數控車床上完美搞定梯形螺紋加工

本文通過（guò）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（kě）以在數控車床上加（jiā）工出合格梯形螺紋的方法。

在普（pǔ）通車床的生產（chǎn）實習過程中，加工（gōng）梯形螺紋課（kè）題是最基本（běn）的實習課（kè）題，但在數控車床實習過程中，常常由於加工工藝方麵（miàn）的原因（yīn），卻很少進行（háng）梯（tī）形螺紋的（de）加工練習，甚至有人提出在數控車床上不能加工梯形螺紋，顯然這種提法是錯誤的。其（qí）實，隻要（yào）工藝分析合理，使用的加工指（zhǐ）令（lìng）得當，完全可以在數控車床上加工出合格的梯形螺紋。

一、梯形螺紋加工的工藝分析

1.梯形螺紋的尺寸（cùn）計算

梯形螺紋的代號 梯形螺紋的代號用字母“Tr”及（jí）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（bú）用標注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標規定，公製梯形（xíng）螺紋的（de）牙型角為30°。

2.梯形螺紋在數控（kòng）車床上的加（jiā）工（gōng）方法

直（zhí）進（jìn）法螺紋車刀X向間歇進給至牙深處（如（rú）圖2a）。采用此種方法（fǎ）加工梯形螺紋時，螺紋車刀的三麵都參加切削，導致加工排屑困難，切削力和（hé）切削熱增加，刀尖磨（mó）損嚴重。當進刀量過（guò）大時，還（hái）可能產（chǎn）生“紮刀”和“爆刀”現象。這種方法數控車床可采用（yòng）指（zhǐ）令G92來（lái）實現，但是很顯然，這種方法是不可取的。【金屬加工微信，內（nèi）容不（bú）錯，值得關注】

斜進法（fǎ）螺紋車刀沿牙型角方向斜（xié）向間歇進給至牙深處（如圖2b）。采用此種方法加（jiā）工（gōng）梯形螺紋時，螺紋車（chē）刀始終（zhōng）隻有一個側刃參加切削，從（cóng）而使（shǐ）排屑（xiè）比較順利，刀尖的受力和受熱情況有所改善（shàn），在車削中不（bú）易引起“紮刀”現象。該方法在數控車（chē）床上可（kě）采用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給至牙深（shēn）（如圖2c）。該方法類同於斜進（jìn）法，也可在數控（kòng）車床上采用G76指令來（lái）實現。

切（qiē）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（xíng）螺紋車刀加工螺紋兩側（cè）麵。這種（zhǒng）方法的編程與加工在（zài）數（shù）控車床上較難實現。

3.梯（tī）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（zhǒng）。綜（zōng）合測量用螺（luó）紋規測量，中徑的三針測量與單針測量如圖（tú）3所示，計算如（rú）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（xíng）螺紋編程實例

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，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，則其測量尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根（gēn）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（jiā）工兩次，精加工餘（yú）量為0.16mm，倒角量等於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（gāo）為3.5mm，第一刀切深為（wéi）0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

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

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

K：螺紋（wén）牙型高度。

D：第一次進給的背吃刀量。

A：牙型角度。

P2：采用交錯螺紋切削

3.計算Z向刀具偏置值

在梯形螺紋的實際加（jiā）工中，由於刀尖寬度並不等於槽底寬，因此通過一次G76循（xún）環（huán）切（qiē）削無法正確控製（zhì）螺紋（wén）中徑等各項尺寸。為此可采用刀具（jù）Z向偏置（zhì）後（hòu）再次進行（háng）G76循環加工來解決以上問題，為了（le）提高（gāo）加工效（xiào）率，最好隻進行一次（cì）偏置加（jiā）工（gōng），因此必須精（jīng）確計算Z向的偏置量，Z向偏置量的計算方法如圖5所示，計算如下：

設（shè）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，在一次循環結束後，用三（sān）針測量（liàng）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（qì）中設置Z向刀偏量，再（zài）次用G76循環加工就能（néng）一（yī）次性精確（què）控製中徑等螺紋參（cān）數值。【金屬加工微（wēi）信（xìn），內容（róng）不錯，值得關注】

三、結論

通過以上的實例分析我們（men）可以得出結論，要想在數（shù）控機床上方便地（dì）加工出梯形螺紋，關（guān）鍵是（shì）做好如下幾（jǐ）點：

1.合理選擇梯形（xíng）螺紋的加工指令，通（tōng）常選G76指令。

2.準確設定G76指令的參數值，這（zhè）些值通常通過（guò）對（duì）梯形螺紋的分析計算獲得（dé）。

3.根據初步測量得出（chū）的中徑值，精確計算出Z向刀具（jù）偏置值，從而準確控製梯形（xíng）螺紋的中徑值。

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