錯間隙進（jìn）給至牙深（如圖2c）。該方法類同於斜進法，也可在（zài）數控車床上采用G76指令來實現。

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

3.梯形螺紋測（cè）量

梯形螺紋的測量分綜合測量、三針測量、和單針測量（liàng）三種。綜合測量用螺紋規（guī）測量，中徑的三針測（cè）量與單針（zhēn）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（chù）d0表示（shì）工件實際測量外徑）

 

 


二、梯形螺紋編（biān）程實例

計算梯（tī）形螺紋尺寸並查表確定其（qí）公差

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,查表確定其公（gōng）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3.1mm的測量（liàng）棒測量中徑，則其（qí）測量尺（chǐ）寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根據（jù）中徑公差（chà）確定其（qí）公（gōng）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；（設定精加工兩次（cì），精加工餘量為0.16mm，倒角量（liàng）等於0.5倍螺距，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（luó）紋切（qiē）削過程中采用沿牙型（xíng）角方向斜向進刀的方式，如圖2b所示。在FANUC-0i係統中，有時還可采用如圖2c所（suǒ）示交錯（cuò）螺紋切（qiē）削方（fāng）式，G76編程如下（xià）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（bèi）吃刀量。

A：牙型角度。

P2：采用交錯螺紋切削

3.計算Z向刀具偏置值

在梯形螺（luó）紋的實際加工中，由於刀尖（jiān）寬度並不等於槽底寬，因此通過一次（cì）G76循環切（qiē）削無法正（zhèng）確控製螺紋中徑等各項尺（chǐ）寸（cùn）。為此可采用刀具Z向偏置後再次進（jìn）行G76循環加工來解決以上問（wèn）題，為了提高加（jiā）工效率，最好隻進行（háng）一（yī）次（cì）偏（piān）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（piān）置量EF=2AO2=δ×tan15°=0.268δ

 

實（shí）際加（jiā）工時，在一次循環結束後，用三針測量實測（cè）M值，計算出刀具Z向偏置量，然後在刀長補償或（huò）磨耗存貯器中設置Z向刀偏量，再次用G76循環加工就能一次性（xìng）精（jīng）確控製中徑等螺紋參數值。【金屬加工微信，內容不錯，值得（dé）關注】

 

三、結論

通過以上的實例分析我們可以得出（chū）結論，要想在數（shù）控機床上方（fāng）便地加工出梯形螺紋，關鍵（jiàn）是做好如（rú）下幾點：

1.合理選擇梯形螺（luó）紋的加工指令（lìng），通常選G76指令。

2.準（zhǔn）確設（shè）定（dìng）G76指令的參數值，這（zhè）些值通常通過對梯形（xíng）螺紋的分析計算獲得。

3.根據初步測量得出的中（zhōng）徑值，精確計算出Z向刀具偏置值，從而準確控製梯形螺紋（wén）的中徑值。

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