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實習課題，但在數控車床實習過程中，常常由於加工工藝方麵的原因，卻很少進行梯形螺紋的加工（gōng）練習，甚至有人提出（chū）在數控車（chē）床上不能加工梯形螺紋，顯然這種提法是錯誤的。其實，隻要工藝分（fèn）析合理，使（shǐ）用的加工指令得當，完全可以在數（shù）控車床上加（jiā）工出合（hé）格的梯形螺紋。

一、梯形（xíng）螺紋加工的工藝分析

1.梯形螺紋的尺寸計（jì）算

梯形螺紋的代號 梯形螺紋的代號用字母“Tr”及公稱直徑×螺距表示，單位均（jun1）為mm。左旋（xuán）螺（luó）紋需在尺（chǐ）寸規格之後加注“LH”，右旋則不用標注。例（lì）如Tr36×6,Tr44×8LH等（děng）。

國標規定，公製（zhì）梯形螺紋的牙（yá）型角（jiǎo）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向間歇進給至牙深處。采（cǎi）用此種方法加工梯形螺紋時，螺紋車刀的三麵都參加切削，導（dǎo）致加工排屑困難，切削力和切削熱增加，刀尖（jiān）磨損嚴重。當（dāng）進刀（dāo）量過大時，還可能產生“紮刀”和“爆刀”現（xiàn）象。這種方法數控車床可采用指令G92來實現，但是很顯然，這種方法是（shì）不可取（qǔ）的（de）。

斜（xié）進法螺紋（wén）車刀沿牙（yá）型角方向斜向間歇進給至牙深處。采用此種方法加工梯形螺紋時，螺紋車刀始終隻（zhī）有一個側刃參加切（qiē）削，從而（ér）使排屑比較順利，刀尖的受力和受（shòu）熱情況（kuàng）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可（kě）采用G76指令來實現。交錯切削法螺紋車刀（dāo）沿牙型角方向交錯間隙進給至牙深。該方法類同（tóng）於斜進法，也可在數控車床上采用G76指（zhǐ）令來實現。

切槽刀粗切槽法該（gāi）方法先用切槽刀粗切出螺紋槽，再用梯形螺紋車刀加工（gōng）螺（luó）紋兩側麵。這種方法的編程與加工在數控車床上（shàng）較難（nán）實現。

3.梯形螺紋測量（liàng）

梯形螺（luó）紋的測量分綜合測（cè）量、三針測（cè）量、和單針測量三種。綜合測量用（yòng）螺紋規測量，計算如下（xià）：

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、梯形螺紋編程實例

例：試用G76指令編（biān）寫加工程序。

計（jì）算梯形（xíng）螺紋尺寸並查（chá）表確定其公差

大徑d=360–0.375；

中徑（jìng）d2=d-0.5P=36-3=33,查（chá）表（biǎo）確定其公（gōng）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（kuān）f=0.366P=2.196

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

用3.1mm的測量棒測量中徑，則其測量尺（chǐ）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.編寫數控程序

O0308；

G98 ;

T0202；

M03 S400；

G00 X37.0 Z3.0；

G76 P020530 Q50 R0.08；（設定（dìng）精（jīng）加工兩次，精加工餘量為0.16mm，倒角量等於0.5倍螺（luó）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（dì）一刀切深為0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以上程序在螺紋切削過程中采用沿牙型角方（fāng）向斜向進刀的（de）方式，在FANUC-0i係統中（zhōng），有（yǒu）時還可采用交（jiāo）錯螺紋切削方（fāng）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。

D：第一次進給的背吃刀量。

A：牙（yá）型角度。

P2：采用交（jiāo）錯螺紋切削

3.計算Z向刀具偏置值

在梯形螺紋的實際加工中，由於刀尖（jiān）寬度並不（bú）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（zhōng）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（tí）高加工效率，最好隻進行一次偏置加工（gōng），因此必須精確計算Z向的偏置（zhì）量，Z向偏置量的計算方（fāng）法，計（jì）算如下：

設M實測- M理論=2AO1=δ，則AO1=δ/2

四邊（biān）形O1O2CE為平行四邊（biān）形，則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

實際加工時，在一次循環（huán）結束後，用三針測量實測M值，計算出刀具Z向（xiàng）偏置量，然後在刀（dāo）長（zhǎng）補（bǔ）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精確控製中徑等螺紋參數（shù）值。

三、結論

通過以上的（de）實例（lì）分析我們可以得出結論，要想在數控機床上方便地加工（gōng）出梯形螺紋，關鍵是做好如下幾點：

1.合理選擇梯形（xíng）螺紋的加工指令，通常選G76指令。

2.準確設定G76指令的參數（shù）值，這些（xiē）值（zhí）通常通（tōng）過對梯形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（què）計算出Z向刀具偏（piān）置值，從而準確控製梯形螺紋的中徑值。

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