數控車床上完美搞定梯形螺紋加工

本文通過對梯形螺紋加工的工（gōng）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梯形螺紋的（de）方法。

在普通車床的生產實習過程中，加工梯（tī）形螺紋課題是最基本的實習（xí）課題，但在數（shù）控車床實習過程中，常常由（yóu）於加工工藝方麵（miàn）的原因，卻很少進行梯形螺（luó）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，顯（xiǎn）然這種（zhǒng）提法是錯誤的（de）。其實，隻要工藝分析合理，使用的加工指令得當（dāng），完全可以在（zài）數控車床上加工出合格的梯（tī）形螺紋。

一、梯形螺紋加工的工藝（yì）分析

1.梯形螺紋的尺寸計算

梯形螺（luó）紋的代號 梯形螺紋的代號用字（zì）母“Tr”及公稱（chēng）直徑×螺距表（biǎo）示（shì），單位均為mm。左旋螺紋需（xū）在（zài）尺寸規格之後加注“LH”，右旋則不（bú）用標注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等（děng）。

國標規定，公（gōng）製梯形螺（luó）紋的牙型角為30°。

2.梯形螺紋在數控車床上的加工方（fāng）法

直進法螺紋車刀（dāo）X向間歇（xiē）進給至牙深（shēn）處（如圖2a）。采用此種方法加工梯（tī）形（xíng）螺紋（wén）時，螺紋車刀的三麵（miàn）都參加切削，導致加工排屑困（kùn）難，切削力和切削熱增加，刀（dāo）尖磨（mó）損嚴重。當進刀量過大時，還可能產（chǎn）生“紮（zhā）刀”和“爆刀”現象。這種方（fāng）法數控車床可采用（yòng）指令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，內容不錯，值得關注】

斜進法螺紋車刀沿牙型角方向（xiàng）斜向（xiàng）間歇進給至牙（yá）深處（如（rú）圖2b）。采用此種方法加工梯（tī）形（xíng）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（de）受力和受熱情況有所改善，在車削中不（bú）易引起“紮刀”現象。該方法在數控車（chē）床上可采用G76指令（lìng）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（zhì）牙（yá）深（如（rú）圖2c）。該方（fāng）法類同於斜進法，也（yě）可在數控車床上采用G76指令來實現。

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

3.梯形螺（luó）紋測量

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

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

A=（M+d0）/2（此處d0表示工件實際測量外徑）

二、梯形螺紋編（biān）程（chéng）實例

計（jì）算梯形螺紋尺寸並查表確定其公（gōng）差

大徑d=360–0.375；

中徑d2=d-0.5P=36-3=33,查表確定其公（gōng）差，故d2=33–0.118 –0.453

牙高h3=0.5P+ ac=3.5；

小徑（jìng）d3=d-2 h3=29,查表確定其（qí）公差，故d3=290–0.537；

牙頂（dǐng）寬f=0.366P=2.196

牙底寬（kuān）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,根據中徑公差確定其公差，則M=32.88–0.118 –0.453

2.編（biān）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（dǎo）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（shè）定螺紋高為3.5mm，第一刀切深為0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以上（shàng）程序在螺紋切削過程中采用沿牙型角方（fāng）向斜（xié）向進刀的方式，如圖2b所示。在FANUC-0i係統中，有時還（hái）可采用如圖2c所示交錯螺紋切削方式，G76編（biān）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（dì）一次進給（gěi）的背吃刀量。

A：牙型角度。

P2：采用交錯螺紋（wén）切削

3.計算Z向刀具偏（piān）置（zhì）值

在（zài）梯形螺紋（wén）的實際加工中，由於刀（dāo）尖寬度（dù）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（piān）置加工，因此必須精確（què）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（gōng）時，在一次循環結束（shù）後，用三針測（cè）量實測M值，計算出刀具Z向偏置量，然後在刀長補償或磨耗存（cún）貯器中設置Z向刀偏量，再次用G76循環加工就能一次性（xìng）精確控製中徑等螺紋參數值。【金（jīn）屬加工微信，內容不錯，值得關注】

三、結論

通過以（yǐ）上的實例分析（xī）我們可以得出結論，要想在（zài）數控機床上方便地加工出梯形螺紋，關鍵是（shì）做好如下幾點：

1.合理選擇梯形螺紋的加工指令，通常選（xuǎn）G76指令。

2.準確設定G76指令的（de）參數值，這些值通常通過對（duì）梯形螺紋的分析計算獲得（dé）。

3.根據初步測量得出的中徑值，精確計算出Z向刀具偏置值，從而（ér）準確控製（zhì）梯形螺紋的中（zhōng）徑（jìng）值。

金屬加工微信由創刊於1950年的《金（jīn）屬加工》雜誌（包括冷加工和熱加工兩個半月刊）和金屬加工在線（mw1950.com）共同（tóng）運營（yíng）。匯（huì）聚了新聞、技術、產品、市場等內容。金屬加工通過雜誌（zhì）、數字媒體、活動與服務四位一體，為行業提供一流的信息服務和推廣服務。