​數（shù）控車床（chuáng）上完美搞定梯形螺紋加工

　　

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

在普通車床的生產實習過程（chéng）中，加（jiā）工梯形螺紋課（kè）題是最基本的實習（xí）課題，但在數（shù）控車床實習過程（chéng）中，常常由於加工工藝方麵的原因（yīn），卻很少進行梯形（xíng）螺紋的加工練習，甚至有人提出在數控車床上不能加工梯形螺紋（wén），顯然這種提法是錯誤的（de）。其實，隻要工藝（yì）分析合（hé）理，使用的加工指令得當，完全可以在數控（kòng）車床上加工出（chū）合格的梯（tī）形螺紋。

 

一、梯形（xíng）螺紋加工（gōng）的工藝分析

1.梯形螺紋的尺寸計算

梯形螺紋的代號 梯形螺（luó）紋的代號用字母“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（yòu）旋則不用標注。例（lì）如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標規定，公製梯形螺紋的牙型角為30°。

2.梯形螺紋在數控車床上（shàng）的加工方法

直進法螺紋（wén）車刀X向間歇進給至牙深處（如圖2a）。采用此種方法加工梯形螺紋時，螺（luó）紋（wén）車刀的三（sān）麵（miàn）都參加切削，導致（zhì）加工排屑困難，切削力和切削熱增（zēng）加，刀尖磨損嚴重。當進刀量過大時，還可能產生“紮刀”和“爆刀（dāo）”現象。這（zhè）種方法數控車床可采用指令G92來實現，但是很顯然，這種方法是（shì）不（bú）可取的。【金屬（shǔ）加工微（wēi）信，內容不錯，值得關注】

斜（xié）進法螺紋（wén）車刀沿牙型角方向斜向間歇進給至牙深處（如圖2b）。采（cǎi）用此種方法加工梯形（xíng）螺紋時，螺紋車刀始終隻有一個側刃（rèn）參加切削，從而使排屑比較順利，刀尖的受力和受熱（rè）情況有所改善，在（zài）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。交錯（cuò）切削法螺紋（wén）車刀（dāo）沿牙型（xíng）角方向（xiàng）交錯（cuò）間隙進給至牙深（如圖2c）。該方法類同於斜進法，也可在（zài）數控車床（chuáng）上采用G76指令來實現。

切槽刀粗切槽法該方法先用切槽（cáo）刀粗切出螺紋槽（（如圖2d），再用梯形螺紋車刀加（jiā）工螺紋兩側麵。這（zhè）種方法（fǎ）的編程與加工在數控車床上較難實現。

3.梯形螺紋測量

梯形螺紋的測（cè）量（liàng）分綜合測量、三針測量（liàng）、和單針測量三種（zhǒng）。綜合測量用（yòng）螺紋（wén）規測量（liàng），中徑的三針（zhēn）測量與單針測量如圖3所（suǒ）示，計算（suàn）如下：

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

A=（M+d0）/2（此處d0表示工件實際測量（liàng）外徑）

 

 


二、梯（tī）形螺紋編（biān）程實例

計算梯形（xíng）螺紋尺寸並查表確定（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（chá）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的測量棒測量中徑，則其（qí）測量（liàng）尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根據中徑公差確定其公（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，精加工餘量為0.16mm，倒角量等（děng）於0.5倍（bèi）螺（luó）距，牙型（xíng）角為30°，最小切深為0.05mm。）

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

G00X150.0

M05;

M30

以上程序在螺紋切削過（guò）程中采用沿牙型角方向斜向進刀的方式，如圖2b所示。在FANUC-0i係統中，有（yǒu）時還可采用如圖2c所示交錯螺紋切削（xuē）方式，G76編（biān）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（yī）次進給的背吃刀量。

A：牙型角度。

P2：采用交錯螺紋切削

3.計算Z向（xiàng）刀具偏置值（zhí）

在梯（tī）形螺紋（wén）的實際加工中，由於刀尖寬度並不等於槽底（dǐ）寬，因此通（tōng）過一次G76循環切削無法（fǎ）正確控製螺紋中徑等各（gè）項（xiàng）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（shàng）問題（tí），為（wéi）了提高加（jiā）工效率（lǜ），最好隻進行一次偏置加工，因此必須精確計（jì）算Z向的偏置量，Z向偏置量的計算方法如圖5所示，計算（suàn）如下：

設M實（shí）測- M理論=2AO1=δ，則AO1=δ/2

AO2=AO1×tan（∠AO1O2）=tan15°×δ/2

Z向偏置量EF=2AO2=δ×tan15°=0.268δ

 

實際加（jiā）工時，在（zài）一次循環結束後，用（yòng）三針測量（liàng）實測M值，計算（suàn）出刀具Z向偏置量，然後在刀長補償或磨耗存貯（zhù）器中設置（zhì）Z向刀偏量，再次（cì）用G76循環（huán）加工就（jiù）能一次性精確控製中徑等螺（luó）紋參數值。【金屬加工微信，內容不（bú）錯，值得關注】

 

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（xuǎn）擇梯形螺紋的加工指令（lìng），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（guò）對梯形（xíng）螺紋（wén）的分析計算（suàn）獲得。

3.根據初步測量得出的中徑值，精確計（jì）算出Z向刀具偏置值，從而（ér）準確控製梯（tī）形（xíng）螺紋的中徑值（zhí）。

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