數控車床上完美搞定梯形螺紋加工

在普通車床的生產實習過程中，加工梯形螺紋課題是最基本的（de）實習課題，但在數控車床實（shí）習過程（chéng）中，常常由於加工工藝方麵的原因，卻（què）很少進行梯形螺（luó）紋的加工（gōng）練習，甚至有人提出在數（shù）控車床上不能加工梯形螺紋（wén），顯然這種提法是錯誤的。其實，隻要工藝分析合理，使用的加工指令得（dé）當，完全可以在（zài）數控車床上加工出合格的梯形螺紋。

一、梯形螺紋加工的工藝分析

1.梯形螺紋的尺寸計算

梯形螺紋的代號（hào） 梯形螺紋（wén）的代號（hào）用字母“Tr”及公稱直徑（jìng）×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（tī）形（xíng）螺紋的牙型角為30°。

2.梯形螺紋在數控車床上的加工方法

直進法螺紋車刀X向間歇進給至牙深（shēn）處。采用此（cǐ）種方法加（jiā）工梯形螺紋時，螺紋車刀的三麵都（dōu）參加切削，導致加工排屑困難，切削力（lì）和切削熱（rè）增加，刀尖磨損嚴重。當進（jìn）刀量過大時（shí），還可能產生“紮刀”和“爆刀”現象。這種方法數控車床可采用指令G92來實現，但是很顯然，這種方（fāng）法是不可取的。

斜進（jìn）法（fǎ）螺紋車刀沿牙型角方向斜向間歇進給至牙深處。采用此種方（fāng）法加工梯（tī）形螺紋時，螺紋車刀始終隻有一個（gè）側刃參加切削，從而使排屑比較順利（lì），刀尖的受力和受熱情況有所改善，在車削中不易引起“紮刀”現象。該方法在數控車床上（shàng）可采用G76指（zhǐ）令來實現。交錯切（qiē）削法螺紋車刀（dāo）沿（yán）牙（yá）型角方向交錯間（jiān）隙進給至牙深（shēn）。該方法類同於斜進法，也可在數控車床（chuáng）上采用G76指令來實現。

切槽刀粗切槽法該方（fāng）法先用切（qiē）槽刀粗切出螺紋槽，再用梯形螺（luó）紋車刀加工螺（luó）紋兩側麵（miàn）。這種方法的編程與加工在（zài）數控車床上（shàng）較難實現。

3.梯形（xíng）螺紋測量

梯形螺紋（wén）的測量（liàng）分綜合測量、三針測量、和單針測量三種。綜合測量用螺紋（wén）規測量，計算如下：

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

例：試用G76指（zhǐ）令編寫加工程序。

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（biǎo）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（què）定（dìng）其公差，故d3=290–0.537；

牙頂（dǐng）寬f=0.366P=2.196

牙（yá）底寬W=0.366P-0.536ac=2.196-0.268=1.928

用3.1mm的測量棒測量中（zhōng）徑，則其測量尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根據中徑公（gōng）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（shè）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30°，最小切（qiē）深為0.05mm。）

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

G00X150.0

M05;

M30

以上程序在螺紋切削過程中采用沿（yán）牙型角方向斜向進刀（dāo）的方式，在FANUC-0i係統中，有時還可采用交錯螺紋（wén）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（dù）。

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（xiàng）刀具偏置值

在梯（tī）形（xíng）螺紋（wén）的實際（jì）加工中（zhōng），由於刀尖（jiān）寬度並不等於槽底寬，因此通過一次G76循環切削無法正確控製螺紋中徑等各項尺寸。為此（cǐ）可采用刀具Z向偏置後（hòu）再次進行G76循（xún）環加工來解決以上問題，為了提高（gāo）加工效率，最好隻進行一次偏置加工，因此必須精確計算Z向的偏置量（liàng），Z向偏置量的計算方法，計算如下：

設（shè）M實測- M理論=2AO1=δ，則AO1=δ/2

四邊形O1O2CE為平行（háng）四邊形，則（zé）ΔAO1O2≌ΔBCE，AO2=EB。ΔCEF為等腰三角形，則EF=2EB=2AO2。

AO2=AO1×tan（∠AO1O2）=tan15°×δ/2

Z向偏置量EF=2AO2=δ×tan15°=0.268δ

實（shí）際加工時，在一次循環結（jié）束（shù）後，用三針測量（liàng）實測M值，計算出刀具（jù）Z向偏置量，然後在刀（dāo）長補償或磨耗存貯器中設置Z向刀偏量，再（zài）次用G76循環加工就能一次性精確控製中徑等螺（luó）紋（wén）參（cān）數值。

三、結論

通過以上的實例分析我們可以得出結論，要想在數控機床上方便（biàn）地加工出（chū）梯形螺（luó）紋，關鍵是做好如下幾點：

1.合理選（xuǎn）擇梯形螺紋的（de）加工指令，通常選G76指令。

2.準確設（shè）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（suàn）獲得。

3.根據初步測量（liàng）得出的中徑值，精確（què）計算（suàn）出Z向刀具偏置值，從而準確控製梯形螺紋的中徑值。

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