數控車床上完美搞定梯形螺紋加工

本文通過對（duì）梯形螺紋加（jiā）工的工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方法。

在普通車床的生產實習過程中，加工（gōng）梯形螺紋課題是最基本的實習課題，但（dàn）在數控車床（chuáng）實習過程中，常常（cháng）由於加工工藝方麵的原因，卻（què）很少進行梯形螺紋的加工練習，甚至有人提出在數控車床上不能加工梯形（xíng）螺紋，顯然這種提法是錯誤的。其實，隻要工藝分析（xī）合理，使用的加工指令得當（dāng），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（de）工藝分析

1.梯形螺紋的尺寸計算

梯形螺紋的代號（hào） 梯形螺紋的代（dài）號用字母“Tr”及公稱直徑×螺距表示，單（dān）位均為mm。左旋螺紋需在尺寸規（guī）格之後加注“LH”，右旋則不用（yòng）標注。例如Tr36×6,Tr44×8LH等。

國標規定，公製梯形（xíng）螺紋（wén）的牙型角為30°。

2.梯形螺紋在數（shù）控車床（chuáng）上的加工方法（fǎ）

直進法螺紋車刀X向間歇進給至牙深處（如圖2a）。采用此種方法加工（gōng）梯形螺紋時（shí），螺紋車刀的三麵都參（cān）加（jiā）切削（xuē），導致加工排屑困難，切削力和切削熱增加，刀尖（jiān）磨損（sǔn）嚴重（chóng）。當進刀量過大（dà）時，還可能（néng）產生（shēng）“紮刀”和“爆刀”現象。這種方法數控車床可采用指令G92來實（shí）現，但是很顯然，這種方法是不可取的。【金（jīn）屬加工微信，內容不錯，值（zhí）得關注】

斜進法螺紋車刀沿牙型角方向（xiàng）斜向間歇進給至牙深處（如圖2b）。采（cǎi）用此種方（fāng）法加工梯形螺紋時，螺（luó）紋（wén）車刀始（shǐ）終隻（zhī）有一個側刃參加切削，從而（ér）使排屑比較順（shùn）利（lì），刀尖的受力（lì）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可采用G76指令來實現。交錯（cuò）切削法螺紋車刀沿牙型（xíng）角（jiǎo）方向交錯間隙進給至牙深（如（rú）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（dāo）粗切槽法該方（fāng）法先用切（qiē）槽刀粗切出螺紋槽（（如圖（tú）2d），再用梯形螺紋車刀加工螺紋兩（liǎng）側麵。這（zhè）種方法（fǎ）的編程與加工（gōng）在（zài）數控車床上較難實現。

3.梯形螺紋測（cè）量

梯形螺紋（wén）的測量分綜（zōng）合測量（liàng）、三針測量、和單針測量（liàng）三種。綜合測（cè）量用螺紋（wén）規測量，中徑的三針測（cè）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（zhēn）的直徑，P表示螺距。）

A=（M+d0）/2（此處d0表示（shì）工（gōng）件實際測量外徑）

二、梯形螺紋編程實例

計算梯形螺紋尺寸並查表確定其公（gōng）差

大徑d=360–0.375；

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

牙高h3=0.5P+ ac=3.5；

小徑（jìng）d3=d-2 h3=29,查表確定其公差，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（yòng）3.1mm的測量棒測量中徑，則其測量尺寸（cùn）M=d2+4.864dD-1.866P=32.88,根據中（zhōng）徑公（gōng）差確定其（qí）公差，則M=32.88–0.118 –0.453

2.編（biān）寫數控（kòng）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；（設定螺紋高為3.5mm，第一刀切深為0.6mm。）

G00X150.0

M05;

M30

以上程序在螺紋切削過程中（zhōng）采用沿（yán）牙型角方向斜向（xiàng）進（jìn）刀的方式，如圖2b所示。在FANUC-0i係統（tǒng）中，有時還可采用如圖2c所（suǒ）示（shì）交錯螺紋切削方式，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。

D：第一次進給的背（bèi）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循環切削無法正確控（kòng）製螺紋中徑等各項尺寸。為此可采用刀具Z向（xiàng）偏置後再（zài）次（cì）進行G76循環加（jiā）工來解決以上問題（tí），為了（le）提高加工效率，最好隻進行一次偏置加工，因此必須精確（què）計算Z向的偏置量（liàng），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（jiā）工時，在一次循環結束（shù）後（hòu），用（yòng）三針（zhēn）測量實（shí）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中（zhōng）設置（zhì）Z向刀偏量，再次用G76循環加工就（jiù）能一次性精確控製中（zhōng）徑等螺紋參數值。【金屬加工微信，內容不錯，值得關注】

三、結論

通過以上的實例分（fèn）析我（wǒ）們可以得出結論，要想（xiǎng）在（zài）數（shù）控機床上方便地加工出梯形螺紋，關鍵是做好如下幾點：

1.合理選擇梯形螺紋的加工指令，通常選G76指令。

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

3.根據初步測量（liàng）得出的中徑值，精（jīng）確計算出Z向刀具偏置值，從而準確控（kòng）製（zhì）梯形螺紋（wén）的中徑值。

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