數控車床上完美搞定梯形螺紋加工

本（běn）文通過（guò）對梯形螺紋加工（gōng）的工藝分析（xī）和加（jiā）工（gōng）方法的研討，探索（suǒ）出一套可以在數（shù）控車床上（shàng）加工出合格梯形螺紋的方法。

在普通車床的生產（chǎn）實（shí）習過程中，加工梯形螺紋課題是最基本的實習（xí）課題，但在數控車床實習（xí）過程中，常常由於加（jiā）工工藝方麵的原因，卻很少進行梯形螺紋的加工練習，甚（shèn）至（zhì）有人（rén）提出在數（shù）控（kòng）車床上不能加工（gōng）梯形螺紋，顯然這種提法（fǎ）是錯誤的。其實，隻要工藝分（fèn）析合理，使用的加工指令得當，完全可以在數控車床上加工出合（hé）格的梯形（xíng）螺紋。

一（yī）、梯（tī）形螺紋加工的工藝分（fèn）析

1.梯形螺紋的尺寸計（jì）算

梯形螺紋的代（dài）號 梯形螺紋的代號用字（zì）母“Tr”及公稱直徑×螺距表示（shì），單位均為mm。左旋螺（luó）紋需（xū）在尺寸規格之後加注“LH”，右旋（xuán）則（zé）不用標注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標（biāo）規定，公製梯形螺（luó）紋的牙型（xíng）角為30°。

2.梯形螺紋在（zài）數控（kòng）車床上的加工方法（fǎ）

直（zhí）進法螺紋車刀X向（xiàng）間歇進給至（zhì）牙深（shēn）處（如圖2a）。采用此種方法（fǎ）加工梯形螺紋時，螺紋（wén）車刀的三麵都參加切削，導致加工排屑困難，切削力和切削熱增加，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（xiàn）象。這種方法數控車（chē）床可采用指令G92來實（shí）現，但是很顯然，這種方法是不可取的。【金屬加（jiā）工微信，內容不錯，值（zhí）得關注】

斜進法螺（luó）紋（wén）車刀沿牙型角方向斜向間歇進（jìn）給至牙深處（如圖2b）。采用此種方法加（jiā）工梯形螺紋時，螺紋車刀始終隻有（yǒu）一個側刃參加切削，從而（ér）使排屑比較順利（lì），刀尖的受力和受熱情（qíng）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可采用G76指令來實（shí）現。交錯切（qiē）削法螺紋車刀沿牙型角方向交錯間隙進（jìn）給至牙深（如圖2c）。該方法類同於斜進法，也可在數控車床上采用G76指令來實現。

切槽刀粗切槽法該（gāi）方（fāng）法先（xiān）用切槽（cáo）刀粗切（qiē）出螺紋槽（（如圖2d），再用梯形螺紋（wén）車刀加工螺（luó）紋兩側麵。這種方法的編程與加工在數控車床上較（jiào）難實現。

3.梯形螺紋測量

梯形螺（luó）紋（wén）的測量分綜合測量、三針測量、和單針（zhēn）測量三種。綜合測量用螺紋規測量，中徑（jìng）的三針測量與單針測量如圖3所示，計算如下：

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

A=（M+d0）/2（此處d0表示工件實際測量外（wài）徑）

二、梯形螺紋編程實例（lì）

計算梯形螺紋尺寸並查表確定其（qí）公差（chà）

大徑d=360–0.375；

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

牙（yá）高h3=0.5P+ ac=3.5；

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

牙頂（dǐng）寬f=0.366P=2.196

牙（yá）底（dǐ）寬W=0.366P-0.536ac=2.196-0.268=1.928

用3.1mm的測量棒測量中（zhōng）徑（jìng），則其測量尺寸（cùn）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（xù）

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（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（wéi）0.05mm。）

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

G00X150.0

M05;

M30

以上程序（xù）在螺紋切削過程（chéng）中采（cǎi）用沿牙（yá）型角方向斜（xié）向進刀的方式，如圖2b所示。在（zài）FANUC-0i係統（tǒng）中，有時還可采用如圖2c所示交錯螺紋切削方（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（gěi）的背吃刀量。

A：牙型（xíng）角度。

P2：采用交錯螺紋切削

3.計算Z向刀具偏置（zhì）值

在梯形螺紋（wén）的實際加工中，由於刀尖寬度並不等於槽底寬，因此通過一次G76循環切削（xuē）無法正確控製螺紋中徑等各（gè）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（le）提（tí）高加工效率，最（zuì）好隻進行一次偏置加工，因此必須精確計算Z向的（de）偏置量，Z向偏置量的計算方法如圖5所（suǒ）示（shì），計算如下：

設M實測- M理（lǐ）論=2AO1=δ，則AO1=δ/2

AO2=AO1×tan（∠AO1O2）=tan15°×δ/2

Z向偏置量（liàng）EF=2AO2=δ×tan15°=0.268δ

實際加工時，在一（yī）次循環結束後，用三針測量實測（cè）M值，計算出刀具Z向偏置量，然後在刀（dāo）長補償或磨耗存貯器（qì）中設置Z向刀偏量，再次用G76循環（huán）加工就能一次性精確控製中徑等螺紋參數值。

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（jī）床上方便地加（jiā）工出梯形螺紋，關鍵是（shì）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（zhǔn）確設定G76指令的參數值，這些值通常通過對梯形螺紋的分析計算獲得。

3.根據初步測（cè）量得出（chū）的中徑值，精確計算出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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